[發明專利]一種遠程單片機虛擬實驗系統

在審

• 申請號: 201710656592.6
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107393371A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 陳廣鋒;王琳霞;余立潮;楊向萍;李慧敏
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G09B19/00
• 分類號: G09B19/00;G06F17/50
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所31233
• 代理人: 宋纓,錢文斌

技術領域

本發明涉及單片機教學技術領域，特別是涉及一種遠程單片機虛擬實驗系統。

背景技術

《微機原理及應用》和《單片機原理及應用》課程內容相似，是一門動手能力極強的課程，能培養學生的單片機工程設計和應用能力、工程思維能力及解決問題的能力。

在課程的教學過程中，學生通常在單片機實驗箱上做實驗。學生根據課堂實驗的內容、單片機實驗箱的硬件原理圖，在KEIL軟件上編寫該實驗的程序，編譯生成hex文件。將hex文件下載到實驗箱上的單片機中。但是受限于課時壓縮，實驗安排時間不自由，在實際教學過程中，學生僅僅利用課堂時間學到的一些知識還遠遠達不到課程的培養目標，需要利用大量課余時間自主學習。而且很多高校的相關實驗室資源緊張，實驗時間安排集中，基本上處于飽和狀態運行，普遍實驗器材老舊、故障率較高，滿足不了學生對實驗平臺的需求。在這有限的時間中，學生只能在實驗室做一些簡單的實驗，缺乏大量的實踐環節，遠遠滿足不了培養學生產品設計能力的目標。

現有的仿真軟件提供了單片機仿真功能，但是由于軟件授權以及仿真模型制作等原因，使用起來不是很方便，同時不便教師統計實驗情況。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種遠程單片機虛擬實驗系統，使用方便且便于統計。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種遠程單片機虛擬實驗系統，包括客戶端、服務器和虛擬實驗服務器，所述客戶端通過瀏覽器訪問服務器；所述服務器提供仿真模型圖和實驗概要提示信息，并將用戶根據仿真模型圖和實驗概要提示信息提供的實驗信息和仿真任務發送給空閑的虛擬實驗服務器；所述虛擬實驗服務器接收實驗信息和仿真任務，啟動視頻錄制和虛擬仿真軟件，將接收到的實驗信息指定給仿真單片機模型，并通過虛擬鼠標及按鍵操作完成仿真過程的交互操作，錄制指定時間視頻，停止仿真。

所述實驗信息包括編程語言、仿真時間，程序代碼文件或hex文件，實驗仿真過程中相應的交互操作和仿真任務。

所述虛擬實驗服務器接收到代碼文件時，啟動編譯過程，如代碼文件有錯，則提示錯誤信息。

所述實驗概要提示信息包括實驗要求、設計提示、交互操作標簽和軟件流程圖。

所述虛擬實驗服務器還將仿真結果通過服務器傳輸給所述客戶端。

所述虛擬實驗服務器的虛擬仿真軟件為Proteus軟件。

有益效果

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：本發明的構成成本低，實驗內容靈活多樣。用戶只要有智能設備(手機/電腦或者平板)在有網絡的地方就可以遠程登錄服務器，遠程上載程序，查看程序的執行效果，從而利用該遠程程序調試器自主完成相關實驗。該方法能讓學生加深《微機原理及應用》課程的學習，提高學生自主學習和實踐動手能力，同時教師方便調整實驗內容，通過更改實驗內容列表控制實驗進度，進一步通過服務器后臺對實驗數據的統計分析，容易發現實驗中出現問題便于教學改進。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的工作流程圖；

圖3是本發明的虛擬實驗仿真流程圖；

圖4是本發明的客戶端界面圖；

圖5是本發明的交互操作設置界面圖；

圖6是本發明實施例1的“P1接口驅動流水燈”實驗仿真模型圖；

圖7是本發明實施例2的“中斷實驗(中斷控制流水燈)”實驗的仿真模型圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本發明的實施方式涉及一種遠程單片機虛擬實驗系統，如圖1所示，包括客戶端、服務器和虛擬實驗服務器，所述客戶端通過瀏覽器訪問服務器；所述服務器提供仿真模型圖和實驗概要提示信息，并將用戶根據仿真模型圖和實驗概要提示信息提供的實驗信息和仿真任務發送給空閑的虛擬實驗服務器；所述虛擬實驗服務器接收實驗信息和仿真任務，啟動視頻錄制和虛擬仿真軟件，將接收到的實驗信息指定給仿真單片機模型，并通過虛擬鼠標及按鍵操作完成仿真過程的交互操作，錄制指定時間視頻，停止仿真。