电动车跷跷板19
电动车跷跷板设计方案
电动车跷跷板设计方案1. 引言电动车作为一种环保、经济、便捷的交通工具，在城市中越来越受到人们的欢迎。
随着电动车使用的普及，对电动车的性能和舒适性需求也越来越高。
其中，车辆的悬挂系统是决定乘坐舒适性的关键因素之一。
本文将重点介绍电动车跷跷板设计方案。
2. 跷跷板的作用电动车的跷跷板是连接前后轮的重要部件，它在路面不平的情况下起到缓冲和减震作用，提高骑行的舒适性和稳定性。
合理的跷跷板设计能够降低车身的颠簸感，提高乘坐舒适性和操控性。
3. 跷跷板设计需考虑的因素在设计电动车跷跷板时，需要考虑以下因素：3.1 材料选择跷跷板需要具备足够的强度和耐久性，以应对恶劣的路面条件和长时间使用带来的疲劳等问题。
常见的跷跷板材料包括铝合金和碳纤维等。
铝合金具备较高的强度和刚性，而碳纤维材料则轻量且具备良好的振动吸收能力。
3.2 结构设计跷跷板的结构设计需要考虑到整车的重心、空间限制和悬挂系统的类型等因素。
合理的结构设计可以降低车辆的重量，并提高整车的稳定性和行驶的舒适性。
3.3 减震系统跷跷板作为车辆的减震系统之一，需要考虑到减震效果和调校。
通过合理的减震系统设计，可以降低车身的颠簸感，提高骑行的舒适性。
4. 设计方案基于以上考虑因素，本文给出以下电动车跷跷板设计方案：4.1 材料选择采用铝合金材料作为跷跷板材料。
铝合金具备优秀的强度和刚性，同时具有较好的耐腐蚀性和耐久性，适合应对各种路面条件。
在材料选择上，还可以考虑采用碳纤维增强的铝合金，以进一步提高载荷能力和减震效果。
4.2 结构设计跷跷板的结构设计应该考虑到整车的重心和空间限制。
可以采用H 型结构设计，将重力分散到两侧，提高整车的稳定性。
在空间限制允许的情况下，还可以考虑增加三角支撑等结构，提高跷跷板的刚性和稳定性。
4.3 减震系统跷跷板需要配备减震系统，以提高骑行舒适性。
可以采用液压减震器或弹簧减震器，根据不同的需求进行选择。
减震系统还可以根据用户的体重和骑行环境进行调校，以获得最佳的减震效果。
电动车跷跷板设计方案
电动车跷跷板设计方案电动车跷跷板是一种创新性的设计，可以帮助人们更方便地停靠和启动电动车。
在许多城市，电动车已经成为主要的出行方式。
然而，电动车在停车时，需要使用力量将车辆托起或降下，这对于一些年纪较大或身体不适的人来说可能会很困难。
因此，电动车跷跷板是一项非常有用的发明，能够让电动车的停放更加容易和便捷。
一般来说，电动车跷跷板有两种设计方案：手动操作和自动操作。
手动操作的设计需要用户手动旋转跷跷板，以将电动车推起或降下。
这种设计成本较低，但用户需要一定的力量和技能才能轻松完成操作。
另外，手动操作的设计需要更多的时间和精力，不太适合老年人或身体有残疾的人。
自动操作的设计是一种更加先进和高级的设计，它利用电动机和控制器来完成跷跷板的升降操作。
用户只需要轻按按钮或开关即可完成整个过程。
自动操作的设计有多种控制方式，包括遥控器、传感器和自动识别系统等等。
这种设计的成本更高，但用户可以省去很多时间和精力，使用起来非常方便。
除了操作方式的不同，电动车跷跷板的设计还有很多其他的特点。
比如，电动车跷跷板的材料可以采用钢板、铝合金、塑料等多种材质，不同的材料有着不同的优势和劣势，需要根据风险防范、耐用性、安全性和成本等多个因素来选择。
电动车跷跷板的设计还可以增加一些额外的功能，如夜视灯、加热器、视音频系统等等，这些增强功能可以使车辆的停放更加智能化和便捷。
除了以上提到的基本设计特点，为了满足不同用户的需求和喜好，电动车跷跷板还可以增加一些个性化的设计元素。
比如，可以在跷跷板表面印上个性化的图案或标志，让用户可以将自己的电动车个性化地装扮起来。
此外，电动车跷跷板的外形和尺寸也可以根据用户需求进行定制。
在选择电动车跷跷板方案时，需要考虑很多因素，如成本、设计和效果等等。
这些因素关系到电动车跷跷板的使用效果和意义，也与对于产品的整体评估有关。
因此，我们需要在设计电动车跷跷板时，充分考虑不同用户的需求和喜好，以期为用户提供最佳的使用体验。
跷跷板PPT教学课件
钻孔安装
使用钻孔机在木板上钻 孔，然后安装支点和座 椅，确保安装牢固、稳
定。
打磨修整
使用砂光机对木板进行 打磨，使其表面光滑， 同时检查跷跷板是否平
衡、无晃动。
质量检验标准和方法
01
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外观检查
检查跷跷板表面是否光滑、无 裂纹、无刮痕等缺陷。
尺寸检查
使用测量工具检查跷跷板的长 度、宽度、高度等尺寸是否符
力学分析
介绍牛顿第三定律在跷跷板运动中的应用，解释作用力和反作用 力的概念。
能量转化
分析跷跷板运动过程中的能量转化，包括重力势能、动能和弹性 势能的相互转化。
学生自我评价报告分享
学习成果展示
学生展示自己的学习成果，如实验报告、课堂笔记、小组讨论记 录等。
学习心得分享
学生分享自己在学习过程中的心得体会，包括遇到的困难、解决问 题的方法以及收获的知识和技能。
。
检查安装配件
核对所有安装配件是否齐全，如 螺丝、螺母、垫片等，确保无缺
失或损坏。
阅读安装说明
仔细阅读安装手册，了解安装步 骤和注意事项，确保正确安装。
调试过程检平衡，无倾斜或偏重 现象。
运动顺畅性检查
测试跷跷板上下运动是否顺畅，无卡 滞或异响现象。
固定性检查
检查所有连接部位是否牢固，无松动 或晃动现象。
作用
跷跷板作为一种儿童游乐设施，可以锻炼孩子的平衡能力、协调能力和勇气。 同时，它也是一种有趣的集体游戏，可以增进孩子们之间的友谊和互动。
杠杆原理在跷跷板中应用
杠杆原理
杠杆原理也称为“杠杆平衡条件 ”，要使杠杆平衡，作用在杠杆 上的两个力矩（力与力臂的乘积 ）大小必须相等。
跷跷板的原理应用
跷跷板的原理应用1. 跷跷板的定义跷跷板是一种由平衡杆支撑的玩具，通常由两个坡度不同的平衡板组成。
2. 跷跷板的原理跷跷板的原理是基于力的平衡和杠杆原理。
当两个人或物体分别站在跷跷板两端时，通过身体的力量引起的重力和反作用力会使跷跷板保持平衡。
3. 跷跷板的应用跷跷板在游乐园、学校和家庭等场所广泛应用，具有多种教育和娱乐的作用。
3.1 锻炼平衡能力跷跷板的使用能够锻炼儿童的平衡能力。
站在跷跷板上，通过控制身体的平衡，让自己保持稳定，这对儿童身体的协调性和平衡感的培养非常有益。
3.2 培养社交技巧跷跷板需要两个人同时参与，通过合作和协调来保持平衡。
这培养了儿童的合作精神和社交技巧，帮助他们学会与他人合作和分享。
3.3 体验物理原理跷跷板的使用可以让儿童亲身体验杠杆原理和力的平衡。
当一个人坐在跷跷板的一端，另一个人坐在另一端时，他们可以感受到一端下沉，另一端上升的变化，从而了解力和杠杆的作用。
3.4 娱乐和放松跷跷板作为一种游乐设备，能够给儿童带来欢乐和轻松的体验。
他们可以在跷跷板上玩耍、笑声不断，享受游戏带来的乐趣。
4. 安全使用跷跷板的注意事项为了确保使用跷跷板的安全性，以下是一些使用跷跷板时需要注意的事项：•确保跷跷板站在坚实平整的地面上，以避免倾斜或摇晃。
•使用跷跷板时，应有成人或教师的监督，以确保安全。
•在跷跷板上玩耍时，应注意保持平衡，以免跌落或受伤。
•儿童在玩跷跷板时应遵循安全规则，如不乱跳、不向后倾斜等。
•老年人、孕妇和身体不适的人群应避免使用跷跷板，以免造成身体不适或受伤。
结论跷跷板作为一种简单的玩具，但具有丰富的教育和娱乐价值。
透过跷跷板的使用，儿童可以锻炼平衡能力、培养社交技巧，体验物理原理，并获得娱乐和放松。
然而，在使用跷跷板时，我们也应该注意安全问题，遵循使用规则，以确保使用的安全性。
2024版《跷跷板》ppt课件
金属材料
优点在于强度高、耐磨、耐腐蚀， 缺点是重量大、价格高、导热性强。
塑料材料
优点在于轻便、易加工、价格低， 缺点是不耐高温、易老化、环保性 差。
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环保要求及标准
环保要求
跷跷板制作过程中应尽量减少对环境的污染，使用环保材料和工艺，降低能耗 和废弃物排放。
环保标准
符合国家相关环保法规和标准，如《玩具安全标准》、《室内装饰装修材料有 害物质限量》等。同时，企业应积极推行ISO14001环境管理体系认证，提高环 保意识和管理水平。
2024/1/24
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发展历程及现状
发展历程
跷跷板源远流长，早在几千年前就已经有了类似的游戏。随着时间的推移，跷跷板的形状、材质和玩法都 发生了很大的变化。从最初的简单木板到现代的塑料、金属材质，从单一的儿童游戏到多种竞技比赛项目， 跷跷板的发展历程充满了创新和变革。
现状
如今，跷跷板已经成为世界各地儿童喜爱的游戏之一。无论是在公园、游乐场还是学校，都可以看到孩子 们在跷跷板上尽情玩耍的身影。同时，随着科技的发展，一些电子跷跷板也应运而生，为孩子们带来了更 多的乐趣和互动体验。
《跷跷板》ppt课件
REPORTING
2024/1/24
1
2024/1/24
• 课程介绍与背景 • 跷跷板结构与特点 • 制作工艺与材料选择 • 安装调试与使用方法 • 维护保养与故障排除 • 拓展应用与创新发展
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目录
PART 01
课程介绍与背景
REPORTING
2024/1/24
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跷跷板定义及原理
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PART 05
维护保养与故障排除
REPORTING
电动车跷跷板说明书(1)
电动车跷跷板设计并制作一个电动车跷跷板，在跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。
配重的位置可以在从始端开始的200mm～600mm范围内调整，调整步长不大于50mm；配重可拆卸。
电动车从起始端A出发，可以自动在跷跷板上行驶。
在不加配重的情况下，电动车完成以下动作：（1）电动车从起始端A出发，在30秒钟内行驶到中心点C附近。
（2）60秒钟之内，电动车在中心点C附近使跷跷板处于平衡状态，保持平衡5秒钟，给出明显的平衡指示。
（3）电动车从（2）中的平衡点出发，30秒钟内行驶到跷跷板末端B处（车头距跷跷板末端B不大于50mm）。
（4）电动车在B点停止5秒后，1分钟内倒退回起始端A，完成整个行程。
（5）在整个行驶过程中，电动车始终在跷跷板上，并分阶段实时显示电动车行驶所用的时间。
图10.9.1 起始状态示意图图10.9.2 平衡状态示意图【项目知识点和技能点】1、步进电机的应用和控制。
2、自动寻迹系统原理与应用。
3、角度传感器的原理和应用。
4、PTR8000无线发送与接收模块的应用。
5、AT89s52单片机模数转换的原理和应用。
8.2.2 总体设计方案以单片机AT89S52为主要控制芯片，查询按键的输入，传输各种参数的显示，两台电机的正反转和速度控制以及两台电机的协调运动，负责光电检测信号的接收和对信号的处理，从而能够确定小车轨迹，在B点停止和返回，并最终停止。
角度传感器把角度信号输给单片机，把检测到的角度和基准角度比较，从而确定翘翘板的平衡点。
寻找平衡点时主要是采用PID闭环控制算法，在小车行驶过程中每当小车翻过平衡点的时候都令小车向后退一段路程，直到小车再次翻过平衡点，小车再次向前行驶一段比前一段要小的距离直到翻过平衡点，最终找到平衡点。
系统框图如8-13所示，由如下几个模块组成控制模块——采用AT89S52单片机控制。
电机选择模块——采用四线两相步进电机。
显示模块——采用1602LCD液晶显示屏进行显示。
大象版科学二上《跷跷板》课件
纸板 透明胶
塑料尺 安全剪刀
纸杯 别针
牙签
用______当跷跷 板的________，轻轻的告知你和他; 我们的想法，通过图画，整洁、清楚来表达。
纸板
塑料尺
纸杯
牙签
透明胶
安全剪刀
别针
交流方案：
我们来分享，大家来倾听，欢迎 夸奖，欢迎建议。
跷跷板
退 出
开始制作：
安全：用剪刀时谨慎手，传递剪刀有礼貌； 习惯：制作完毕，摆放好工具和材料； 过程：制作全过程，请小声，就像风吹竹林， 轻轻的…
作品展示大会：
说一说自已作品的优点和可以 改进的地方?
欣赏同学的作品，说说优点和 可以改进的地方?
小组商量商量，我们的跷跷板还可 以做哪些改进。
qiāo qiāo bǎn
第二节 跷跷板
qiāo qiāo bǎn
跷跷板
仔细视察这三张照片，你发现 跷跷板 由哪三个主要部分组成？
跷板
轴 底座
例：我们制作的跷跷板应该可以站得稳，让 小朋友们玩的时候不会倒；
我们制作的跷跷板应该可以______，让小 朋友们玩的时候_____；
我们制作的跷跷板应该可以______，让小 朋友们玩的时候_____；
电动车跷跷板
提要：本系统以STC12C2052和89C52 为核心，使用MMA7361高精度倾角传感器作为监测装置。
以L298为直流电机驱动，车身前后各加装了一排红外传感器，以保证其能够在贴有黑线引导线的跷跷板上平衡行驶。
本系统通过STC12C2052对小车运动，超声波，测速光电门进行管理。
89C52对红外对管，无线，平衡模块进行管理控制。
两单片机通过SPI通信，实时分工控制各部份。
1系统方案设计与论证设计并制作一个电动车跷跷板起始端A一侧装有可移动的配重。
配重可拆卸。
电动车从起始端A出发，可以自动在跷跷板上行驶并达到平衡状态。
电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图如下图2系统实现方法通过车载倾角传感器对跷跷板的高精度测量，实时地控制系统反馈当前跷跷板的倾斜状态，系统根据跷跷板的状态作出前进或者后退的动作，调整跷跷板的状态作出前进或者后退动作，调整跷跷板两端的力矩，使跷跷板保持平衡实现所要求的其他功能。
为了保证小车能在跷跷板平稳行驶/后退，以及在任意位置找到跷跷板起点，在小车前后各安装了一排红外光电传感器，与跷跷板上的黑色引导线配合，完成对小车行驶的引导。
根据题目要求，系统分为角度检测、路面引导、电机驱动及实时显示数据。
为了使系统更加完善，我们还加入了红外遥控功能，并构建了基于射频无线通讯的主从机监控系统。
3方案论证与选择（1）核心控制模块是系统的大脑，控制着系统的所有输入和输出、计算、判断与决策。
“电动车跷跷板”精度要求高，选合适的控制模块，选择合适的控制模块，能确保其快速实现稳定及达到系统要求的其他功能。
方案一：使用传统51系列单片机。
传统51单片机价格便宜、控制简单，但运行速度慢，片内资源少，存储器容量小，难以存储大体积程序和实现复杂的算法。
方案二：使用STC12系列的单片机出了8051的数字外设，片内还集成数据采集和控制系统中常用的模拟部件，如PCA、PWM、ADC、SPI，而且STC12系列单片机时钟频率最高可支持48MHZ，并且1T指令模式，即执行指令时，一个时钟周期就是一个机器周期，比通用8051内核单片机执行速度快12倍。
电动车跷跷板
五、测试方案及测试表
A-C T(s) 达到 平衡 时间 (s) ＜60
C点附近 平衡两 端高度 差(mm) ≤40 平衡 维持 时间 (s) 5
C-B T(s)
B
B-A
距离 停车 T(s) 末端 (s) (mm) ≤50 5 ＜60
＜30
＜30
五、测试方案及测试表
达到平衡 能否上 板 高度差 维持时 (mm) 间(s) ≤40 ≥5
四、实验步骤及内容
四、实验步骤及内容
2 PWM控制和模糊控制算法 PWM即通过对占空比的控制达到改变速度 的目的。所以很容易地实现了上坡和粗调时行驶 速度快，而接近平衡和细调时速度中等。 采用模糊控制算法分段逐次逼近平衡点。假设 目标角度值为E0，当前角度值EN。与目标值的 差值为：E=EN-E0，与目标值的差值的绝对值为： ABS(E)=|E|。
重新达到平衡 高度差 (mm) ≤40
运行总时 间s） 维持时间 (s) ≥5 ≤180
LOGO
二、实验原理
系统实现方框图
三、实验器材
直流稳压稳流电源
SG1733SB3A
双踪数字示波器 Tektronix TDS1002
实 验 器 材
数字信号源
Agilent 3息采集和电机驱动 角度测量电路主要由角度传感器和A/D组成， 用于实时角度信息采集；光电检测电路主要由光 电检测器ST188和电压比较器LM339组成，用于 小车的循迹、定位和保护；电机驱动电路由L298 和光耦隔离芯片TLP521-2组成，用于提供一个低 干扰的强劲动力系统。
四、实验步骤及内容
编号 1 2 3 4 5 6
控制条件 IF(E>0) IF(E<0) IF(ABS(E) >=A1) IF(ABS(E) >=A2) IF(ABS(E) >=A3) IF(E=0) || (E<DELTA_E))
电动车跷跷板
起 始端 Ａ ， 动 车 能分 别显 示 前 进 和 倒 退 有二 十 分 钟 左右 ， 电 之后 必须 对 电池 充 电。 ３ ２ 驱 动 电路 行 驶 在 １ ５ 钟 内 完成 。 ．分
（ 重物 体 位 置不 限制 ） 电动 车 从起 始端 Ａ 配 ， 出 发 ， 驶 跷跷 板 的 全程 。 停 止 ５秒 后 ， 行 电 动车 再 从 跷跷 板 的 Ｂ端 倒退 回至 跷跷 板 的 起 始端 Ａ ， 动 车 能 分 别显 示 前 进 和 倒 退 电 退行 驶 在 ２分 钟 内完 成 。
ＡＴ８ Ｓ５ ２主 要 实 现 对 翘翘 板上 黑 线 ９ 的软 件 检测 和 纠 缠 ， 储 并 显 示 小 车 在 不 存
采 用 具 Ｈ 桥 的 Ｌ ９２ 驱 动 芯 片 和 同阶 段保 完 成 任 务 所 用 的 时 间 ， ３Ｄ 以及 在 平 位 施 密 特 反 向 器 构 成 了 驱 动 电路 ， 电 路 两 位 编 码 器 对 不 同 操 作 任 务 进 行 编 码 ， 使 更稳 定 。Ｌ ９ Ｂ的 内部 有 两个 可选 择 的导 “ ０ ２３ ０ 进 入 基本 要 求 １的控 制 系统 ，“ ｌ ０ ”进
３ ３ 黑 线检 测模 块 ．
探 测 路 面 黑 线的 原 理 是 ：光 线 照射 到 分 程 序 部 分 没 有 做 的 很 好 ， 致 小 车 不 能 导 不 同可 根 据 接受 到 的 反 射 光的 强 弱 判断 是
板 达 到 平衡 时 ， 保持 时 间 不小 于 ５秒 ， 同时 路 面 并 反 射 ， 于 黑 线和 自纸 的反 射 系 数 由
通通 道 分 别 控制 后 轮 电机正转 和 反 转两 种 入基 本要 求 ２的控 制 系统 ，“ ０”进 入发 挥 ｌ 状 态 。一 片 Ｌ２ ９３可 以 分 别控 制 两 个直 流 部 分 ｌ 的控 制 系统 ，“ １ Ｉ ”进 入 发挥 部分 ２
跷跷板设计图
摘要本设计使用89C52单片机为主的微处理器作为电动车跷跷板的检测和控制核心，从而达到小车按迹寻规，正确行驶和精确显示等目的。
当系统电路采用由激光发射管射到黑带时，接收管未检测到信号，输出端为低电平。
当激光发射管射到地面或跷跷板时，它反射回来的光会被接收管检测到信号，输出端会输出一个高电平。
此时检测到的信号会经过放大送到单片机处理，从而控制电机的正反转，并且使液晶显示器显示出一段路程的时间。
在设计电动小车自动平衡系统中，包括中心处理单元、电机驱动、轨迹检测、角度检测、状态指示和用户接口等模块。
系统采用光电检测电路和角度传感器构成闭环反馈电路，实现小车自动在跷跷板上寻找平衡点。
采用激光对管检测引导线，控制行驶轨迹，液晶实时显示系统状态信息。
1、方案论证与比较1.1系统方案该系统由寻迹模块、单片机控制模块，电机执行模块，显示电路模块等构成。
根据各模块实现的功能及所能达到的要求，通过电路分析总结出几种不同的方案。
1．1控制器部分方案一采用常用的89C51控制。
技术比较熟练，应用广泛，现在的51系列技术硬件发展的也非常得快，也出现了许多功能非常强大的单片机，因此使用单片机可以实现要求的基本功能。
但是为了实现多组预存信息,必须外加具有掉电存储功能的EEPROM,这增加了系统的复杂程度。
而且在执行动态刷新的时候读取EEPROM的速度慢，刷新频率受到限制。
方案二应用ARM，ARM是一种功耗很低的高性能处理器，技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
方便、安全、高效。
作为嵌入式领域中最为广泛使用的32位处理器结构体系，ARM已经成为多个应用领域的标准CPU。
ARM处理器技术正在成为多数嵌入式高端应用开发的首选。
ARM2138芯片具有高达32KB的内存作为数据的缓冲区，因此能够实现非常快的读取速度。
并具有丰富的I/O资源，而且其外围电路简单,在片内即可实现所有控制。
简化了整个系统的复杂程度.通过比较，我们选择方案二。
2024版年度《跷跷板》PPT课件1
01定义02作用跷跷板是一种儿童游戏用具，在狭长而厚的木板中间装上轴，再装在支柱上，两端坐人，一起一落游戏。
跷跷板作为儿童游乐设施，可以锻炼孩子的平衡能力，促进孩子之间的互动和交流，增强亲子关系。
跷跷板定义及作用原理介绍杠杆原理跷跷板利用的是杠杆原理，当一个重的人和一个轻的人同时在跷跷板两端时，重的人会将轻的人跷起来，使跷跷板失去平衡。
此时，重的人需要向轻的人的方向移动，以使跷跷板恢复平衡。
力学平衡在理想情况下（不计跷跷板的重力），跷跷板两端的力是平衡的，即两端人的重力与到支点的距离乘积相等。
当一端人的重力增大或减小，或者人向支点移动时，都会打破原有的平衡状态。
跷跷板的主体部分，一般为狭长且较厚的木板，提供足够的强度和稳定性。
木板安装在木板中间的支撑部件，使木板能够绕轴旋转。
轴支撑跷跷板并使其保持稳定的部件，一般为金属或塑料材质。
支柱部分跷跷板在支柱处设有缓冲装置，以减少因突然下落而对使用者造成的冲击。
缓冲装置结构组成要素01材质天然木质跷跷板采用天然木材制作，环保健康。
02质感温馨木材的纹理和色泽给人一种温馨、自然的感觉。
03耐用性一般木质跷跷板在户外使用时容易受天气影响，长时间遇水可能会导致腐烂，需要定期维护。
03塑料跷跷板采用轻质塑料制作，方便搬运和安装。
材质轻便塑料跷跷板可以制作成多种颜色，增加儿童的游玩乐趣。
色彩丰富塑料跷跷板具有较好的耐候性和抗紫外线能力，使用寿命较长。
耐用性较好金属跷跷板采用钢材或铝材制作，承重力强。
材质坚固风格现代需要防腐处理金属跷跷板外观现代简约，适合搭配各种风格的游乐设施。
金属跷跷板在户外使用时需要进行防腐处理，以防止生锈和腐蚀。
030201金属跷跷板其他材质对比玻璃钢跷跷板01玻璃钢跷跷板具有质轻、强度高、防腐性能好等特点，但价格相对较高。
橡胶跷跷板02橡胶跷跷板具有较好的弹性和缓冲性能，能够保护儿童游玩时的安全，但橡胶材料容易老化。
竹制跷跷板03竹制跷跷板采用天然竹子制作，环保健康，但需要定期维护以防蛀虫和腐烂。
一年级上《跷跷板》
一年级上《跷跷板》在一年级的课堂上，《跷跷板》这个有趣的主题总是能吸引孩子们的目光，激发他们无尽的好奇心和探索欲。
跷跷板，那可是孩子们在游乐场里最喜欢的游乐设施之一。
它简单却充满了乐趣，承载着孩子们的欢声笑语。
当我们说起跷跷板，首先想到的就是它的样子。
一根长长的板子，中间有一个支撑点，两端分别坐着小朋友。
跷跷板的板子通常是木头或者塑料制成的，表面可能会有些光滑，也可能带有一些防滑的纹路。
支撑点的部分一般是一个坚固的金属轴，能够让板子灵活地上下摆动。
对于一年级的小朋友来说，玩跷跷板可不只是简单的娱乐。
在玩的过程中，他们能直观地感受到重量的差异所带来的影响。
比如，当一个胖胖的小朋友坐在一端，而一个瘦瘦的小朋友坐在另一端时，胖胖的小朋友那一端就会下沉，瘦瘦的小朋友那一端就会上升。
这时候，孩子们就会开始思考，为什么会这样呢？这其实就是在潜移默化中让孩子们接触到了物理学中的平衡原理。
他们会发现，要想让跷跷板保持平衡，两端小朋友的重量需要差不多才行。
当然，如果重量不一样，也可以通过调整距离来达到平衡。
比如，重的小朋友坐得离支撑点近一点，轻的小朋友坐得远一点，跷跷板也能平衡起来。
在课堂上，老师可以通过跷跷板这个例子，给小朋友们讲解一些简单的数学知识。
比如，比较两个小朋友的体重谁重谁轻，这就涉及到了数字的大小比较。
还可以让小朋友们数一数，跷跷板一共可以坐几个小朋友，这就是简单的加法运算。
除了数学和物理知识，跷跷板还能培养孩子们的社交能力和合作精神。
小朋友们需要一起商量谁先坐上去，怎么轮流玩，这就需要他们学会沟通和分享。
如果有小朋友不愿意遵守规则，大家还得一起想办法解决问题，这又锻炼了他们处理矛盾的能力。
而且，玩跷跷板还能增强孩子们的身体协调性和平衡感。
当他们坐在跷跷板上，随着板子的上下起伏，身体也需要不断地调整姿势来保持平衡，这对于小朋友们的身体发育是很有好处的。
在一年级的课本中引入《跷跷板》这个主题，也是为了让孩子们更好地理解生活中的现象。
2024年《跷跷板》教学课件.
2024年《跷跷板》教学课件.一、教学内容本节课选自2024年教材《跷跷板》，涉及第3章第1节，详细内容包括跷跷板的平衡原理、力矩的计算以及实际应用。
通过对跷跷板的学习，让学生了解物理学中的平衡现象，并掌握力与力矩的基本概念。
二、教学目标1. 知识与技能：理解跷跷板的平衡原理，掌握力矩的计算方法，并能将其应用于实际问题。
2. 过程与方法：通过实践情景引入、例题讲解和随堂练习，培养学生分析问题、解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观：激发学生对物理学的兴趣，培养学生合作、探究的精神。
三、教学难点与重点教学难点：力矩的计算方法，跷跷板平衡条件的应用。
教学重点：跷跷板的平衡原理，力矩的概念。
四、教具与学具准备1. 教具：跷跷板模型、力计、尺子、计算器。
2. 学具：学生分组实验器材，包括跷跷板、砝码、尺子、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过一个实践情景，让学生观察并思考跷跷板的平衡现象。
2. 新课导入：介绍跷跷板的平衡原理，引导学生学习力矩的概念。
3. 例题讲解：讲解力矩的计算方法，分析跷跷板平衡条件的应用。
4. 随堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。
5. 小组实验：分组进行跷跷板实验，验证平衡原理，提高学生动手操作能力。
六、板书设计1. 《跷跷板》2. 内容：（1）跷跷板平衡原理（2）力矩的概念与计算方法（3）跷跷板平衡条件的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）计算跷跷板两端的质量，使得跷跷板平衡。
（2）分析跷跷板平衡时，力矩的大小关系。
2. 答案：（1）设跷跷板左侧质量为m1，右侧质量为m2，根据平衡条件，有m1g L1 = m2g L2，其中L1和L2分别为两侧距离支点的距离。
（2）跷跷板平衡时，两侧的力矩相等，即m1g L1 = m2g L2。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对跷跷板平衡原理的理解程度，以及对力矩计算方法的掌握情况。
2. 拓展延伸：引导学生思考跷跷板在实际生活中的应用，如天平、杠杆等，激发学生进一步探索物理学的兴趣。
跷跷板使用说明
跷跷板使用说明跷跷板是一种常见的儿童游乐设施，它不仅能提供孩子们乐趣，还能锻炼他们的协调性和平衡感。
为了确保使用者的安全和正常使用，以下是关于跷跷板的使用说明：1. 选择合适的场地和设施在使用跷跷板之前，确保所选择的场地平坦且没有障碍物，以确保跷跷板能够运转自如。
此外，跷跷板上应没有破损或不稳定的部件，以确保使用的安全性。
2. 小心平衡调整当两名玩家位于跷跷板两端时，需要小心进行平衡调整。
较轻的一方应向前或向后移动自己的位置，以平衡重量，避免跷跷板倾斜过度。
保持平衡有助于预防跷跷板的不稳定或猛烈弹起，从而避免潜在的意外发生。
3. 穿着适当的鞋子为了避免受伤或滑倒，使用者应该穿着合适的鞋子，如运动鞋。
尽量避免穿着拖鞋或裸脚玩耍，因为这可能会导致脚部滑动或脚趾夹伤。
4. 均衡分配玩家在多人玩耍跷跷板时，应根据体重和年龄分配玩家的位置。
较重或较大的参与者应该到跷跷板的中央，而较轻或较小的参与者应在两端。
这有助于保持平衡和稳定。
5. 聚焦玩耍，避免干扰当跷跷板在使用时，其他人应避免在其周围干扰或插手，以免影响玩家的平衡。
观看跷跷板的家长或监护人应该站在安全距离处，以便及时提供帮助或紧急情况下的干预。
6. 注意安全坐姿玩家应该采取正确的坐姿，将臀部紧贴跷跷板并握住稳定的扶手。
双脚应着地，并且注意腿部不要过于张开，以避免脚趾被夹住或滑脱。
7. 遵守使用规则在使用跷跷板时，请遵守相应的使用规则。
不要尝试进行危险的动作，如跳跃或从跷跷板上猛烈冲下来。
保持稳定和谨慎使用是避免事故的关键。
总结：跷跷板是一项有趣且锻炼协调能力的儿童游乐设施。
然而，在使用跷跷板时，我们应该遵守一些安全准则，包括选择合适的场地和设施，小心平衡调整，穿着适当的鞋子，均衡分配玩家等。
通过这些措施，我们能够确保使用者的安全，减少事故发生的风险，让孩子们能够享受到跷跷板带来的快乐和健康的身体锻炼。
希望以上的使用说明能够对您有所帮助。
跷跷板的原理
跷跷板的原理
跷跷板是一种通过乘员或重物在两端交替施加力矩而使得平衡的装置。
它通常由一条长而坚固的木板组成，两端支点连接地面或其他支撑物上。
跷跷板的运动原理基于力矩的平衡。
力矩是由施加在物体上的力在其长度方向上产生的旋转效应。
当在跷跷板上的一侧施加下压力时，会产生一个方向相反的、与原力大小成反比的反作用力。
只有当施加在两端的力矩相等时，跷跷板才能保持平衡。
假设跷跷板的一侧有一个重物，其施加的重力会产生一个力矩。
为了保持平衡，另一侧需要施加一个力矩来抵消重心引起的力矩。
这意味着较轻的一侧需要施加较大的力以平衡较重的一侧。
在跷跷板上玩耍时，人们往往会通过改变自身的位置来调整力矩。
如果一个人想要升高，他们会向跷跷板的另一端移动，这样重心就会向上移动，力矩增加，人就会升高。
相反，如果一个人想要降低，他们会向跷跷板的另一端靠近，重心向下移动，力矩减小，人就会降低。
跷跷板的原理也可以应用于其他工程和物理设备中，例如天平和杠杆系统。
通过平衡力矩，我们可以实现对物体的控制和平衡。
这一原理在日常生活中有广泛的应用，无论是在游乐场上玩跷跷板还是在工程领域中设计和操作相关设备。
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电动车跷跷板
摘要：本作品是基于AT89C51能在跷跷板上行进的智能电动车。
系统硬件主要由AT89C51单片机最小系统板、小车左右前轮驱动电路、小车行进轨迹探测电路、角度方向检测电路，显示电路及报警电路等组成。
软件采用汇编语言编写，通过软件产生PWM波控制小车速度，利用插补运算调整小车行进轨迹。
经过反复分析、比较和调测，本系统在硬件、软件及整体性能上已全部达到设计题目的基本要求及发挥项目的部分要求。
关键词: AT89C51,智能电动车 ,软件
Abstract:This work is a smart electric vehicle based on AT89C51 single chip , it runs on the seesaw. The System hardware make up of AT89C51 minimum system boards, front-wheel driving circuit, the car traveling track detection circuit, direction angle detection circuit and alarm circuit components etc. The software uses assemble language. the software generated wave PWM to control the car speed, using interpolation arithmetic adjusted the trolley track road. The System have achieved the purpose of all basic requirements for the design subject and the part task of the higher project requirements after repeated analysis, comparison and tuning of the system hardware, software.
Key words: AT89C51, a smart electric vehicle , software
1.前言
本作品主要完成小车行驶速度控制、轨迹检测和平衡角度的检测。
难点在于协调好小车行驶速度、时间控制、电机转距控制、路程的关系以及速度与倾角的关系，这样才能保证小车在行驶过程中不越界并且很好的找到平衡点。
本设计成果可以应用于需无人驾驶的领域，还可以对其进行功能扩充（例如增加超声波传感器，使其具有测距和避障等功能）。
2.方案设计与论证
根据《电动车跷跷板》题目要求，系统可以划分为信号检测部分和控制部分。
其中信号检测部分包括：轨迹检测模块、角度检测模块；控制部分包括：电机驱动模块、控制器模块。
系统框图如图1所示。
为了实现各模块的功能，分别做了几种不同的设计方案并进行了论证。
图1 系统框图
2.1.单片机选择
方案一：选用PIC、或AVR、或凌阳SPCE061A等作为控制核心；这些单片机资源丰富，可以实现复杂的逻辑功能，功能强大，完全可以实现对小车的控制。
但对于此题目而言，它们的优势得不到体现，成本也稍高，有点资源浪费。
方案二：采用单片机AT89C51作为系统控制器方案。
运算能力强.软件编程灵活、功耗低、技术成熟和成本低。
基于以上分析，本设计选用方案二。
2.2轨迹检测
轨迹检测模块实现小车进入跷跷板时，能正确沿引导线行进而不在跷跷板上跑偏并且能很好的控制小车的启停。
探测路面黑色引导线的基本原理：光线照射到路面并反射，由于黑和白对光的反射系数不同，所以可以根据接收到的反射光强弱来判断黑白。
方案一：采用光敏传感器。
由于其它受光源影响（特别是白天），会造成误判或漏判，效果不会很好。
方案二：采用黑白线反射光电传感器。
该传感器检测黑白线效果好，受可见光干扰小，
输出信号为开关量，信号处理简单，使用非常方便；该传感器检测距离为2cm。
在光线比较充足的条件下，检测距离可以扩大到10cm。
主要应用于白底黑线或黑底白线的检测和小车或机器人寻迹等领域。
小车车轮与传感器的排列如图2所示：
图2 两黑白线检测光电传感器安装示意图
CPU接收到的信号与控制电机的动作如表1所示：
由以上分析可知黑白线反射式光电传感器有很多优点，所以本设计选用方案二。
2.3角度检测
方案一：
方案二：采用倾角传感器，它是一种双轴加速度传感器。
其单轴最大输出范围约为±40度，有效输出范围为±30度，在采样频率为8Hz以下时，可获得0.002度的高精度输出且工作电压在5V左右，在设计中可直接利用小车的供电电源。
通过以上分析本系统采用方案二。
2.4电机驱动
方案一：采用步进电机，电脉冲驱动。
改变脉冲频率调速，改变相序实现正反转。
此方案可以轻松实现前进距离、转向、角度控制、制动定位等功能。
但两个轮子电机参数不易匹配，并且加大系统复杂程度。
方案二：采用直流电机，H型脉冲宽度调制（PWM）桥式驱动电路。
此方式调速功能较好，可灵活实现小车的行进.倒退.以及找平衡等功能。
基于以上优点本系统采用方案二。
2.5电源
方案一：双电源：将电机驱动电源与控制系统电源分开，光电耦合连接。
但由于电路复杂，还要自己设计电源，增加了小车的负载，得不偿失。
方案二：采用单一电池电源供电。
这样供电比较简单，经济实惠.效率高.而且小车自身配带电池夹，可以充分利用资源。
第一种比较可靠，但实现难度较大。
第二种方案较容易实现，也充分利用了小车的自身资源。
基于以上分析本系统采用方案二。
3.系统的硬件设计与实现
3.1系统的硬件的基本组成部分
本次设计的硬件单元模块主要有轨迹检测.角度检测.电机驱动及电源四部分。
3.2主要单元电路的设计
3.2.1轨迹检测电路的设计
小车行进轨迹检测由安装在小车底板前后四个黑白线反射式光电传感器组成。
检测到的信号由单片机的I/O口读入,在前进时左轮的状态由P1口的P1.6来读入,右轮的状态由P1口的P1.7来读入,后退时左轮的状态由P1口的P1.4来读入，右轮的状态由P1口的P1.5来读入，单片机通过分析P1.4.P1.5.P1.6及P1.7四口的状态来调整小车的行进方向和启停。
检
测电路如图3所示：
图3轨迹检测电路
3.2.2角度检测电路的设计
采用SCT100T倾角传感器。
目的是随时检测小车上坡、下坡运行状态，通过反馈信号及时调整小车运行速度。
为保证此芯片可靠工作，其电源电路需要重新设计。
倾角传感器外围
连接图如图4所示：
3.2.3电机驱动模块的设计
电机驱动电路如图5所示：其中MOTOR1A 和MOTOR1B 控制一个H 桥，该H 桥输出J3 接左轮电机，所以MOTOR1A 、MOTOR1B 控制左侧小车电机的前进和后退；MOTOR2A 和MOTOR2B 控制另外一个H 桥，该H 桥输出J5 接右轮电机，所以MOTOR2A 、MOTOR2B 控制右侧小车电机的前进和后退。
改变该四路控制信号就可以让小车完成左转、右转、前进、后退、原地待命等功能。
图5电机驱动电路
3.2.4电源的设计
小车自身带有电池夹，可用4节5号电池供电。
电源电路如图6所示，其中D1保护作用。
图6电源外围连接电路
4.系统的软件设计
软件由主程序和子程序组成。
子程序包括水平前进程序、上、下坡程序、转弯程序、小车寻找平衡程序。
主程序和部分子程序流程图如下：
图7 主程序流程图
图8水平前进子程序流程图5.系统测试 5.1测试仪器
秒表 2米卷尺 游标高度尺
5.2指标测试与结果分析
指标测试结果如表2所示。
表2 测试指标结果
6.总结
本系统设计以AT89C51芯片为核心部件，利用黑白线反射式光电传感器的检测技术实现了小车在跷跷板上运行轨迹探测目的，利用倾角传感器实现了小车行进中找平衡的问题。
经过多次的整体软、硬件结合调试，不断地对设计进行优化，本系统在硬件、软件及整体性能上已全部达到设计题目的基本要求及发挥项目的部分要求。
此设计成果可应用于无人驾驶、工业机器人等领域。
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[6]周征.传感器原理与检测技术.[M].北京：清华大学出版社，2007.
[7]张伟.单片机原理及应用.[M].北京：机械工业出版社，2002.
[8]
附录1:元器件清单
表2 主要元器件清单
附录2:系统整体电路图
A B A B V
V
+5V
u R 5150
R 650k
R 7150
R 850k
5678
J_CPU2J_CPU8J_CPU6 POW R
I N T 0
附录3:程序清单
- 11 -。