NIELVIS在数字电子技术实验中的应用【博鸭娱乐】

本文摘要:概述:为扩展学生在专业领域的艺术创意发展趋势,将在传统式实验箱上进行的数字电子技术性实验重置到ELVIS服务平台。

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概述:为扩展学生在专业领域的艺术创意发展趋势,将在传统式实验箱上进行的数字电子技术性实验重置到ELVIS服务平台。最先解读了英国我国仪器企业(NI)的虚拟仪器课堂教学实验服务平台(educationlaboratoryvirtualinstrumentationsuit,ELVIS),得到了一个运用ELVIS服务平台顺利完成数字电子技术性实验的案例,依据实验产品研发了根据LabVIEW程序编写的软仪器SFP及其对了解的软仪器的作用进行了一部分扩展。关键字:虚拟仪器;ELVIS;数字电子技术性实验;LabVIEW;SFP0章节目录现阶段,实践活动中课堂教学在人才的培养中的最重要影响力日渐显出,它在培养学生自学能力和创意思维层面特别是在不能缺乏。电源电路和电子信息技术实验是电类技术专业学生学科而且十分最重要的技术专业基础课,实验中常见的传统式仪器还包含:数显万用表、涵数频率计、数字示波器、交流电可调稳压电源等。

许多 专业能力实验还务必一些相近仪器例如珀特仪、直流电桥、逻辑分析仪等。熟练用以仪器是学生根据实验必不可少不具有的一个专业技能,但实验中通常因为课时绷紧,仪器较多,結果学生经常完美无瑕调整仪器而没过度多時间专心致志于对实验基本原理的科学研究和实验結果的剖析,导致实验的实际效果并不理想化,也有益于学生更为多方面的通过自学和提高。而近些年,虚拟仪器的发展趋势极其迅速,以英国NI企业为核心的虚拟仪器技术性早就沦落电气设备测控技术行业的一个意味着方位。

虚拟仪器的设计方案观念是根据电子计算机的强悍作用,应用控制模块规范化的硬件配置进行数据收集,而对数据的分析、应急处置、说明则根据电脑编程搭建,即应用硬控制面板,客户自身界定仪器作用。假如必须在学生根据电源电路实验早就操控传统式仪器基础用以的基本上,有利于引入虚拟仪器到电子信息技术实验中,就可以防止软仪器难题,而引人注意、提高对学生剖析及解决困难工作能力的训炼,而且学生根据用以虚拟仪器能够提早与技术专业了解,更为不利与此前专业科目的交易会和结合。1NIELVIS实验服务平台二零零三年,英国NI企业对于高等院校实验室课程内容产品研发了一套ELVIS服务平台(educationlaboratoryvirtualinstrumentationsuit)。

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全套服务平台硬件配置上还包含原形板,ELVIS操作台及其625l的数据采集卡和68针数据信息同轴电缆;手机软件上还包含硬前板(softfrontpanel,sFP)仪器和ELVIS硬件配置驱动软件(LabVIEWAPIs),硬前板SFP仪器是依据ELVIS服务平台运用于的特性编写的LabVIEWVI,模拟仿真、更换传统式实验中的硬仪器。1.1EINIS硬件配置ELVIS操作台与数据采集卡(dataacquisition,DAQ)一起顺利完成实验系统软件原形板上电源电路的I/O。操作台关键起着相接和作业者的作用,其前控制器获得了旋纽调整的涵数频率计、移动式开关电源及SFP仪器数显万用表和数字示波器的BNC控制模块。

原形板与操作台联接,它关键获得一个架起电源电路的地区并从操作台终端设备电源电路所务必的輸出/键入数据信号。还可以由实验务必依据68针数据信息同轴电缆的界定自身设计方案原形板与操作台联接进而替代原标准配置的原形板。

6251数据采集卡顺利完成实验电源电路与电子计算机中间的传输数据,既可将LabVIEW程序流程造成的数据信号送至电源电路也可将电源电路的键入数据信号送至电子计算机适度程序处理。操作台、原形板、DAQ卡包括初始的硬件配置实验系统软件。1.2ELVIS手机软件ELVIS的手机软件根据LabVIEW程序编写的,还包含硬前板SFP仪器和驱动器ELVIS硬件配置的应用软件。

ELVIS手机软件将顺利完成数据信号在操作台与SFP中间的传输。SFP仪器属于电脑编程搭建的虚拟仪器,源码由LabVIEW软件开发,是各种各样仪器作用的软搭建。ELVlS的SFP仪器如图所示l下图,从起动控制面板能够看到其还包含各种各样常见仪器,而且仪器操作面板与实际仪器类似,更非常容易讲解,更非常容易被有基本的学生迅速操控;做为虚拟仪器在实验室中的典型性运用于,NI获得了对LabVIEW程序流程源码的修改作用,这意味著学生能够依据自身技术专业的务必自定仪器或修改和扩展了解的仪器。这将进一步提高学生通过自学的兴趣爱好和主动性,也有利于培养、磨炼学生的创意思维和自主创新能力。

2根据ELVlS服务平台的数字电子技术性实验由于学生在前面的电源电路实验中已不具有传统式仪器用以基本,文中试着将数字电子技术性实验新项目重置到ELVIS服务平台上搭建。2.1硬仪器SFP在实验中的用以在数字电子技术性实验中,常见的仪器还包含:交流电可调稳压电源、数字示波器等,在ELVIS中各自相匹配的SFP仪器为:VPS(variablepowersupply)、OSC(oscilloscope)。除此之外,也有一些作为逻辑性輸出和键入说明的元器件有:数据信息逻辑性开关电源、数据键入说明LED在SFP中为DigitalBusWriter、DigitalBusReader&LED。DigitalBusWriter数据载入器,这与实验箱中数据逻辑性伸开开关电源作用一样,可获得时序逻辑电路低中/低电频輸出,可选择多通道和8地下隧道编码序列2种键入方法。

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其地下隧道在原形板上标识为DOO~DO7。DigitalBusReader数据读取器,对接时序逻辑电路键入脉冲信号并说明键入結果,某种意义能够多通道载入还可以8地下隧道编码序列如数载入。

其地下隧道在原形板上标识为DIO~DI7。2.2运用LabVIEW程序编写搭建自定硬仪器SFP如前所述,能够根据LabVIEW程序编写自定或扩展仪器作用。这也是虚拟仪器的仅次优点。

比如:对于ELVIS原形板上不具有脉冲难题,能够充分考虑用电脑编程的方式造成触发器原理或记数实验中常用到的单独单脉冲。将前板的布尔量做为启动按键并将其值加载到Port0/Line0口键入,设定布尔量机械设备姿势为:按住布尔量转换为上拉电阻并保持键入上拉电阻之后用劲布尔量,进而出示按键启动单独单脉冲,其程序流程如图2下图,操作程序较难讲解:最先确定ELVIS工作中在bypass情况,对多通道数据键入一个布尔量的值,While循环系统的轮询促使按键不断作业者合理地。

前板控制如图所示3下图,单独单脉冲启动按键外观设计类似实验箱上的按键,按下一用劲的全过程造成一个单脉冲,其他控制一个用于说明ELVIS否工作中在bypass情况,一个用于中止循环系统,页面和程序流程十分简单,表述根据LabVIEW程序编写与ELVIS服务平台结合的方法搭建仪器的扩展作用是切实可行的。而且在硬件软件结合的程序编写全过程中,可进一步提高学生的自主创新能力。2.3实验案例下边以至少见的TTL与CMOS与非门特点的精确测量为例证,表述NIELVIS服务平台在数字电子技术性实验中的运用于。

该实验时要选用的SFP仪器有数字示波器OSC(oscilloscope)、移动式开关电源VPS(variablepowerslapply)、数显万用表DMM(digitalmultimeter)、数据载入器与读取器。这种SFP仪器的操作面板与实际仪器类似,因而针对了解实验基本的学生是十分熟识的,根据鼠标键者电子计算机上展现出的软仪器页面,对实验結果进行精确测量和储存。精确测量与非门工作电压传送特点时,应用锯齿状波做为輸出,而SFP的涵数频率计只获得正弦交流电、三角、波形3种波型,因而锯齿状波的造成需选用相近仪器给出波形发生器ARB(arbitarywaveformgenerator)。

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ARB可将事先原著好各主要参数(波型、幅度值、頻率)的给出波型从原形板上的DAC0~l端口号键入,本实验中,由学生自身软件编辑绘图的锯齿状波做为与非门輸出,并与与非门的键入另外送过来人LabVIEW搜集程序流程以X-Y方法说明,在VI前板能够准确的比较TTL与CMOS与非门的工作电压传送特点曲线图,实验結果如图4下图,与在传统式数字示波器上说明的曲线图相比,图线比较明确更为不容易讲解。在这里电子计算机硬页面作业者的实验中,学生不务必花销过度多時间在各种仪器的用以或是实验仪器的调节中,而把关键活力集中化于在实验基本原理的讲解和結果的剖析上。

除此之外,精确测量到的可视化数据可初始说明并储存在电子计算机中,载入十分便捷,有助于将来对实验数据信息的更进一步剖析。现阶段,已搭建将绝大多数数字电子技术性实验重置到NIELVIS服务平台上进行,且早就运用于在学生实验中。从实验的实际效果看,学生在历经最开始对NIELVIS的熟识后,就刚开始反感上这类具有更为多探究性和创新能力的实验方法。

3结语NIELVIS硬件软件融合的实验服务平台针对电气设备信息与控制工程项目、机械自动化工程项目及生物医学工程工程类专业的学生而言,是进行电子线路通过自学和设计方案的一个十分好的服务平台。它获得了初始的精确测量检测和存留数据信息的作用,原形板的可变换性和仪器源码的可修改性也给学生获得了一个较小的创设室内空间。SFP仪器中波特图检测仪等专业能力极强的仪器促使高些一级的实验课堂教学沦落有可能。

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