基于瑞萨M16C/62P物理实验教学仪器的研制
发布时间：2021-03-27 05:28
在以智能制造为主导的“工业4.0”时代背景下,我国的高等教育要迎合世界形势,紧跟时代步伐,为社会培养出大批具有创新精神和创新能力的卓越工程师。在这一过程中,大学物理实验课程发挥着独特的、不可替代的作用。当前高等院校大学物理实验仪器设备陈旧老化、教学经费有限,利用实验室已有的设备条件,对实验仪器设备进行改进、升级,以满足实际教学需要,提高实验室建设水平,打造高质量的大学物理实验课程,增进学生的工程素养和创新能力,就显得十分有意义。论文针对大学物理实验课程中的气垫导轨、三线摆两个实验存在的问题进行研究,利用功能强大的瑞萨M16C/62P嵌入式系统和传感器技术,研制了“基于瑞萨M16C/62P嵌入式系统的气垫导轨实验仪”和“基于瑞萨M16C/62P嵌入式系统的三线摆实验仪”。在这两个实验仪器的设计过程中都采用了典型电路,为实验系统的标准化、模块化做好了基础。研发的实验系统更加智能、便捷,不仅能够完成实验教学任务,而且还能在原实验仪器的基础上减小误差、提升精度,若是让学生参与到新仪器的研究制作中来,无疑会使学生对大学物理实验、嵌入式系统的知识有更深刻的了解和体验。物理实验仪器智能化、便捷化的实...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 高等教育改革与发展趋势
1.2 大学物理实验
1.2.1 大学物理实验课程
1.2.2 物理实验仪器
1.3 嵌入式系统及其在大学物理实验教学中的应用
1.4 课题的来源、目的和内容
1.5 论文的组织结构和主要工作
第二章 瑞萨M16C/62P嵌入式系统
2.1 瑞萨M16C/62P芯片
2.2 瑞萨M16C/62P嵌入式系统
2.3 Renesas嵌入式系统相关软件
2.3.1 高性能嵌入式工作区（High-performance Embedded Workshop）
2.3.2 瑞萨Flash开发工具箱
2.3.3 E8仿真器
2.3.4 M16C闪存ROM写入工具Flash start（FlashSta.exe）
2.3.5 KD30调试器
2.4 瑞萨M16C/62P嵌入式系统I/O板的使用方法
第三章 基于瑞萨M16C/62P气垫导轨实验仪的研制
3.1 气垫导轨实验仪
3.1.1 气垫导轨的结构
3.1.2 光电测量系统
3.1.3 滑块与遮光片
3.2 气垫导轨的调整与应用
3.2.1 气垫导轨的调平与速度测量
3.2.2 验证牛顿第二定律
3.2.3 弹性碰撞验证动量守恒定律
3.3 基于瑞萨M16C/62P的气垫导轨实验仪
3.3.1 基于瑞萨M16C/62P的微秒计时器基本结构
3.3.2 基于瑞萨M16C/62P嵌入式系统的微秒计时器工作流程图
3.3.3 基于瑞萨M16C/62P的微秒计时器电路设计
3.3.4 实验设计中的几个关键技术
3.3.5 软件程序设计
3.4 实验检测
3.4.1 气垫导轨的调平与速度测量
3.4.2 验证牛顿第二定律
3.4.3 弹性碰撞验证动量守恒定律
第四章 基于瑞萨M16C/62P三线摆实验仪的研制
4.1 三线摆测量转动惯量实验
4.1.1 转动惯量及其测量
4.1.2 三线摆测量转动惯量实验的基本原理
4.1.3 三线摆测量转动惯量的实验内容
4.1.4 实验中存在的问题
4.2 基于瑞萨M16C/62P嵌入式系统的三线摆实验仪
4.3 实验检测
第五章 总结与展望
参考文献
攻读硕±学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业4.0:传统制造业转型升级的新思维与新模式[J]. 吴智慧. 家具. 2015(01)
[2]德国“工业4.0”:内容、动因与前景及其启示[J]. 丁纯,李君扬. 德国研究. 2014(04)
[3]德国工业4.0战略对我国推进工业转型升级的启示（节选）[J]. 罗文. 可编程控制器与工厂自动化. 2014(09)
[4]德国工业4.0本质[J]. 王喜文. 进出口经理人. 2014(08)
[5]“工业4.0”在德国:从概念走向现实[J]. 陈志文. 世界科学. 2014(05)
[6]工业4.0:智能工业[J]. 王喜文. 物联网技术. 2013(12)
[7]新型大学物理实验仪器探讨[J]. 刘丹. 贵阳学院学报(自然科学版). 2011(03)
[8]转动惯量的智能测试初探[J]. 占俐琳. 景德镇高专学报. 2011(02)
[9]基于大电流检测的霍尔传感器应用[J]. 郭军,刘和平,刘平. 传感器与微系统. 2011(05)
[10]霍尔传感器测速系统的设计[J]. 陈育中. 科学技术与工程. 2010(30)
硕士论文
[1]Renesas电子M16C/62P嵌入式系统在物理实验中的应用研究[D]. 汪毅.合肥工业大学 2013
本文编号：3102974
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 高等教育改革与发展趋势
1.2 大学物理实验
1.2.1 大学物理实验课程
1.2.2 物理实验仪器
1.3 嵌入式系统及其在大学物理实验教学中的应用
1.4 课题的来源、目的和内容
1.5 论文的组织结构和主要工作
第二章 瑞萨M16C/62P嵌入式系统
2.1 瑞萨M16C/62P芯片
2.2 瑞萨M16C/62P嵌入式系统
2.3 Renesas嵌入式系统相关软件
2.3.1 高性能嵌入式工作区（High-performance Embedded Workshop）
2.3.2 瑞萨Flash开发工具箱
2.3.3 E8仿真器
2.3.4 M16C闪存ROM写入工具Flash start（FlashSta.exe）
2.3.5 KD30调试器
2.4 瑞萨M16C/62P嵌入式系统I/O板的使用方法
第三章 基于瑞萨M16C/62P气垫导轨实验仪的研制
3.1 气垫导轨实验仪
3.1.1 气垫导轨的结构
3.1.2 光电测量系统
3.1.3 滑块与遮光片
3.2 气垫导轨的调整与应用
3.2.1 气垫导轨的调平与速度测量
3.2.2 验证牛顿第二定律
3.2.3 弹性碰撞验证动量守恒定律
3.3 基于瑞萨M16C/62P的气垫导轨实验仪
3.3.1 基于瑞萨M16C/62P的微秒计时器基本结构
3.3.2 基于瑞萨M16C/62P嵌入式系统的微秒计时器工作流程图
3.3.3 基于瑞萨M16C/62P的微秒计时器电路设计
3.3.4 实验设计中的几个关键技术
3.3.5 软件程序设计
3.4 实验检测
3.4.1 气垫导轨的调平与速度测量
3.4.2 验证牛顿第二定律
3.4.3 弹性碰撞验证动量守恒定律
第四章 基于瑞萨M16C/62P三线摆实验仪的研制
4.1 三线摆测量转动惯量实验
4.1.1 转动惯量及其测量
4.1.2 三线摆测量转动惯量实验的基本原理
4.1.3 三线摆测量转动惯量的实验内容
4.1.4 实验中存在的问题
4.2 基于瑞萨M16C/62P嵌入式系统的三线摆实验仪
4.3 实验检测
第五章 总结与展望
参考文献
攻读硕±学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业4.0:传统制造业转型升级的新思维与新模式[J]. 吴智慧. 家具. 2015(01)
[2]德国“工业4.0”:内容、动因与前景及其启示[J]. 丁纯,李君扬. 德国研究. 2014(04)
[3]德国工业4.0战略对我国推进工业转型升级的启示（节选）[J]. 罗文. 可编程控制器与工厂自动化. 2014(09)
[4]德国工业4.0本质[J]. 王喜文. 进出口经理人. 2014(08)
[5]“工业4.0”在德国:从概念走向现实[J]. 陈志文. 世界科学. 2014(05)
[6]工业4.0:智能工业[J]. 王喜文. 物联网技术. 2013(12)
[7]新型大学物理实验仪器探讨[J]. 刘丹. 贵阳学院学报(自然科学版). 2011(03)
[8]转动惯量的智能测试初探[J]. 占俐琳. 景德镇高专学报. 2011(02)
[9]基于大电流检测的霍尔传感器应用[J]. 郭军,刘和平,刘平. 传感器与微系统. 2011(05)
[10]霍尔传感器测速系统的设计[J]. 陈育中. 科学技术与工程. 2010(30)
硕士论文
[1]Renesas电子M16C/62P嵌入式系统在物理实验中的应用研究[D]. 汪毅.合肥工业大学 2013
本文编号：3102974
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