[發明專利]電子電路實驗用黑箱系統

有效

• 申請號: 200910071960.6
• 申請日: 2009-05-07
• 公開（公告）號: CN101567142A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 王傘;王揚;王松武;王麗敏;刁鳴;于鑫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 哈爾濱市船大專利事務所
• 代理人: 張貴豐

(一)技術領域

本發明涉及的是一種實驗裝置，具體地說是一種適于高等院校電子電路實驗 與考試的鑒別與管理系統。

(二)背景技術

開設綜合性、設計性實驗項目，實驗內容多樣化，實驗課程考核，對所有高 校都是難點。在當前電子電路實驗教學過程中學生是被動的、從屬的，只要按照 老師講解的過程和實驗指導書上的接線圖進行，不用動腦即可輕松完成實驗；尤 其是實驗方案單一，往往一個實驗只有一套實驗電路圖，這就造成了實驗測試結 果相似，使學生在實驗過程中普遍存在抄襲現象；這就極大的弱化了實驗對學生 實踐能力培養的作用，更缺失了對學生創新能力的培養。

目前，我們尚未發現用于電子電路實驗與考試的黑箱系統的實體，亦未發現 有關電子電路實驗與考試黑箱系統的文獻記載。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種適于高等院校電子電路實驗與考試，具有鑒別與 管理功能的電子電路實驗用黑箱系統。

本發明的目的是這樣實現的：

它包括PC上位機、主控機、黑箱以及包含有黑箱數據庫的運行軟件組成； 主控機是黑箱識別及信息打印的核心控制系統，由單片機、射頻讀卡器、MAX232 接口、微型打印機構成；黑箱內封裝被測電路模塊與射頻卡芯片；當黑箱靠近主 控機時，主控機內含的射頻讀卡器讀取黑箱內置射頻卡的序列號信息；并將該信 息經通信鏈路傳送給PC上位機，PC將序列號信息與內置的黑箱數據庫比對， 從而獲得黑箱內置電路模塊的參數。

本發明還可以包括：

電子電路實驗用黑箱系統主控機設計：主控機以單片機(89C51)和MAX232 接口為核心，通過J1、J2、J3三個插座分別連接微型打印機、射頻讀卡器、PC 上位機；其具體結構如圖2所示，單片機P1.0～P1.7經由J1插座2～9針連接 微型打印機數據端口，并行傳入打印數據；微型打印機STB、ACK、BUSY、SEL、 ERR端口分別經由J1插座第1針、第10針、第11針、第13針、第15針、連 接單片機T0(P3.4)口、WR(P3.6)口、INT1(P3.3)口、T1(P3.5)口、RD(P3.7) 口，單片機通過上述端口對微型打印機實施控制；單片機TXD(P3.1)口經由J2 插座第2針連接射頻讀卡器REST1口，控制射頻讀卡器復位；射頻讀卡器RFCAD 口經由J2插座第3針連接MAX232接口T2IN端，經電平轉換后由MAX232接口 T2OUT端輸出至J3插座第2針，該針連接PC上位機串行輸入口，射頻讀卡器讀 出的射頻卡芯片序列號經由上述通信鏈路傳送給PC上位機；PC上位機串行輸 出口經由J3插座第3針連至MAX232接口R1IN端，經電平轉換后由R1OUT端連 至單片機RXD(P3.0)，PC上位機的打印信息經上述通信鏈路傳送給單片機。

本發明為了進一步推進實驗課程的教學改革，提供了一種電子電路實驗與考 核黑箱系統，用于“電路基礎”、“模擬電路”課程實驗與考核，獨僻了實驗與考 核的新途徑。

所謂黑箱又稱黑匣子，其基本思想是將某元件或電路置于煙盒大小的塑料箱 內，外面有接線端子。每個黑箱的外觀形狀相同，而內部置入的元件與電路各不 相同，性能參數多種多樣。學生在未知黑箱內裝何物的的情況下，通過實驗手段 測得黑箱的元件或電路參數，這正是黑箱的實質。由于每個黑箱內置電路不同， 把黑箱引入實驗教學可使每個學生的實驗電路不同，促使學生獨立完成實驗，杜 絕抄襲；尤其應用在實驗考核中，確?？己私Y果公正合理。

黑箱實驗實現了由定性測量到定量測量，是設計性實驗的基礎，由于學生事 先并不知道黑箱內部的結構和功能，可視為一個集成系統。因而每個學生所作的 實驗均不相同，必須自行設計實驗方案，建立測試條件，組裝實驗電路，獨立完 成測試。黑箱實驗系統可以提供一種新穎的設計性實驗思路，對于提高學生獨立 的分析問題、解決問題的能力，以及綜合測試能力是有益的。

黑箱又為實驗考核提供了新途徑。對于實踐類課程的考核，不能像理論課程 那樣統一命題、集中考試，因此實驗考核成為實驗教學改革的難點。黑箱考核可 以做到“一人一箱”，甚至是“一人多箱”，在考試時，學生當場拿到黑箱，每個 學生的實驗結果都不相同，有效地杜絕了學生互相抄襲實驗數據，為實驗考核提 供了公平公正的平臺。

(四)附圖說明

圖1是本發明的構成框圖；

圖2是本發明的主控機硬件系統示意圖。