Учебно-лабораторное устройство сбора и обработки данных и блок сбора данных для него

Авторы патента:

G09B23 - Научные, медицинские и математические модели, например приборы для демонстрации в натуральную величину (модели при производстве игрушек A63H)

Учебно-лабораторное устройство сбора и обработки данных, включающее компьютер, монитор и соединенный с компьютером блок сбора данных от датчиков, при этом блок сбора данных включает микроконтроллер, выполненный с возможностью идентифицировать датчики и согласовывать поступление в компьютер данных от различных датчиков, а компьютер выполнен с возможностью обработки данных и отображения результатов обработки на экране монитора.

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к средствам обучения, а более точно к устройствам, используемым при проведении учебных экспериментов (лабораторных работ) по физике, химии и биологии.

Уровень техники

При проведении учебных экспериментов (лабораторных работ) по физике, химии и биологии важно добиться осознания учащимися сути эксперимента. Однако большую часть времени учащихся занимает не осуществление самого эксперимента и анализ его результатов, а сбор данных, полученных при проведении эксперимента, и их обработка, т.е. представление в виде пригодном для анализа.

Вместе с тем, известно из патентной заявки США № US 2004/0101816, опубликованной 27 мая 2004, учебно-лабораторное устройство сбора и обработки данных, включающее компьютер, монитор и соединенный с компьютером блок сбора данных от датчиков. Недостатком этого известного устройства является то, что оно не может использоваться для обработки собираемых данных и отображения результатов обработки на экране монитора при проведения эксперимента в реальном или близком к реальному масштабе времени, поскольку блок сбора данных предназначен для записи данных, поступающих от датчиков, и ее последующей синхронизации с видео (аудио) записью.

Известен также из патентной заявки США № US 2004/0101816, опубликованной 27 мая 2004, блок сбора данных поступающих от датчиков, для передачи в компьютер. Недостатком этого известного

устройства является то, что оно не обеспечивает при проведения эксперимента передачу данных, полученных от датчиков в компьютер в реальном или близком к реальному масштабе времени.

Раскрытие полезной модели

Заявленные полезные модели позволяют при проведения эксперимента во время учебной лабораторной работы собирать данные от нескольких датчиков в компьютер и обрабатывать, представляя в виде таблиц и/или графиков в реальном или близком к реальному масштабе времени. Существенным техническим результатом является возможность использования устройства с различными датчиками (давления, силы тока, движения и т.д.) и их замены при применения устройства в другой лабораторной работе без перенастройки блока сбора данных благодаря идентификации датчиков блоком сбора данных. Кроме того, первая полезная модель позволяет обрабатывать и отображать результаты обработки экспериментальных данных в виде графиков и/или таблиц на экране монитора также в реальном или близком к реальному масштабе времени.

Указанные технические результаты обеспечиваются в учебно-лабораторном устройстве сбора и обработки данных, включающем компьютер, монитор и соединенный с компьютером блок сбора данных от датчиков, при этом блок сбора данных включает микроконтроллер, выполненный с возможностью идентифицировать датчики и согласовывать поступление в компьютер данных от различных датчиков, а компьютер выполнен с возможностью обработки данных и отображения результатов обработки на экране монитора.

Блок сбора данных может быть выполнен с возможностью непрерывной передачи данных от датчиков в компьютер и дополнительно

включает буферную (кратковременную) память для хранения данных поступающих от датчиков перед их передачей в компьютер.

Блок сбора данных (когда используются аналоговые датчики для получения экспериментальных данных), может дополнительно включать аналого-цифровой преобразователь, выход которого через буферную память соединен с микроконтроллером.

Указанные технические результаты обеспечиваются и в блоке сбора данных, поступающих от датчиков, для передачи в компьютер, который включает микроконтроллер, выполненный с возможностью идентифицировать датчики и согласовывать поступление в компьютер данных от различных датчиков.

Блок сбора данных может дополнительно включать аналого-цифровой преобразователь и буферную (кратковременную) память, соединенную с выходом аналого-цифрового преобразователя и входом микроконтроллера.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 изображена блок-схема учебно-лабораторного устройства сбора и обработки данных.

На Фиг.2 изображена блок-схема блок сбора данных.

Осуществление полезной модели

На фиг.1 представлена блок схема учебно-лабораторного устройства сбора и обработки данных от датчиков 1, 2, 3, 4 и 5, включающего блок сбора данных 6, компьютер 7 и монитор 8.,

С помощью датчиков снимаются показания напряжения, тока, уровня рН, уровня содержания газов, скорости, ускорения и др. Блок сбора данных преобразует сигналы датчиков в двоичный код и передает в компьютер,

который отображает на экране монитора результаты измерений в графическом, табличном и числовом виде.

На Фиг.2 представлена блок-схема блок сбора данных, включающая подсоединяемый к компьютеру микроконтроллер 9, аналого-цифровой преобразователь 10 и буферную память 11. К микроконтроллеру 9 непосредственно (через цифровую линию) подсоединены цифровые датчики 12 и 13, выполненных с возможностью сообщать свой идентификационный номер по запросу микроконтроллера 9. К аналого-цифровому преобразователю 10 подключены аналоговые датчики 14, 15 и 16.

1. Учебно-лабораторное устройство сбора и обработки данных, включающее компьютер, монитор и соединенный с компьютером блок сбора данных от датчиков, отличающийся тем, что блок сбора данных включает микроконтроллер, выполненный с возможностью идентифицировать датчики и согласовывать поступление в компьютер данных от различных датчиков, а компьютер выполнен с возможностью обработки данных и отображения результатов обработки на экране монитора.

2. Устройство по п.1, отличающийся тем, что блок сбора данных выполнен с возможностью непрерывной передачи в компьютер данных от датчиков и дополнительно включает буферную память для хранения данных поступающих от датчиков перед их передачей в компьютер.

3. Устройство по п.2, отличающийся тем, что блок сбора данных дополнительно включает аналого-цифровой преобразователь, выход которого через буферную память соединен с микроконтроллером.

4. Блок сбора данных, поступающих от датчиков, для передачи в компьютер, отличающийся тем, что включает микроконтроллер, выполненный с возможностью идентифицировать датчики и согласовывать поступление в компьютер данных от различных датчиков.

5. Блок по п.4, отличающийся тем, что дополнительно включает аналого-цифровой преобразователь и буферную память, соединенную с выходом аналого-цифрового преобразователя и входом микроконтроллера.

Полезная модель относится к области электроники, а также к области обработки и передачи данных для специальных применений и может быть использована для создания централизованных систем контроля и интеллектуального управления инфраструктурой жилых, офисных и общественных зданий и помещений, включающих системы электроснабжения, водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения, вентиляции, и т.п.

Установка для электрохимического снятия заусенцев и скругления острых кромок на деталях // 125110

Электромагнитный привод автоматического быстродействующего выключателя // 65690

Учебное пособие // 52236

Модель-схема аксонометрических плоскостей системы отопления // 105055

Модель-схема аксонометрических плоскостей системы отопления относится к наглядным пособиям - моделям и может быть использована для демонстрации аксонометрических и основных плоскостей проекций и контроля построения наглядных изображений в курсах начертательной геометрии и черчения. Модель является также и шаблоном, по которому можно достаточно точно ориентировать объекты в реальном пространстве и в компьютерной графике. Название полезной модели - «модель-шаблон аксонометрических плоскостей».

Образец для механических и структурных испытаний // 124803

Сварная конструкция напольного стального секционного водогрейного котла // 100195

Демонстрационный макет системы химических элементов // 110208

Мультимедийный учебно-методический комплекс с применением космических технологий // 103419

Учебный прибор по геометрии // 107876

Универсальный учебно-демонстрационный измеритель // 95160

Учебное пособие по электротехнике с демонстрационным дисплеем // 83646

Изобретение относится к конструкции устройства, которое может быть использовано при индивидуальном и групповом обучении сборке цепей с электрическими и электронными компонентами, а также для проведения лабораторных работ и демонстрационных опытов по электротехнике

Баллистический стенд-имитатор конечностей человека // 116675

Пособие для обучения учащихся черчению // 97556

Изобретение относится к области педагогики и учебному пособию для обучения учащихся черчению, содержащему совокупность расположенных по возрастанию сложности материала плоских материальных носителей с тематическими базами данных опорных, промежуточных и конечных чертежей графических построений и описание действий, которое снабжено носителями с базами для каждого из самостоятельных этапов построений в тематической базе, а каждый носитель имеет на одной стороне поле графической базы и поле описательной базы

Модель корня зуба для обучения стоматологов лечению и удалению корней зубов // 132600

Модель корня зуба относится к области медицины, а именно к стоматологии и может быть использована для обучения студентов и врачей-стоматологов лечению и удалению корней зубов.

Электронный имитатор механического стрелочного манометра // 123946

Стоматологические щипцы для удаления зубов // 51484

Измерительно-диагностическая лаборатория для проведения испытаний навигационной аппаратуры потребителя в мобильном режиме // 78338