网络化教学实验数据采集系统使用说明书.docx
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网络化教学实验数据采集系统使用说明书.docx
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网络化教学实验数据采集系统使用说明书
网络化实验数据采集系统
使用说明书
参赛学校:
电气与信息学院
参赛学生:
指导教师:
完成时间:
2008年6月10日
目录
第一部分系统整体说明1
1.1系统特点1
1.2系统结构框图1
第二部分监测终端使用方法2
2.1菜单专用名词说明
2.2监测终端的工作电源2
2.3监测终端的操作2
2.3.1系统设置3
2.3.2信号编码4
2.3.3信号测量4
第三部分监视终端使用方法5
3.1监视终端的操作5
3.1.1实验配置5
3.1.2数据查询6
3.1.3系统配置6
第一部分系统说明
伴随计算机网络技术的飞速发展,如何将传统课堂教学与信息技术有机结合,实现教育信息化,已经向教育界提出了挑战。
为了在实验教学环节中,加强教学管理,提高学生实验操作与分析能力,使实验过程落实到每一个学生的学习中,在实验教学资源相对紧张,同时伴随开放实验的逐步实施,构建网络化实验教学平台具有十分重要的意义。
网络化实验数据采集系统支持数据在线动态管理功能,不仅为学生创造一个优良的实验环境,而且大大地减小了实验教师的监管难度,提升了教学水平,减少了教师对实验成绩统计、评定等大量工作,提高了办公自动化程度。
该系统是专门针对实验教学开发的一套管理系统,主要由监测终端、现场总线和PC机三个子系统构成。
1.1系统特性
1.分体式结构,监测终端与PC机分开,便于教师对学生实验进行实时监测;
2.PC机可对实验数据进行查询;
3.监测终端可实现自动换挡功能,提高数据的精确度。
1.2系统结构框图
该系统由监测终端、现场总线和PC机三部分构成,其结构框图如图1.1所示。
该设计采用监视终端模拟PC机的方法,暂提供三个终端,即两个监测终端和一个监视终端(模拟PC机)。
实验过程中,监测终端向监视终端上传实验数据,监视终端则对整个实验过程及实验数据进行实时监视。
第二部分监测终端使用方法
网络化教学实验监测终端主要由实验信息检测、实验数据处理、实验结果显示、数据远距离传送等部分组成,采集的实验数据存储在微处理器中,终端中的数据通过CAN总线网络上传到上位机,实现教师对学生实验结果的记录、统计、分析,最后进行成绩评定,构成一个完整的网络化教学系统。
2.1监测终端接线方法
2.2监测终端工作电源
系统工作电源由系统管理员或实验教师统一操作,监测终端盒电源在正常情况下始终保持开启状态,即系统电源不允许随意打开与关闭。
只有正确操作系统工作电源,系统才不会出现异常现象。
整个系统的工作电源通过一个总开关统一控制,即只需将电源插上后,再将开关打开,则监测终端与监视终端的电源都同时开启。
待系统电源开启后,监测终端盒显示屏上会显示“实验监测系统”六个汉字,如图2.1所示。
2.3监测终端的操作
监测终端主要完成三个功能:
系统设置、信号编码及信号测量。
在初始界面下,按任意键,系统进入操作者界面,如图2.2所示。
在该界面下学生通过输入学号进行下一步操作,且每组最多有五个人一起做实验,即最多只能输入五个人的学号。
学生学号的数据长度为3个字节,实验人员应在“操作者”后的编辑区将自己的学号输入,如某实验人员的学号是200515010102,则有效编号为200515010102。
学生学号输入完毕后,按“确认”键,系统将显示“连接中…”,如图2.3所示。
表明监测终端正与监视终端机通讯,待数据上传完毕后,接着进入功能选择界面如图2.4所示。
再分别通过“↑”、“↓”功能键选择用户所需的功能。
2.3.1系统设置
该功能主要完成三项基本设置:
操作者编号设置、量程自动换挡设置及参数载入模式设置。
如图2.5所示。
操作者编号设置:
可以插入或添加用户;
量程自动换档设置:
内设“开”和“关”两个功能键。
若选择“开”,则当所测量的参数极小时,系统将自动切换量程档位,如当所测参数为0.001V时,系统将自动切换到“mV”档,从而提高测量的精确度。
参数载入模式设置:
有“手动”和“自动”两种模式。
当设置为“手动”模式时,下位机的参数将为系统默认状态;当设置为“自动”模式时,才能接收上位机对参数的设置。
注:
只有当上位机与下位机同时设置为“自动”模式时,参数的设置才能保持一致,即下位机才能接收上位机发送的参数。
2.3.2信号编码
该功能仅将所测信号的类别及档位分别通过数字键来标示,使用户更加直观地明白在信号测量时各数字键所代表的意义,为程序的修改提供方便,并不实现具体功能,如图2.6所示。
2.3.3信号测量
该功能主要完成信号的采集与传输,被测信号可以是电压、电流或频率等,如图2.7所示,无论测量何种类型的参数,都需根据实验内容选择合适的档位,通过相应的数字键进行测量操作。
如按“2”,则表示所测的信号为电压,且为mV级,即所测的参数为3.39mV,每测一个参数监测终端将自动上传给监视终端。
特别说明:
由于被测信号可以是电压、电流、频率或波形等,显然需要一个前置电路,需要将所有的被测信号通过系统内部的AD转换,变成标准的0-5的电压信号,然而该设计巧妙地运用三个电位器取代了前置电路,通过调节三个电位器,从而改变测试的值。
第三部分监视终端使用方法
网络化教学实验监视终端主要由实验查询、实验结果显示、数据远距离传送等部分组成,通过CAN总线网络与监测终端通讯,与监测终端构成一个完整的网络化教学系统。
3.1监视终端的接线方法
黑色—电源线黄色—CAN总线
3.2监视终端的操作
同监测终端一样,系统电源开启后,首先进入初始界面,如图2.1所示。
监视终端主要完成三个功能:
实验配置、数据查询及系统配置。
在初始界面下,按任意键,系统进入功能选择界面,如图3.1示。
3.2.1实验配置
该功能主要完成“实验参数配置”和“参数载入模式设置”两项基本操作。
如图3.2所示。
实验参数配置:
该功能可实现对参数号的修改,通过“→”、“←”、“↑”、“↓”四个功能键可将Fara栏中系统默认的参数号修改为当前实验所需测量的参数名,如图3.3所示。
注:
按“9”号键,则代表空格键,可通过此键对下一栏参数进行修改。
当完成实验参数的配置时,需按“修改”键,系统自动接受修改并返回到参数表界面。
参数载入模式设置:
有“手动”和“自动”两种模式。
只有当上位机设置为“自动”模式且下位机也是设置为“自动”模式时,上位机对实验参数的配置才能发送给下位机。
3.2.2数据查询
该功能实现对实验过程的监测,查询的对象主要是:
在线人数、在线操作台、在线试验台及实验数据查询。
如图3.4所示。
在线人数:
通过查找在线人数,了解该实验有多少学生在做;
在线操作号:
通过查找在线操作台,了解每个学生在哪台实验台做实验;
在线实验台:
通过查找在线实验台,可判断学生是否独立完成实验;
实验数据查询:
通过该功能,可对每个实验的数据进行查询,从而判断学生实验的准确性。
3.2.3系统配置
该功能主要是用于对系统以后的功能进行扩展而设置的,暂时无定义。
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- 关 键 词:
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