[發明專利]一種通信電子線路遠程實驗平臺

在審

• 申請號: 201610146227.6
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105632252A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 吳浩然;葉建芳;曹永勝
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G09B5/00
• 分類號: G09B5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及遠程實驗教育技術領域，特別是涉及一種通信電子線路遠程實驗 平臺。

背景技術

遠程實驗室和虛擬實驗室無疑是當前實驗教育的重點和熱點，而結合遠程和 虛擬則是目前的方向。這是因為傳統的實驗教學主要依賴于高昂的實驗設備，同 時還需要為實驗提供充足的空間，分配合理的時間，安排專業的人員等，這使得 實驗設備后期的維修費用高，而且消耗了大量的人力、物力和財力。近幾年，高 校的擴招使得相對稀缺的實驗室資源在完成教學和科研目的時顯得捉襟見肘，此 外，傳統的實驗室教學最大的弊端在于限制了學生的積極性和創造性，學生的創 新能力難以得到提升。

為解決上述問題，網絡實驗室應運而生，同時隨著虛擬儀器技術的不斷發展， 其“軟件就是儀器”的優勢得到發揮，而基于虛擬儀器技術的遠程虛擬實驗室以 其成本低、效率高、突破時空限制等特點得到了廣泛認可和研究，為實驗室教學 提供了完美的解決方案。網絡技術和虛擬技術是信息技術飛速發展的產物，它們 已經滲透到社會的各個領域，通過虛擬儀器和網絡技術構建網絡實驗室，成為解 決實驗室資源緊缺和遠程實驗教學的一個重要途徑。網絡實驗室解除了時間和空 間的限制，它將多媒體技術、網絡技術和虛擬儀器結合在一起，采用多媒體技術 在計算機上建立虛擬實驗室環境，提供可操作的虛擬實驗儀器，使學生在互聯網 上通過接近真實的人機交互界面完成實驗，同時提供網絡實驗教學的一體化管理 功能。

目前已有具體的基于傳統實驗裝置的遠程實驗平臺，然而傳統的實驗裝置平 臺依然缺乏集成性，同時實驗實現原理相對復雜且沒有附加功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種集成度較高的遠程實驗平臺。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種通信電子線路遠程實驗 平臺，其特征在于，包括NIElvis實驗平臺子模塊及電路PCB板子模塊，其中：

電路PCB板子模塊包括各類通信電子電路的接口式PCB板，并與NIElvis 實驗平臺子模塊相連；

NIElvis實驗平臺子模塊用于搭建硬件電路或連接具體電路的電路PCB板子 模塊并提供各種接口和各種儀器工具，NIElvis實驗平臺子模塊通過標準接口與 本地PC相連接；

在本地PC上運行有LabVIEW軟件子模塊和Multisim軟件子模塊，LabVIEW 軟件子模塊用于控制NIElvis實驗平臺子模塊的輸入和輸出；Multisim軟件子模 塊通過與LabVIEW軟件子模塊的通信可完成對各接口式PCB板上各類通信電子 電路的參數分析。

優選地，還包括攝像頭子模塊，用于實時觀察電路PCB板子模塊、NIElvis 實驗平臺子模塊的狀態和運行環境；

優選地，所述LabVIEW軟件子模塊利用LabVIEW進行軟件設計，在服務 器端主要包括數據的采集和處理模塊、實驗原理與幫助模塊、數據結果的存儲模 塊以及網絡實驗室的發布、通信及管理模塊。

優選地，所述Multisim軟件子模塊用于完成仿真結合實驗，作為實時仿真 平臺檢測到由LabVIEW輸入的控制參數，或檢測到參數發生變化后隨即運行仿 真控件并將信號或電路參數改變導致的電路性能變化經由聯合仿真接口傳遞至 LabVIEW，基于LabVIEW的虛擬儀器將電路動態特性實時展示出來。

由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積 極效果：

本發明的遠程實驗系統采用結構化和模塊化的設計思想，同時在軟件方面盡 可能的優化人機交互界面，為用戶創造了一個方便、賞心悅目的操作平臺。另外 在數據采集和處理過程中主要利用LabVIEW的NI-DAQ工具包，根據客戶端傳來 的指令，將各種實際的物理信號轉換為電信號采集到計算機中，并進行相應的變 換處理，具有更好的處理效果。本發明的遠程實驗平臺基本實現了電路的輸入輸 出與遠程控制功能，同時與Multisim仿真結構進行了良好的對接，完善了對實驗 電路的分析和優化功能。

附圖說明

圖1為本發明提供的系統的結構框圖。

具體實施方式