远程电工电子实验硬件系统的研究

陈先生528

摘要
随着信息技术的发展，远程教学已经成为-种很有意义的学习方式。远程实验
是工科类专业远程教学中不可缺少的环节，也是推动远程教学进一-步曾及和发展的
重要因素，因此，开展远程实验的研究势在必行。根据现有的技术条件，结合远程
/ o) v0 o7 U. I教学的实际需要,本文阐述了笔者开展远程电工电子实验硬件系统研究的主要成果。
7 X9 P7 B1 c$ P0 V2 L) j论文的主要内容有:
(1)提出了远程电工电子实验系统的方案，实验系统由远程电工电子实验硬件
平台和远程实验软件平台所组成。通过小规模实验系统的研制，验证了远
程实验的可行性。在此基础上，提出了集实验主板、信号源、数字示波器
于一体的全数字化远程电工电子实验硬件平台方案。实验用户可远程、全
  ^5 [) E9 P$ x# ]- r& ?数字化、实时地控制远程电工电子实验硬件平台完成实验操作。
6 c' u9 A+ h9 v0 N6 D(2)研制了全数字化实验主板，本方案选择模拟电子开关组成16选1的节点选
择器，构成了16节点的通用实验主板，可数字化设置实验主板上的元件节
点的连接，选取数字式电阻作为实验电阻的元件库。选取不同参数值的电
容和电感组成电感元件库和电容元件库，由模拟电子开关对电容和电感元
件参数作数字化选择。根据实验主板的硬件结构，设计的专用电路网表转
化程序，将便于用户理解的图形化的电路描述转化为便于实际硬件操作的
. c4 l% r! `# L7 W! i5 z1 T电路网表。控制实验主板的单片机借助于电路网表所提供的信息，完成实
验电路结构和参数的全数字化设置，从而实现了在同- -实验主板上完成不
) x2 [/ _1 I, _2 ?- G! r- j" c同的电工电子实验。
(3) 对直接数字合成技术DDS(Diret Digital Synthes)进行了分析,通过对各种
( @3 B! M5 j$ a4 M方案的比较，应用DDS技术设计了任意波形发生器AWG(Atbitrary
' X& ?7 t5 \5 r1 QWeveform Generator),为了能提高该信号源的参数指标和便于实验操作，本
9 K3 j4 o  ]7 o5 W' g8 Z4 f5 b方案选择了以复杂可编程逻辑器件cpld (Complex Programmable Logiec
Device )为控制核心组成DDS任意波形发生器系统，实现了波形参数的全
数字化远程控制。
* U- [: V- f1 o; Y+ k(4) 通过了远程实验系统的联合调试，完成I远程电工电子实验样机的研制，
$ D/ [; o( @' O& ?: N) p可在用户端操作10个实验。
1 H5 Q1 k; w, w. a- h! T, V关键词:远程，电工电子实验，数字化，实验主板，直接数字合成，任意波形发生
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开展远程实验的研究势在必行。根据现有的技术条件，结合远程 教学的实际需要,本文阐述了笔者开展远程电工电子实验硬件系统研究的主要成果。