本文關鍵詞：基于LabVIEW的虛實結合遠程模擬電路實驗平臺設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工程人才培養(yǎng)需要學生完成大量動手實驗操作,而一般工科高校實驗室普遍存在實驗儀器設備不足、實驗資源時空利用率低、實驗設備的維護和升級成本高等問題。在實驗室硬件資源受限的情況下,利用虛擬儀器技術、網絡技術構建遠程實驗系統(tǒng)是解決實驗資源短缺、實驗創(chuàng)新性不足等問題的重要途徑。本文設計了一套基于B/S架構的模擬電子技術遠程實驗系統(tǒng),該遠程實驗系統(tǒng)包括虛擬仿真實驗與實物實驗兩個部分。用戶首先通過瀏覽器進入虛擬仿真實驗系統(tǒng),進行電路仿真設計,并獲取實驗結果。后進入實物實驗系統(tǒng),將實驗參數(shù)發(fā)送至遠程實驗電路板,并通過網絡接收反饋結果。以6個典型的模擬電子技術實驗為例,使用LabVIEW與Multisim連接工具包,并應用生產者／消費者架構模式搭建了聯(lián)合仿真實驗系統(tǒng)。用戶調整實驗電路參數(shù)并選擇仿真節(jié)點,獲取實驗結果。提供實驗數(shù)據(jù)及實驗結果記錄功能,自動生成實驗報告。利用LabVIEW Web發(fā)布技術將仿真實驗進行網絡發(fā)布,用戶通過瀏覽器即可進行實驗操作。實驗電路板以STM32微控制器為控制核心,包括模電實驗電路和控制電路兩個部分。設計了可調信號源,實現(xiàn)了模電實驗電路選擇、關鍵電路參數(shù)調整等幾個功能,并且預留了實驗擴展接口。使用USB攝像頭開發(fā)視頻監(jiān)控系統(tǒng),供用戶觀測實驗結果。最后對實物實驗系統(tǒng)進行了網絡發(fā)布。綜合利用Web技術和MySQL數(shù)據(jù)庫設計了實驗預約管理系統(tǒng)。將仿真實驗和實物實驗所生成的HTML網頁嵌入到實驗管理系統(tǒng)上,用戶在注冊登錄系統(tǒng)后,進行實驗預約,在規(guī)定時間內完成實驗操作。測試結果表明,該遠程實驗系統(tǒng)運行穩(wěn)定,具有較強的實用性和可擴展性。虛實結合實驗模式可以對傳統(tǒng)遠程實驗進行有益補充,通過虛實結果對比,可以加深學生對知識的理解和運用能力。
【關鍵詞】：模擬電子技術 遠程實驗系統(tǒng) 虛實結合 B/S架構 LabVIEW
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52;TN710
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 遠程實驗系統(tǒng)國內外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要研究內容及章節(jié)安排12-15
• 第二章 虛實結合遠程模擬電路實驗平臺總體設計15-23
• 2.1 遠程實驗系統(tǒng)設計分析15-16
• 2.1.1 遠程實驗系統(tǒng)設計原則15
• 2.1.2 虛實結合實驗方式15-16
• 2.1.3 虛實結合遠程實驗系統(tǒng)設計目標16
• 2.2 遠程實驗系統(tǒng)架構方式16-19
• 2.2.1 C/S架構與B/S架構17-18
• 2.2.2 系統(tǒng)架構解決方案18-19
• 2.3 遠程實驗系統(tǒng)技術方案19-21
• 2.3.1 虛擬儀器技術19-20
• 2.3.2 Java Web技術20-21
• 2.4 本章小結21-23
• 第三章 模擬電子技術仿真實驗系統(tǒng)實現(xiàn)23-33
• 3.1 LabVIEW與Multisim聯(lián)合仿真技術簡介23
• 3.2 聯(lián)合仿真程序策略及架構模式分析23-25
• 3.3 聯(lián)合仿真關鍵技術及實現(xiàn)25-28
• 3.3.1 仿真實驗系統(tǒng)運行流程25-26
• 3.3.2 仿真系統(tǒng)具體實現(xiàn)26-28
• 3.4 自動生成實驗報告28-29
• 3.5 仿真實驗網絡發(fā)布實現(xiàn)29-31
• 3.5.1 網絡發(fā)布配置29-30
• 3.5.2 使用瀏覽器訪問虛擬仿真實驗30-31
• 3.6 本章小結31-33
• 第四章 模擬電子技術實物實驗系統(tǒng)實現(xiàn)33-51
• 4.1 實物實驗系統(tǒng)硬件電路設計33-43
• 4.1.1 實驗板電路設計思路33-34
• 4.1.2 模電實驗電路設計34-38
• 4.1.3 控制電路模塊設計38-42
• 4.1.4 實驗板PCB設計42-43
• 4.2 實物實驗系統(tǒng)軟件設計43-48
• 4.2.1 下位機軟件設計43-47
• 4.2.2 LabVIEW上位機軟件設計47-48
• 4.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計48
• 4.3.1 實時視頻監(jiān)控方案48
• 4.3.2 實時視頻圖像獲取48
• 4.4 實物實驗網絡發(fā)布實現(xiàn)48-49
• 4.5 本章小結49-51
• 第五章 實驗預約管理系統(tǒng)實現(xiàn)與實驗平臺調試51-61
• 5.1 實驗預約管理系統(tǒng)設計思路51-52
• 5.1.1 實驗預約管理系統(tǒng)需求分析51-52
• 5.1.2 系統(tǒng)技術方案及開發(fā)環(huán)境52
• 5.2 實驗預約管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計52-55
• 5.3 實驗預約管理系統(tǒng)主要功能模塊55-57
• 5.3.1 系統(tǒng)主界面55
• 5.3.2 用戶注冊登錄模塊55-56
• 5.3.3 資料上傳下載模塊56
• 5.3.4 實驗預約模塊56-57
• 5.4 虛實結合遠程實驗平臺工作流程57-58
• 5.5 實驗平臺調試58-60
• 5.5.1 調試過程58-59
• 5.5.2 結果與分析59-60
• 5.6 本章小結60-61
• 第六章 總結與展望61-63
• 6.1 本文工作總結61-62
• 6.2 未來工作展望62-63
• 致謝63-65
• 參考文獻65-69
• 作者在學期間的成果69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 王亮;秦肖臻;向欣;;基于Web的遠程控制實驗的設計[J];計算機與數(shù)字工程;2015年09期

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9 孫青;艾明晶;曹慶華;;MOOC環(huán)境下開放共享的實驗教學研究[J];實驗技術與管理;2014年08期

10 房成鑫;;關于高等院校實驗資源共享的探索[J];實驗技術與管理;2014年08期

  本文關鍵詞：基于LabVIEW的虛實結合遠程模擬電路實驗平臺設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：273821