文献综述：

由美国物理学家密立根首先设计并完成的密立根油滴实验，在近代物理学的发展史上是一个十分重要的实验，同时也是大学物理实验教学的经典内容。它通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证了电荷的不连续性，并测定电子的电荷量e，为从实验上测定其它一些基本物理量提供了可能性。另外，通过实验时对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。

由于密立根油滴实验设计巧妙、原理清楚、设备简单、结果准确，所以它历来是一个著名而有启发性的物理实验。而目前市面上常见的密立根油滴仪的电压控制部分均使用电位器完成，控制油滴运动状态的器件也均使用的是按键，显示部分由最初的显微镜、到现在的ccd与字符叠加，均经历了不断的革新。

然而，通过学生与老师在做这项实验时发现，电位器在转动过程中，接触点与电阻体进行摩擦，电阻体表面的碳膜等涂层会被磨损。这样，电位器调节电压的调节精度，调节灵敏度等都会大打折扣。而在电位器的调节过程中，经常会出现触点损坏，接触不良等情况，造成控制质量下降以致控制仪器失灵。同样，对油滴运动状态的控制按钮也会产生机械磨损、按键失灵等情况，经常使用会导致仪器不能正常工作。

我们学生通过对书本知识的认识和相关老师的指导，研究出将光电编码器运用到密立根油滴实验仪中，可以实现对直流高电压的无磨损调节；采用触摸屏替代控制按扭，彻底避免了对油滴的机械控制，从而最终实现无机械磨损。通过收集众多资料发现，目前市面上现有的密立根油滴实验仪，尚无利用光电编码器调节直流高压、结合触摸屏替代控制按钮的仪器设备。

我们在此课题中要解决的技术问题是在密立根油滴实验仪中控制电路采用电位器，会经常出现触点损坏、接触不良等情况，以及油滴控制按钮机械磨损较大、易失灵的问题。本发明实现的是基于光电编码器控制的直流高电压的升压，并结合触摸屏控制油滴运动状态的装置。

通过阶段性的实验与查阅相关文献，并结合对书本知识的理解，我们研究出的系统电路包括光电编码器电路、触摸控制输入电路、液晶显示电路、数模转换电路、模数测量电路、电压调节电路、油滴盒、视频显示、复位电路、自检报警电路。芯片资料包括：ADS7816，51系列单片机的结构和功能，TLV5616，LM358，D5027三极管，S9013三极管，迪文串口触摸屏的相关资料，lm7805,lm7812,max7456字符叠加芯片，pcb板绘制技术等。

另外，本课题实现的是使用光电编码器结合触摸屏提供数字信号，通过一系列的电路芯片处理后以达到电压调节目的和控制油滴运动状态。采用本发明，具有以下优点：

(1)使用光电编码器替代电位器，在调节电压过程中无机械磨损，延长了仪器使用寿命。

(2)使用触摸屏替代控制按钮，提高了控制质量，大大减少了装置损坏率。