專利名稱：電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及普通高校電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具體為電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子電路課程是電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)課，也是其它諸如計(jì)算機(jī)、機(jī)械等專業(yè)的非常重要 的技術(shù)基礎(chǔ)課程。學(xué)習(xí)好電子電路課程，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)非常重要。通過實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問 題、分析問題、解決問題的能力，起著培養(yǎng)學(xué)生形成創(chuàng)新思維的作用，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能 力的重要途徑。
但是大多數(shù)普通高校的電子電路實(shí)驗(yàn)室，作為培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力的重要基地，在實(shí)驗(yàn) 教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)很多問題。首先，學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)僅兩學(xué)時(shí)，掌握知識(shí)的時(shí)間和空間都是很有 限的，往往學(xué)習(xí)延續(xù)性不夠。其次，課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告處理草率了事，實(shí)驗(yàn)課上沒解決的問題， 課后還是照樣得不到解決，學(xué)習(xí)針對(duì)性不夠，更談不上創(chuàng)新。再次，堆積如山的實(shí)驗(yàn)報(bào)告批 改也給教師提出了挑戰(zhàn)，手工批改起來往往力不從心，想要全部批改確實(shí)勉為其難。最后， 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的存檔更是老大難問題， 一方面需要及時(shí)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告處理中出現(xiàn)的問題反饋給學(xué)生， 另一方面需要存檔，矛盾日益突出，無法調(diào)和。
面對(duì)電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)的這些問題，很多教學(xué)研究人員正想法解決。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是研制一套電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)，用于普通高校學(xué)生電子電 路實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
本實(shí)用新型的電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊連接實(shí)驗(yàn)裝置，并與 實(shí)驗(yàn)端無線收發(fā)裝置連接，教師端PC通過SOC微控制芯片連接教師端無線收發(fā)裝置，安裝 有實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改應(yīng)用軟件的教師端PC連接著Internet網(wǎng)絡(luò)端口以及配有工作面板。
本實(shí)用新型中， 一臺(tái)教師端PC可以對(duì)應(yīng)多臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置。甚至可以對(duì)應(yīng)多達(dá)200臺(tái)的實(shí)驗(yàn) 裝置。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊中的電子電路實(shí)驗(yàn)箱依次連接著多路選擇開關(guān)、自動(dòng)增益控制、信號(hào)調(diào) 理和內(nèi)部ADC，內(nèi)部ADC的一個(gè)分路連接自動(dòng)增益控制，另一個(gè)分路通過微控制器與多路 選擇開關(guān)連接。
安裝于教師端PC的實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改應(yīng)用軟件有驅(qū)動(dòng)CCllOO、 ADC、串口的硬件驅(qū)動(dòng) 層，和進(jìn)行智能批改、實(shí)驗(yàn)監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用層。
通過該實(shí)用新型，可以將學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無線上傳至教師機(jī)端，形成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè) 試報(bào)告，學(xué)生課后通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載進(jìn)行分析。而且，在實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師可以對(duì)每一 實(shí)驗(yàn)臺(tái)位的學(xué)生實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，即時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，即刻輔導(dǎo)，針對(duì)性強(qiáng)，形成互動(dòng)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的存檔變得極其簡單，存檔時(shí)只需將所選批次學(xué)生電子檔 的實(shí)驗(yàn)報(bào)告刻錄成光盤即可，便于操作，更易保存。
因此，學(xué)生和教師都可以從繁重而無味的重復(fù)書寫和批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的困境中走出來。學(xué)生 可以把更多的時(shí)間放在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理，提高思維能力，得出真實(shí)結(jié)論；教師也不用從成 堆實(shí)驗(yàn)報(bào)告中發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)存在的問題，而是結(jié)合每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，通過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分 析，得出結(jié)論，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，從而找到解決問題的方法。
特別是自從工科院校擴(kuò)招后，學(xué)生人數(shù)猛增，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄寫和批改等都出 現(xiàn)了一系列問題，并且日益突出。通過研實(shí)用新型，電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)將得到較大的加 強(qiáng)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果將得到進(jìn)一步的改善，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率得到極大提高。

圖1為本實(shí)用新型電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)框圖； 圖2為本實(shí)用新型電子電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集框圖； 圖3為本實(shí)用新型電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型可以面向200學(xué)生臺(tái)位的大實(shí)驗(yàn)室教學(xué)之中。使用時(shí)，將本實(shí)用新型中對(duì)應(yīng)套 數(shù)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無線收發(fā)裝置安裝在學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，再在教師機(jī)端配備一套無線收發(fā)裝置， 最后裝上所開發(fā)的系統(tǒng)軟件即可。正常運(yùn)作時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還需要配置暢通的Internet網(wǎng)線。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，可以實(shí)時(shí)地將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行無線提交，教師也可按實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)提取保存。課結(jié)束時(shí)，教師利用開發(fā)的批改軟件，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)批改，然后 利用網(wǎng)絡(luò)完成上傳工作。
實(shí)驗(yàn)課后，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告的下載，根據(jù)批改結(jié)果進(jìn)行分析研究，結(jié)合理論知 識(shí)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
圖1中，
CC1100無線模塊:包括CC1100射頻芯片、電阻、電容、電感，天線，通過常規(guī)電連接， 完成射頻信號(hào)的發(fā)射和接收任務(wù)。
S0C數(shù)據(jù)采集模塊包括C8051F310、 MAX306、 MAX307、 X9313、 NE5532、 CD4053和0P-07， 完成對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)多路信號(hào)選通、自動(dòng)增益控制、數(shù)據(jù)采集、無線收發(fā)控制等任務(wù)。系統(tǒng)中， 它與CC1100四線(SI、 SO、 SCLK、 CSn)相連，并通過SPI接口， C8051F310對(duì)其無線通訊 功能進(jìn)行編程控制。C8051F310的SPI工作在主機(jī)模式，它是SPI數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂品?，CC1100 設(shè)為從機(jī)工作方式，它是受控方。
圖2中，
多路選擇開關(guān)由MAX306和MAX307多路復(fù)用芯片構(gòu)成，完成對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)信號(hào)的選通切換，通過總線進(jìn)行控制。系統(tǒng)涉及的各個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所測(cè)信號(hào)通過多路選擇開關(guān)這一 公共通道，選擇不同的信號(hào)輸出方式。
自動(dòng)增益控制自動(dòng)增益控制電路以數(shù)字電位器X9313為核心，后加運(yùn)放NE5532構(gòu)成。 X9313最大阻值為10KQ ，步進(jìn)阻值為312 Q 。增益的自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)通過SOC芯片編程驅(qū)動(dòng)， 使電壓增益大小范圍為0.45 5。自動(dòng)增益控制的原理就是先將X9313置于最大阻值位，然后 對(duì)輸入信號(hào)的進(jìn)行預(yù)采集，根據(jù)預(yù)采集信號(hào)電壓實(shí)際大小再進(jìn)行電壓增益控制，最后得到適 合范圍的電壓輸出。
信號(hào)調(diào)理后級(jí)輸出時(shí)，采用NE5532運(yùn)放加法器電路對(duì)信號(hào)調(diào)理，以滿足內(nèi)部ADC采 集電壓0 3.3V范圍的要求。
C8051F310微控制器它是系統(tǒng)的控制中樞，完成整機(jī)系統(tǒng)的控制、運(yùn)算處理等任務(wù)。
內(nèi)部ADC: C8051F310微控制芯片自帶10位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。
圖3中，
系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)硬件驅(qū)動(dòng)開發(fā)選擇KeiluVison3、配合仿真器U-EC5。開發(fā)中，還運(yùn)用串 口調(diào)試助手V2.2，利用輔助手段進(jìn)行程序調(diào)試。應(yīng)用層開發(fā)選擇Microsoft Visual C++6.0、
(3011^0加1^ 0汰3++作為開發(fā)平臺(tái)。
權(quán)利要求1、電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)，其特征在于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊連接實(shí)驗(yàn)裝置，并與實(shí)驗(yàn)端無線收發(fā)裝置連接，教師端PC通過SOC微控制芯片連接教師端無線收發(fā)裝置，安裝有實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改應(yīng)用軟件的教師端PC連接著Internet網(wǎng)絡(luò)端口以及配有工作面板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)，其特征在于 一臺(tái)教師端 PC可以對(duì)應(yīng)多臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)，其特征在于 一臺(tái)教師端 PC可以對(duì)應(yīng)200臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)，其特征在于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊中的電子電路實(shí)驗(yàn)箱依次連接著多路選擇開關(guān)、自動(dòng)增益控制、信號(hào)調(diào)理和內(nèi)部ADC， 內(nèi)部ADC的一個(gè)分路連接自動(dòng)增益控制，另一個(gè)分路通過微控制器與多路選擇開關(guān)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)，其特征在于安裝于教師端 PC的實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改應(yīng)用軟件有驅(qū)動(dòng)CCllOO、 ADC、串口的硬件驅(qū)動(dòng)層，和進(jìn)行智能批 改、實(shí)驗(yàn)監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用層。
專利摘要本實(shí)用新型的電子電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集模塊連接實(shí)驗(yàn)裝置，并與實(shí)驗(yàn)端無線收發(fā)裝置連接，教師端PC通過SOC微控制芯片連接教師端無線收發(fā)裝置，安裝有實(shí)驗(yàn)報(bào)告智能批改應(yīng)用軟件的教師端PC連接著Internet網(wǎng)絡(luò)端口以及配有工作面板。該實(shí)用新型用于普通高校學(xué)生電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以將學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無線上傳至教師機(jī)端，形成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)試報(bào)告，學(xué)生課后通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載進(jìn)行分析。而且，在實(shí)驗(yàn)過程中，指導(dǎo)教師可以對(duì)每一實(shí)驗(yàn)臺(tái)位的學(xué)生實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，即時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，即刻輔導(dǎo)，針對(duì)性強(qiáng)，形成互動(dòng)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告存檔時(shí)只需將學(xué)生電子檔的實(shí)驗(yàn)報(bào)告刻錄成光盤即可，便于操作，更易保存。
文檔編號(hào)G09B23/18GK201425785SQ20092015557
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月1日
發(fā)明者俊 嚴(yán), 婭 周, 朱名日, 李遠(yuǎn)青, 王守華, 秦冬成, 譚勝亮, 黃文力 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)