第一篇：機器人-紅綠燈-仿真實驗報告

“機器人控制”課程總結(jié)報告

機器人控制

綜合仿真實驗

——紅綠燈

姓名：李鈴

年級：2011級

系別：信息工程學院 計科（師）學號：1111000048

同組人姓名：楊晨

年級：2011級

系別：信息工程學院 計科（師）同組人學號：1111000054

2013年5月14日

第 1 頁 【實驗?zāi)康摹?/p>

進一步熟悉keil仿真軟件、proteus仿真軟件的使用。了解并熟悉單片機I/O口和數(shù)碼管的電路結(jié)構(gòu)學會構(gòu)建簡單的紅綠燈電路。掌握C51中單片機I/O口的編程方法和使用I/O口進行輸入輸出的注意事項。

【實驗要求】

利用proteus仿真軟件和keil仿真軟件實現(xiàn)交通信號燈的功能。

【實驗環(huán)境】

Proteus與keil聯(lián)合，語言環(huán)境為匯編語言。

【實驗用品】

proteus仿真軟件，keil仿真軟件，個人計算機一臺。

【實驗內(nèi)容】

一、利用proteus軟件畫出電路圖

1、打開proteus軟件，點擊P選擇電器元件（見圖1.1），在keywords中搜索要用到的電器元件（見圖1.2和圖1.3），在本次試驗中選擇型號為AT89C51單片機。找到后雙擊元件名稱，這樣元件就顯示在DEVICES中了（見圖1.4），選好后點擊“OK”關(guān)閉窗口。

圖 1.1

圖 1.2

圖 1.3

圖 1.4

2、選中左側(cè)的AT89C51元件，在作圖區(qū)域內(nèi)單擊鼠標左鍵，會出現(xiàn)圖1.5左邊的圖象，再次單擊鼠標左鍵，會出現(xiàn)圖1.5右邊的圖像，此時已經(jīng)安放好了AT89C51元件。

圖

1.5

3、按照上述步驟找齊電路中還需要的電器元件，包括：電阻(RES17個,RESPACE1個)，電容(CAP2個,CAPELEC1個)，三極管(2N222 2個)，發(fā)光二級管(LED-GREEN1個,LED-RED1個,LED-YELLOW1個)，數(shù)碼管(7SEG1個)，開關(guān)(BUTTON1個)，晶振(GRYSTAL1個)。

4、將各個元件組合，最終形成如圖1.6的電路圖。

二、利用keil軟件編寫程序并生成.asm文件和.hex文件

1、打開keil軟件，選擇工程->新建工程（見圖1.7），并確定存放位置。

圖 1.7

2、選擇單片機：Atmel->AT89C51，之后的對話框選擇“否”，如圖1.8。

圖 1.8

3、新建程序：文件->新程序文件，如圖1.9.4、編輯程序文件如下：

ORG 0000H TEMP EQU 24H TEMN EQU 25H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP T0_INT ORG 0013H LJMP TI_INT T0_INT: MOV A, P1 PUSH ACC MOV P1, #0FFH MOV P1, #0F3H MOV P0, #00H JNB P3.2,$ POP ACC MOV P1, ACC RETI TI_INT: MOV A, P1 PUSH ACC MOV P1, #0FFH MOV P1, #0DEH

圖 1.9 MOV P0,#00H JNB P3.3,$ POP ACC MOV P1, A RETI MAIN: SETB EA SETB EX0 SETB EX1 CLR F0 START1: MOV TEMP, #25 MOV P1, #0F3H LOOP1: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START3 JNB P1.7,START11 CJNE A,#0, NEXT1 LJMP START2 NEXT1: LJMP LOOP1 START11: MOV TEMP, #65 MOV P1, #0F3H LOOP11: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START33 JNB P1.7,START1 CJNE A,#0, NEXT11 LJMP START11 NEXT11: LJMP LOOP11 START2: MOV P1, #0F5H MOV TEMN,#05 LOOP2: ACALL DELAY1 DEC TEMN MOV A,TEMN CJNE A, #0,NEXT2 LJMP START3 NEXT2: LJMP LOOP2 START3: MOV TEMP, #25 MOV P1,#0DEH LOOP3: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START1 JNB P1.7,START33 CJNE A, #0,NEXT3 LJMP START4 NEXT3: LJMP LOOP3 START33: MOV TEMP, #65 MOV P1,#0DEH LOOP33: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START11 JNB P1.7,START3 CJNE A, #0,NEXT33 LJMP START4 NEXT33: LJMP LOOP33 START4: MOV P1, #0EEH MOV TEMN,#05 LOOP4: ACALL DELAY1 DEC TEMN MOV A, TEMN CJNE A,#0,NEXT4 LJMP START1 NEXT4: LJMP LOOP4 RETI DELAY: MOV A,TEMP MOV B, #10 DIV AB MOV R5, A MOV R6, B MOV R0, #10 L0: MOV R1, #250 L1:MOV A,R5 MOV P0, A CLR P2.4 ACALL DIMS SETB P2.4 MOV A,R6 MOV P0,R6 CLR P2.5 ACALL DIMS SETB P2.5 DEC R1 DJNZ R1,L1 DEC R0 DJNZ R0,L0 RETI DELAY1: MOV A,TEMN MOV B, #10 DIV AB MOV R5, A MOV R6, B MOV R2, #10 L2: MOV R3, #250 L3:MOV A,R5 MOV P0, A CLR P2.4 ACALL DIMS SETB P2.4 MOV A,R6 MOV P0,R6 CLR P2.5 ACALL DIMS SETB P2.5 DEC R3 DJNZ R3,L3 DEC R2 DJNZ R2,L2 RETI DELAY11: MOV A,TEMP MOV B, #10 DIV AB MOV R5, A MOV R6, B MOV R0, #10 Y0: MOV R1, #250 Y1:MOV A,R5 MOV P2, A CLR P2.6 ACALL DIMS SETB P2.6 MOV A,R6 MOV P2,R6 CLR P2.7 ACALL DIMS SETB P2.7 DEC R1 DJNZ R1,Y1 DEC R0 DJNZ R0,Y0 RETI DIMS: MOV R7,#250 DJNZ R7,$ RET END

4、生成asm文件。文件->保存，如圖1.10，注意后綴為.asm

圖 1.10

5、生成hex文件。Target->source group 1->右鍵->Add Files to Group‘Source Group 1’,單擊Add，然后單擊Close。單擊Build Toolbar->Options for Target，如圖1.11進行設(shè)置。調(diào)試正常后，project->build target生成hex文件（十六進制文件）。

圖 1.11

【實驗小組分工情況】

李鈴負責Proteus軟件部分，楊晨負責keil軟件和p-k聯(lián)動部分。

【結(jié)論】

基本實現(xiàn)紅綠燈電路，進一步熟悉了keil仿真軟件、proteus仿真軟件的使用。了解并熟悉單片機I/O口和數(shù)碼管的電路結(jié)構(gòu)。掌握C51中單片機I/O口的編程方法和使用I/O口進行輸入輸出的注意事項。

【收獲和體會】

考慮到本組的第一和第二個仿真實驗分別為流水燈和數(shù)碼管動態(tài)顯示，我組成員決定這個綜合的仿真實驗結(jié)合這前兩個仿真做一個紅綠燈的仿真實驗。本意是想根據(jù)實際情況，即紅燈和綠燈亮起的時間較長為25秒，黃燈較短為5秒，根據(jù)紅黃綠的順序顯示，并且有數(shù)字顯示剩余時間。但是實驗并未獲得成功，最后數(shù)碼管正常運轉(zhuǎn)，燈卻不亮，進行多次調(diào)試后也沒能成功，這是本次實驗的一個問題。此外，本次實驗的匯編代碼有些復雜，在編譯時花了不少時間。

第二篇：紅綠燈實驗報告

實驗報告

班級：

學號： 姓名：

日期：

實驗

一、紅綠燈控制

一、實驗?zāi)康?/p>

熟悉軟件的使用，掌握plc編程的方法，編寫程序控制十字路口的紅綠燈。

二、實驗設(shè)備

一臺安裝有STEP 7-MivroWIN4.0與S7200_simulation的電腦。

三、控制要求分析

實驗利用PLC控制十字路口的紅綠燈。十字路口的紅綠燈分為橫向控制燈和縱向控制燈，每個方向有紅、綠、黃3種顏色的控制燈。

當電路接通，雙向紅綠燈開始正常工作，橫向的綠燈和縱向的紅燈先亮。橫向的綠燈亮維持8s，在橫向綠燈亮的同時縱向的紅燈也亮起，并維持10s。第8秒時橫向的綠燈熄滅，同時亮起黃燈并維持2s后熄滅。第10s時，橫向黃燈熄滅的同時亮起紅燈并維持10s，同時縱向的綠燈亮起并維持8s。當縱向綠燈熄滅并亮起黃燈持續(xù)2s后紅燈亮起，同時橫向的綠燈也亮起并維持8s到此一個循環(huán)就此結(jié)束下一個循環(huán)開始。當按下緊停按鈕時兩路同時亮黃燈2s后，其中一路亮紅燈另一路亮綠燈。本實驗設(shè)置了兩個緊停按鈕。

四、PLC的I/O分析

I0.1,I0.2兩個緊停按鈕。M0.1，M0.2中間繼電器。Q0.0橫向綠燈，Q0.1橫向黃燈，Q0.2橫向紅燈，Q0.3縱向紅燈，Q0.4縱向綠燈，Q0.5縱向黃燈。T37、T41為8s定時器，T38、T42為2s定時器，T39、T40為10s定時器。

五、PLC梯形圖程序及指令表程序 梯形圖程序：

指令表程序：

LD I0.1 = M0.1 Network 2 LDN M0.2 AN M0.1 AN T37 LDN M0.1 A T38 A M0.2 OLD = Q0.0 Network 3 LDN M0.2 AN M0.1 AN T39 TON T37, 80 Network 4 LDN M0.2 AN M0.1 AN T38 A T37 LDN M0.2 AN T38 A M0.1 OLD LDN M0.1 AN T38 A M0.2 OLD = Q0.1 Network 5 LDN M0.1 AN M0.2 A T37 LDN M0.2 A M0.1 OLD LDN M0.1 A M0.2 OLD TON T38, 20 Network 6 LDN M0.2 AN M0.1 AN T39 A T38 LDN M0.2 A T38 A M0.1 OLD = Q0.2 Network 7 LDN M0.1 AN M0.2 A T38 TON T39, 100 Network 8 LDN M0.1 AN M0.2 AN T40 LDN M0.1 A T42 A M0.2 OLD = Q0.3 Network 9 LDN T42 AN M0.1 AN M0.2 TON T40, 100 Network 10 LDN M0.1 AN M0.2 AN T41 A T40 LDN M0.2 A T38 A M0.1 OLD = Q0.4 Network 11 LDN M0.1 AN M0.2 AN T42 A T40 TON T41, 80 Network 12 LD T41 AN M0.2 AN T42 AN M0.1 LDN T42 A M0.1 AN M0.2 OLD LDN T42 AN M0.1 A M0.2 OLD = Q0.5 Network 13 LDN M0.1 AN M0.2 A T41 LDN M0.2 A M0.1 OLD LD M0.2 AN M0.1 OLD TON T42, 20 Network 14 LD I0.2 = M0.2

六、實驗過程記錄及分析

根據(jù)實驗要求，編寫plc梯形圖程序。打開軟件錄入程序，運行調(diào)試直到達到正確控制紅綠燈的亮滅。模擬軟件S7-200調(diào)試時，雙向紅綠燈開始正常工作，橫向的綠燈和縱向的紅燈先亮。橫向的綠燈亮維持8s，在橫向綠燈亮的同時縱向的紅燈也亮起，并維持10s。第8秒時橫向的綠燈熄滅，同時亮起黃燈并維持2s后熄滅。第10s時，橫向黃燈熄滅的同時亮起紅燈并維持10s，同時縱向的綠燈亮起并維持8s。當縱向綠燈熄滅并亮起黃燈持續(xù)2s后紅燈亮起，同時橫向的綠燈也亮起并維持8s到此一個循環(huán)就此結(jié)束，下一個循環(huán)開始。按下緊停按鈕I0.1、I0.2時，Q0.1、Q0.5同時亮起并維持2s后熄滅，同時其中一路常亮綠燈，另一路常亮紅燈。

說明實驗程序正確，保存好實驗數(shù)據(jù)，做好記錄。關(guān)閉軟件。

七、時序分析 正常無故障運行：

Q0.0橫向綠燈，Q0.1橫向黃燈，Q0.2橫向紅燈，Q0.3縱向紅燈，Q0.4縱向綠燈，Q0.5縱向黃燈。

I0.1、I0.2為緊停開關(guān)

當按下緊停按鈕I0.1：橫向紅燈（Q0.2）亮，縱向綠燈(Q0.4)亮。

當按下緊停按鈕I0.2：橫向綠燈(Q0.0)亮，縱向紅燈(Q0.3)亮。

八、實驗心得體會

通過實驗操作，了解掌握了plc編程的原理和方法，同時實驗前期遇到很多各類問題，均得到了解決，對plc產(chǎn)生了初步的興趣。對以后進一步學習plc相關(guān)知識奠定了堅實的基礎(chǔ)。

第三篇：仿真實驗報告

仿真軟件實驗

實驗名稱：基于電滲流的微通道門進樣的數(shù)值模擬

實驗日期：2013.9.4一、實驗?zāi)康?、對建模及仿真技術(shù)初步了解

2、學習并掌握Comsol Multiphysics的使用方法

3、了解電滲進樣原理并進行數(shù)值模擬

4、運用Comsol Multiphysics建立多場耦合模型，加深對多耦合場的認識

二、實驗設(shè)備

實驗室計算機，Comsol Multiphysics 3.5a軟件。

三、實驗步驟

1、建立多物理場操作平臺

打開軟件，模型導航窗口，“新增”菜單欄，點擊“多物理場”，依次新增：“微機電系統(tǒng)模塊/微流/斯 托 克 斯 流（mmglf）”

“ACDC模塊/靜態(tài)，電/傳導介質(zhì)DC（emdc）”

“微 機 電 系 統(tǒng) 模 塊/微流/電動流（chekf）”

2、建立求解域

工作界面繪制矩形，參數(shù)設(shè)置：寬度6e-5，高度3e-6，中心（0,0）。復制該矩形，旋轉(zhuǎn)90°。兩矩形取聯(lián)集，消除內(nèi)部邊界。5和9兩端點取圓角，半徑1e-6。求解域建立完畢。

3、網(wǎng)格劃分

菜單欄，網(wǎng)格，自由網(wǎng)格參數(shù)，通常網(wǎng)格尺寸，最大單元尺寸：4e-7。

4、設(shè)置求解域參數(shù)

求解域模式中，斯托克斯流和傳導介質(zhì)物理場下參數(shù)無需改動，電動流物理場下，D各向同性，擴散系數(shù)1e-8，遷移率2e-11，x速度u，y速度v，勢

能V。

5、設(shè)置邊界條件

mmglf—入口1和7邊界“進口/層流流進/0.00005”

出口5和12邊界“出口/壓力，粘滯應(yīng)力/0”；

emdc—入口1和7邊界“電位能/10V”

出口5和12邊界“接地”

其余邊界“電絕緣”；

chekf—入口1“濃度/1”，7“濃度/0”

出口5和12“通量/向內(nèi)通量-nmflux_c_chekf”

其余邊界“絕緣/對稱”。

6、樣品預置

（1）求解器參數(shù)默認為穩(wěn)態(tài)求解器，不用修改。

（2）求解器管理器設(shè)置求解模式：初始值/初始值表達式，點變量值不可解和線

性化/從初始值使用設(shè)定。

（3）首先求解流體，對斯托克斯流求解，觀察求解結(jié)果，用速度場表示。

（4）再求解電場，改變求解模式，點變量值不可解和線性化/當前解，對傳導介

質(zhì)DC求解，觀察求解結(jié)果，用電位能表示。

（5）再求解電動流，不改變求解模式，觀察求解結(jié)果，用電動流濃度表示。

7、樣品上樣

（1）改變emdc進口，邊界7電位能由10改為3。對傳導介質(zhì)DC求解，結(jié)果用

電位能表示。

（2）改變chekf進口，7邊界改為“通量/向內(nèi)通量-nmflux_c_chekf”

；求解域

中x速度和y速度改為0去除載流作用；求解器設(shè)置改為瞬態(tài)求解器，時間改為“0:0.00001:0.00001”。求解模式全部使用當前解，對電動流求解，結(jié)果用濃度表示。

再求兩次解，完成上樣。

8、分離樣品

（1）改變chefk進口，7邊界“濃度/0”，1邊界“濃度/-nmflux_c_chekf”。

（2）改變cmdc進口，7邊界“電位能/10”，1邊界“電位能/3”。

（3）重新求解電場。求解模式為初始值表達式和當前解，對傳到介質(zhì)DC求解，結(jié)果用電位能表示。

（4）樣品分離求解。求解模式全部為當前解，對電動流求解，結(jié)果用濃度表示。

四、實驗結(jié)果

五、討論

在本次試驗中，每一步操作都必須嚴格正確，而且參數(shù)的把握也一定要

到位，只有對每一步的設(shè)置做到精確無誤，才能保證最后的實驗結(jié)果。我在樣品上樣時一直未能獲得良好的上樣結(jié)果，發(fā)現(xiàn)對瞬態(tài)求解器的時間比例進行修改，可以獲得良好上樣結(jié)果，同時，在樣品分離改變chefk左進口濃度時發(fā)現(xiàn)修改數(shù)值導致結(jié)果錯誤，遂未修改濃度，得到了正確結(jié)果。因此，一定要在實驗時對參數(shù)正確設(shè)置。

通過對仿真實驗課程的學習，及本次試驗，我體會到仿真技術(shù)對于實驗的幫助非常巨大，使得實驗室進行的許多實驗可以通過計算機模擬直接完成，節(jié)省了資源消耗，并極大地提高了實驗效率。本課程的學習也讓我了解到了仿真及建模技術(shù)的要領(lǐng)。我也基本掌握了Comsol Multiphysics

這款軟件，我相信在今后我會將我對本課程的學習運用到實際中。

第四篇：單片機,紅綠燈顯示實驗報告

實

驗

報

告

學生姓名：

學 號：

指導教師：

實驗地點：

實驗時間：2018年4月2日 實驗 紅綠燈顯示實驗

一、實驗?zāi)康模?/p>

1.掌握程序控制指令。

2.掌握分支程序、子程序、循環(huán)程序的編寫方法。

3.掌握軟件延時的方法、了解機器周期和指令周期的概念。4.了解“靜態(tài)顯示”的含義。

二、實驗內(nèi)容：

在顯示實驗的基礎(chǔ)上，如果將第7位，第3位，第1位分別看成紅燈、黃燈和綠燈，紅燈5秒（對應(yīng)位顯示0）后，顯示黃燈1秒（對應(yīng)位顯示0），再顯示綠燈3秒，編寫對應(yīng)程序，程序要求，延時使用子程序，最好使用標志位。其它內(nèi)容見顯示實驗

三、實驗步驟：

1.程序清單：

a)DpyDisplay.c: #include

typedef unsigned char u8;typedef unsigned int u16;

#define Dpy P0 sbit LSA = P2^2;sbit LSB = P2^3;sbit LSC = P2^4;

u8 code array[17] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f，0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07，0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c，0x39, 0x5e, 0x79, 0x71，0x00};

void ls(u8 c, u8 b, u8 a)

{ LSA = a;LSB = b;LSC = c;}

void delay(u16 i){ while(i>0)i--;}

void Dpy1Display(u8 i){ ls(1,1,1);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void Dpy2Display(u8 i){ ls(1,1,0);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void Dpy3Display(u8 i){ ls(1,0,1);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void Dpy4Display(u8 i){ ls(1,0,0);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void Dpy5Display(u8 i){ ls(0,1,1);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void Dpy6Display(u8 i){ ls(0,1,0);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void Dpy7Display(u8 i){ ls(0,0,1);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void Dpy8Display(u8 i){ ls(0,0,0);Dpy = array[i];delay(100);Dpy = 0x00;}

void DpyDisplay(u8 a, u8 b, u8 c, u8 d, u8 e, u8 f, u8 g, u8 h){ Dpy1Display(a);Dpy2Display(b);Dpy3Display(c);Dpy4Display(d);Dpy5Display(e);Dpy6Display(f);Dpy7Display(g);Dpy8Display(h);} b)main.c: #include

typedef unsigned char u8;typedef unsigned int u16;

extern void DpyDisplay(u8 a, u8 b, u8 c, u8 d, u8 e, u8 f, u8 g, u8 h);

void main(){ u16 i, j, n;n = 108;

while(1){ for(j=10;j>0;j--){

for(i=0;i

DpyDisplay(j-1,16,16,16,16,16,16,16);} for(j=2;j>0;j--){

for(i=0;i

DpyDisplay(16,16,j-1,16,16,16,16,16);} for(j=5;j>0;j--)

} } {

} for(i=0;i

2.實驗現(xiàn)象：

開發(fā)板數(shù)碼管第一位從9逐秒遞減至0后，第三位從1逐秒遞減至0，之后第五位從4逐秒遞減至0。3.實驗原理：

a)通過發(fā)送段碼選定某位后向該位發(fā)送位碼以點亮一根數(shù)碼管。b)數(shù)碼管以非常短的時間重復點亮，利用人的視覺暫留給人以穩(wěn)定顯示字符之感。

c)利用for循環(huán)使數(shù)碼管穩(wěn)定顯示，并使數(shù)字逐秒減少。4.實驗中的注意事項、遇到的問題以及總結(jié)：

a)點亮數(shù)碼管的循環(huán)函數(shù)中語句盡可能少，防止數(shù)碼管顯示過程中的閃爍。b)最好制作編碼表，設(shè)置輸入值與顯示字符的關(guān)系，后續(xù)即可通過查表完成顯示，可大大減小工作量。

c)利用for控制每位顯示可大大減少代碼量。5.實驗改進方向與設(shè)想

可外接不同色LED模擬紅綠燈。

第五篇：物理仿真實驗報告

物理仿真實驗報告

良導體熱導率的動態(tài)法測量

日期

年 月 日

姓名

學號

班級

學院

評分

教師簽名

實驗簡介：

在測量熱導率的實驗中，最普遍采用的方法是穩(wěn)態(tài)法，即在保持被測樣品各點溫度不隨時間變化的情況下測量熱流，然后求出熱導率，這種方法實驗條件要求嚴格不易測準．而動態(tài)法就將難于測準的熱學量的測量轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀诇y準的長度測量，從而顯著降低測量誤差．

實驗原理：

實驗采用熱波法測量銅、鋁等良導體的熱導率。簡化問題，令熱量沿一維傳播，周邊隔熱,如圖1所示。根據(jù)熱傳導定律，單位時間內(nèi)流過某垂直于傳播方向上面積A的熱量，即熱流為為截面積，文中?T?x?p?t??kA?T?x(1)，其中K為待測材料的熱導率，A是溫度對坐標x的梯度,負號表示熱量流動方向與溫度變化

?q?t?q?t?T?x22方向相反．dt時間內(nèi)通過面積A流入的熱量dq=[()x?()x?dx]dt?kAdxdt

若沒有其他熱量來源或損耗，據(jù)能量守恒定律，dt時間內(nèi)流入面積A的熱量等于溫度升高需要的熱量。dq=(c?Adx?T?t)dt,其中C，ρ分別為材料的比熱容與密度。所以任一時刻棒元熱?T?t?k?T?x22平衡方程為C?dxdx(2)由此可得熱流方程

?T?t=D

?T?x22(3)其中D=

kC?稱為熱擴散系數(shù)．式（3）的解將把各點的溫度隨時間的變化表示出來，具體形式取決于邊界條件，若令熱端的溫度按簡諧變化，即T=T0?Tmsin?t(4)其中Tm是熱端最高溫度，?為熱端溫度變化的角頻率。另一端用冷水冷卻，保持恒定低溫，則式（3）的解也就是棒中各點的溫度為??2DT=T0??x?Tmex?sin(?t??2Dx)(5), 其中T0是直流成分，是線性成分的斜率，從式（5）中可以看出：

1)熱端(x=0)處溫度按簡諧方式變化時，這種變化將以衰減波的形式在棒內(nèi)向冷端傳播，稱為熱波．

2)熱波波速：V=2D?(6)3)熱波波長：??2?2D?(7)因此在熱端溫度變化的角頻率已知的情況下，只要測出波速或波長就可以計算出 D．然后再由D=2kC?2計算出材料的熱導率K．本實驗采用.式（6）可得V2?2kC??則k=VC?4?f?VC?4?T(8)其中，f、T分別為熱端溫度按簡諧變化的頻率和周期．實現(xiàn)上述測量的關(guān)鍵是：1)熱量在樣品中一維傳播．2)熱端溫度按簡諧變化．

實驗儀器：實驗儀器結(jié)構(gòu)框圖見圖2(a)，該儀器包括樣品單元，控制單元和記錄單元三大部分．實際儀器由兩種工作方式：手動和程控．他們都含樣品單元和控制單元，不同的只是記錄單元．前者用高精度x-y記錄儀，后者用微機實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)的采集、記錄和繪圖，儀器主機由用絕熱材料緊裹側(cè)表面的園棒狀樣品（實驗取銅和鋁兩種樣品）、熱電偶列陣（傳感器）、實現(xiàn)邊界條件的脈動熱源及冷卻裝置組成。

實驗操作：

1． 打開水源，從出水口觀察流量，要求水流穩(wěn)定。2． 打開電源開關(guān)，主機進入工作狀態(tài)。3． “程控”工作方式。

實驗數(shù)據(jù)：

銅樣品：銅的比熱C：385

?K 密度?：8.92×103 Kg/m3

鋁樣品：鋁的比熱C：906J/Kg?K 密度?:2.702×103Kg/m3

思考題：

1．如果想知道某一時刻t時材料棒上的熱波，即T~t曲線，將如何做？請畫出大概形狀。答：觀察測量狀態(tài)顯示中的運行時間，到待測時間，恩下操作欄中的暫停鍵即可得到某時刻材料棒上的熱波。

2．為什么較后面測量點的T~t曲線振幅越來越?。?/p>

答：高次諧波隨距離快速衰減，所以較后面測量點的的T~t曲線振幅越來越小。