SuperAPI AI 工具集

@6171/pendulum-g-experiment

数据与分析

查看项目

更新于 10-16 08:34

技能介绍

本技能用于搭建单片机磁敏自动计时的单摆测重力加速度(g)实验,面向希望完成从硬件到教学材料全流程的用户。

用途与主要能力:提供硬件方案(BOM、电路图、3D 打印件设计)、固件(Arduino/ESP-IDF、串口协议)、电脑端监控台(Python WebSocket 与实时仪表盘)、教学文档(教案、学生工作单、调试手册、误差预算)以及数据分析(T²-L 拟合、摆角对比、误差分析)。

传感器选择:有 A3144E 霍尔传感器时按 VCC→3.3V、OUT→GPIO14 加 10kΩ 上拉、GND→GND 接线,去抖设 3000μs;反接会烧毁,可换四脚常开型磁簧开关(一脚接 GND,另一脚接 GPIO14,内置上拉,去抖设 2000μs)。从零开始推荐磁簧开关方案。关键参数:下降沿触发,周期测 50 个周期取平均,精度 ±0.001s,摆角 ≤5°,摆长取线长加球半径。

使用方式:固件在 Arduino IDE 中安装 ESP32/ESP8266 板支持包及 Adafruit_SSD1306、Adafruit_GFX 库后烧录,串口 115200 8N1,支持 L=1.000、mode0/1/2、reset、data、calib=9.79、info 等命令。监控台执行 pip3 install pyserial websockets,再运行 python3 pendulum_monitor.py --port /dev/cu.usbserial-140,浏览器打开 http://localhost:8080;HTTP 默认 8080、WebSocket 默认 8765,可用 --http-port、--ws-port、--port 配置。

适用场景:教学实验、参赛方案包、故障排查(如磁簧 count 不增、WebSocket 端口冲突用 lsof -ti:8765 | xargs kill -9、异步 sleep 需置于 async 函数内)。

限制:资料未提供具体价格、平台兼容清单与实测效果数据,需按实际硬件验证。