【摘要】：實驗教學(xué)在本科模擬電子課程中有著重要作用,傳統(tǒng)實驗教學(xué)受教學(xué)場地與課程時間的限制存在部分學(xué)生不能按時完成實驗這一問題。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)合形成的虛擬實驗室技術(shù)與遠程實驗技術(shù)為這個問題提供了一種很好的解決方案�；诖�,本文以長江大學(xué)電工電子實驗示范中心現(xiàn)有的模擬電路實驗箱為基礎(chǔ),通過對模擬電子實驗儀器和過程的共性分析,構(gòu)建了以虛擬實驗室和遠程實驗室為基礎(chǔ)的系統(tǒng)整體架構(gòu)。最終實現(xiàn)用戶對模擬電路實驗箱的遠程操作。本文從該系統(tǒng)的整體需求出發(fā)設(shè)計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)字電位計替代傳統(tǒng)電位計,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)提供信號源,采用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC)完成實驗結(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)的需求進行了客戶端的界面設(shè)計以及服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫設(shè)計�？蛻舳瞬捎肰isual Studio進行界面開發(fā),實現(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)需求進行數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計。最后對系統(tǒng)的整體進行了測試。測試結(jié)果顯示,該系統(tǒng)具備遠程控制的基本功能,通過以太網(wǎng)能實現(xiàn)與服務(wù)器的穩(wěn)定通信,通過專用軟件能實現(xiàn)對繼電器、數(shù)字電位計、DDS、直流穩(wěn)壓電源等硬件模塊的遠程控制,系統(tǒng)運行良好。本文的研究內(nèi)容對遠程實驗的系統(tǒng)設(shè)計具有一定的參考價值。
【圖文】：

驗、集成運放綜合運用實驗、信號產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換實驗以及集成直流穩(wěn)壓電源實驗。該實驗箱具有設(shè)計層次清晰，標(biāo)注簡明，操作簡便，便于攜帶等諸多優(yōu)點。圖2-1 模電實驗箱Fig. 2-1 Analog Electronic Experiment Box2.1.1 單管放大實驗本實驗的目的是使學(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)和測試方法。實驗所用到的儀器有萬用表、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源。其單管放大器共射極電路簡圖如圖 2-2 所示。

第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計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 集成運放應(yīng)用實驗本實驗的目的是使學(xué)生了解集成運放的特性與使用方法，，掌握集成運放應(yīng)用電路的連接、如何測量輸入與輸出之間的關(guān)系。實驗所用到的儀器有萬用表、示波器、函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源。實驗電路簡圖如圖 2-3/2-4 所示。-+R1RRFViV0-+R1R2RFVi1V0R2Vi2圖2-3 反相比例運算電路 圖2-4 反相加法運算電路Fig.2-3 Inverse Amplifier Circuit Fig.2-4 Inverse Amplifier Addition Circuit2.1.3 功率放大實驗本實驗的目的是使學(xué)生掌握 OCL 功率放大電路的基本工作原理，實驗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。實驗電路簡圖如圖 2-5 所示。
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN710-4;TP872;G434

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本文編號：2669183