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1　DDJ－Ⅱ型多功能单片机计时器原理介绍

DDJ－Ⅱ型多功能单片机计时器由MCS－51单片机系统及光电检测系统构成；内置固化程序，可按时序记录64个光电脉冲的时间，精确到0.1毫秒；具有两路光电开关，通常只选择接通一路，另一路备用。要求输入的光电脉冲间隔不小于10μs，计时范围为0～99．9999s，计时精度≤0．00005s。

开机初始化后，面板显示P0164，即默认方式为每输入一个光电脉冲，计一次时间，最多可记录64个脉冲。显示的前两位数表示几个脉冲编为一组（即计时单位），后两位数表示可记录的脉冲组数，脉冲组数×每组脉冲数≤64。通过面板按键可设置测量方式，如设置为P0110，即为每输入一个光电脉冲计一次时间，最多可记录10个脉冲的测量方式。

设置DDJ－Ⅱ型多功能单片机计时器的测量方式以后，用不同质量mi的砝码拉动塔轮转动，由计时器 记录其转动N圈的时间ti，记录mi和ti。由文献［1］

2　改进算法

DDJ－Ⅱ型计时器采用测时间的方法测刚体的转动惯量存在以下缺陷：

（1）必须测量砝码自静止开始下落的时间，要求砝码初速度为零。在摩擦力矩大而砝码质量较小时，因塔轮无法转动而使实验无法进行。

（2）实验数据较多时作图误差较小，而实际砝码数量仅有5个，即使采用最小二乘法拟合求斜率，误差仍然很大。

为避免以上缺陷，可改变算法。将计时器测量的时间量转换为角加速度，使实验误差大为减小，砝码数量也可减少为1到2个，摩擦力矩大也不会对实验精 度有太大影响。具体算法及子程序框图如图2。

关键词： 改进 设计 计时器 单片机 多功能 DDJ