【摘要】：實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本科模擬電子課程中有著重要作用,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受教學(xué)場(chǎng)地與課程時(shí)間的限制存在部分學(xué)生不能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)這一問題。隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)教育行業(yè)相結(jié)合形成的虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)技術(shù)為這個(gè)問題提供了一種很好的解決方案�；诖�,本文以長(zhǎng)江大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)示范中心現(xiàn)有的模擬電路實(shí)驗(yàn)箱為基礎(chǔ),通過對(duì)模擬電子實(shí)驗(yàn)儀器和過程的共性分析,構(gòu)建了以虛擬實(shí)驗(yàn)室和遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)的系統(tǒng)整體架構(gòu)。最終實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)模擬電路實(shí)驗(yàn)箱的遠(yuǎn)程操作。本文從該系統(tǒng)的整體需求出發(fā)設(shè)計(jì)了一套可行的硬件方案和與之配套的軟件方案:硬件方面采用繼電器選擇元器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的導(dǎo)線連接,采用數(shù)字電位計(jì)替代傳統(tǒng)電位計(jì),采用開關(guān)電源與直流穩(wěn)壓芯片相結(jié)合的方式為系統(tǒng)提供電源,采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)為系統(tǒng)提供信號(hào)源,采用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的采集。以嵌入式芯片STM32F407ZGT6為核心處理器通過串口通信協(xié)調(diào)控制各模塊,最后通過以太網(wǎng)傳輸模塊(LAN8720)與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;軟件方面,采用客戶端/服務(wù)器(C/S)模式為系統(tǒng)搭建整體軟件框架,并根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行了客戶端的界面設(shè)計(jì)以及服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)�？蛻舳瞬捎肰isual Studio進(jìn)行界面開發(fā),實(shí)現(xiàn)登錄、查看以及操作的功能,服務(wù)器端采用MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)并依據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)。最后對(duì)系統(tǒng)的整體進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示,該系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程控制的基本功能,通過以太網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的穩(wěn)定通信,通過專用軟件能實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器、數(shù)字電位計(jì)、DDS、直流穩(wěn)壓電源等硬件模塊的遠(yuǎn)程控制,系統(tǒng)運(yùn)行良好。本文的研究?jī)?nèi)容對(duì)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
【圖文】：

驗(yàn)、集成運(yùn)放綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、信號(hào)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)以及集成直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)箱具有設(shè)計(jì)層次清晰，標(biāo)注簡(jiǎn)明，操作簡(jiǎn)便，便于攜帶等諸多優(yōu)點(diǎn)。圖2-1 模電實(shí)驗(yàn)箱Fig. 2-1 Analog Electronic Experiment Box2.1.1 單管放大實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生了解晶體管及相關(guān)組件的基本特性，掌握放大電路的主要指標(biāo)和測(cè)試方法。實(shí)驗(yàn)所用到的儀器有萬用表、示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源。其單管放大器共射極電路簡(jiǎn)圖如圖 2-2 所示。

第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)9圖2-2 單管放大器共射極電路Fig.2-2 Single Transistor Common Emitter Amplifier Circuit2.1.2 集成運(yùn)放應(yīng)用實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生了解集成運(yùn)放的特性與使用方法，，掌握集成運(yùn)放應(yīng)用電路的連接、如何測(cè)量輸入與輸出之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)所用到的儀器有萬用表、示波器、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源。實(shí)驗(yàn)電路簡(jiǎn)圖如圖 2-3/2-4 所示。-+R1RRFViV0-+R1R2RFVi1V0R2Vi2圖2-3 反相比例運(yùn)算電路 圖2-4 反相加法運(yùn)算電路Fig.2-3 Inverse Amplifier Circuit Fig.2-4 Inverse Amplifier Addition Circuit2.1.3 功率放大實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生掌握 OCL 功率放大電路的基本工作原理，實(shí)驗(yàn)所用到的儀器有萬用表、示波器、函數(shù)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源。實(shí)驗(yàn)電路簡(jiǎn)圖如圖 2-5 所示。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN710-4;TP872;G434

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