远程电工电子实验硬件系统的研究

陈先生528

摘要
8 c2 z& V0 ~+ [, B+ ?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
, F+ l, m" c6 |( E6 {, {4 ^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
* G& B- e* ^! n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
6 S$ A& k: ?+ W1 `- m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。
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
; C0 K9 \4 _( F" c. O: F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
9 a  a% F$ {# {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
' `! o9 N' P& V! v7 j0 K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。
5 w8 {8 c: S. `(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
& S! z# L; Y  T2 z+ M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
6 S* h) t! N/ w0 h- A# k4 D9 s' _: l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
6 z- `6 q% U& v, e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
* d/ B) R2 z9 I( b) M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
$ k" B+ l2 [$ F$ O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
, ?3 x( ^: e# A- L% P0 [同的电工电子实验。
( u* c! Q1 f! N' `4 X+ N6 x(3) 对直接数字合成技术DDS(Diret Digital Synthes)进行了分析,通过对各种
方案的比较，应用DDS技术设计了任意波形发生器AWG(Atbitrary
Weveform Generator),为了能提高该信号源的参数指标和便于实验操作，本
方案选择了以复杂可编程逻辑器件cpld (Complex Programmable Logiec
$ I3 j3 [- ^9 K6 pDevice )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
( B& A1 z1 N2 X- C1 j数字化远程控制。
9 O) P  u, A9 Z6 r8 Z(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，
5 @3 y- Y0 a9 m# s/ W( @2 x可在用户端操作10个实验。
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。