电工实验教学论文提纲

2022-11-15

论文题目：基于云服务的虚实结合实验平台设计与实现

摘要：在实验教学中融入互联网技术与虚拟仪器技术,构建远程虚实结合实验平台,是虚实结合实验教学研究的趋势,为传统实验教学工作注入了新的活力。使用信息处理技术与多媒体数字技术,打破时空限制,实现远程实验教学,有利于实现资源共享和提高资源利用率。因此,加大力度研发开放稳定的虚实结合实验平台,可以有效解决传统电工电子实验场地限制和维护成本高的问题,对于推动电工电子虚实结合实验教学的发展有实用价值。论文项目来源于大连理工大学电工电子国家级虚拟仿真实验教学中心建设项目的子项目远程虚实结合实验平台,该平台主要用来辅助电子类专业的相关教学实验活动。论文分析了国内外虚实结合实验平台的研究背景和发展状况,针对当前虚实结合实验建设存在形式单一,平台兼容性与可扩展性不足等问题,论文在NI公司ELVIS硬件基础上,设计了一种基于云服务的虚实结合实验平台,该平台主要包含了管理系统部分、虚拟仿真实验部分和实物实验部分。接着,论文构建了实验平台的物理拓扑结构,并结合Java web技术与多层架构模式思想在云服务器上开发了管理系统的表示层、业务处理层与数据库访问层。设计了管理系统网页页面,运用E-R图转换的关系模式设计了数据库存储信息表,完成了管理系统的开发。其次,运用G语言设计开发了虚拟示波器与逻辑分析分析仪。设计并编写了Multisim与LabVIEW的信息交互接口程序代码,使用生产者与消费者的设计模式实现了虚拟仿真电路实验功能。然后,运用YOOSEE模块实现了视频监控功能,双四选一74HC4052芯片与继电器模块SRD-05VDC-SL-C协作工作,完成MCP41100芯片的片选。通过SPI通信实现了微制器stm32与MCP41100芯片的交互,从而实现模拟实验电路阻值参数的远程在线可控设定。在控制电路与PC机通信过程中,设计了自定义通信协议用来辅助本设计在线硬件连线控制信号与阻值参数控制信号的传递。针对论文实物实验电路可调进制的计数器电路、共射极放大电路、共射-共基极放大电路、基极分压式射极偏置电路和甲乙类互补功率放大电路拓扑设计并制作了实物电路板,且设计了电路板与ELVIS交互的硬件接口。测试结果表明管理系统具有良好的用户资料下载与实验预约功能;用户能远程在线设定虚拟仿真实验电路电阻参数,调整电源幅值与频率,观看仿真输入输出波形;用户也能远程在线对实物电路板进行操作,可以随时调整摄像头视角、改变硬件连线、设定电阻参数与电源参数,观看实物实验输入输出波形。且虚实结合实验结果一致,并与理论分析相符合。

关键词：虚实结合;电工电子;远程实验;LabVIEW

学科专业：集成电路工程（专业学位）

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外课题研究现状及发展趋势

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 论文的主要内容

2 云服务的虚实结合实验平台总体结构设计

2.1 云服务的虚实结合实验平台设计分析