一种多路传感器应用系统的制作方法_2

文档序号:10017565阅读:来源:国知局
器组成的应用系统,可用于生产、科研、医学、环境保护等领域的物理量、化学量和生物量测量,并可在线获取测量数据,达到控制设备的目的。本实用新型的特点是:计算机、传感器、计算机语言构成试验设备;软件采用可视化语言编程,界面友好、其测量范围广、能通过网络在线获取传感器数据、具有网络学习平台功能、体积小便于携带、方便用户,可以根据自己的需要进行二次开发及扩展试验项目。
[0025]2) 一个适合于中小学生、中职、高职学生及大学生的实验探究系统。通过计算机将计算机语言与传感器结合,让学生探究物理、化学、生物等自然现象;将传感器、软件与计算机联结,完成物理、化学、生物、通用技术、信息技术、综合实践活动等学科的实验。本实用新型的特点是:计算机、传感器、计算机语言构成实验系统,集成多种传感器方便学生开展多项目的传感器实验、能够在线获取数据,与互联网结合便于协同实验探究;教师学生可以根据自己的需要进行二次开发及扩展实验项目。
[0026]3) 一个适合于中学生和中职学生学习Visual Basic (以下简称VB)语言与传感器的实验系统。通过计算机将VB语言与传感器结合,在基础教育阶段的学生和中职学生通过该平台学习VB语言及传感器知识;通过把VB编程的软件、传感器和计算机连接获取和分析数据,让学生探究物理、化学、生物等自然现象;将传感器、软件与计算机联结,完成物理、化学、生物、通用技术、信息技术、综合实践活动等学科的实验。本实用新型的特点是:通过将计算机并口(USB 口、其它接口 )、VB可视化编程语言、传感器联结直接构成所见即所得的学习与实验环境;该系统还可选择EXCEL中的VBA编程语言不仅具有观察到所见即所得的实验现象的功能,还可以实时通过EXCEL的图表功能记录实验过程;该系统中的传感器实验板不仅可以通过有线的方式与计算机连接,还可以通过无线及WIFI的方式与计算机连接,完成传感器的无线传输实验。
[0027]另外,传感器实验板还具有以下扩展功能:
[0028]本实用新型可以作为单个传感器进行实验,通过开关矩阵控制可以同时完成至少24个传感器实验。通过扩展板可增加传感器的实验数量;通过扩展板的扩展可同时控制至少64路外部设备;通过扩展板传感器与数字电路结合可完成更复杂的模拟及数字电路实验;将本系统与配套的探究实验平台软件结合,即将“互联网”与物理、化学、生物、信息技术、通用技术、综合实践活动等课程相结合,实现以上各学科实验的全过程评价,通过大数据记录并且分析学生个体实验及学校开设实验课的情况,提高学生的实验素养,变革实验考查方式。
[0029]本实用新型的适用范围如下:
[0030]通过传感器实验改变中学和中职计算机语言(不限于VB)的纯理论学习方式,通过可视化界面达到计算机语言与传感器实验所见即所得的学习效果。
[0031]通过计算机语言(不限于VB)编写的程序、传感器与计算机结合,为初中劳动技术课提供一个初步体验物联网的实验环境。
[0032]通过计算机语言(不限于VB)编写的程序、传感器与计算机结合,将高中通用技术的电子控制与机器人进行整合,提供初步物联网的学习环境,
[0033]通过计算机语言(不限于VB)编写的程序、传感器与计算机结合,为中学生课外兴趣小组或社团提供软硬件结合的实验环境。
[0034]通过计算机语言(不限于VB)编写的程序、传感器与计算机结合,为小学科学提供科学探究实验,通过数据图表记录动植物的成长过程。
[0035]通过计算机语言(不限于VB)编写的程序、传感器与计算机结合,为中职、高职乃至本科学生提供计算机语言与传感器学习的软硬件平台。
[0036]通过计算机语言(不限于VB)编写的程序、传感器与计算机结合,通过实验系统开发应用于工农业等其它行业的测量、控制产品。
【附图说明】
[0037]图1为本实用新型实施例的结构组成框图(传感器组、扩展板设在传感器实验板上)。
[0038]图2为本实用新型实施例的结构组成框图(传感器组、扩展板设在传感器实验板外
[0039]图3为本实用新型实施例的简化结构组成框图(简化传感器实验板,将传感器组、扩展板、无线透传模块、串口 WiFi模块、USB转真并口模块、逻辑分析仪、RS-232串行标准接口设在传感器实验板外)。
【具体实施方式】
[0040]参见图1和图2,本实用新型实施例设有传感器实验板1、传感器组2、扩展板3、用电设备组4、计算机5 ;所述传感器实验板I上设有传感器信号接口 1UAD/DA转换电路12、开关组13、控制电路14、扩展电路接口 15、缓冲电路16、实验板并口接口 17、模拟开关矩阵18、无线透传模块19、串口 WiFi模块20、USB转真并口模块110、逻辑分析仪111、RS_232串行标准接口 112,电流电压显示电路113和音视频传感器114。所述传感器信号接口 11与传感器组2连接,传感器信号接口 11中输出的模拟信号与AD/DA转换电路12的模拟输入端连接,AD/DA转换电路12与开关组13连接;传感器信号接口 11的开关信号、数字信号与开关组13连接;开关组13与缓冲电路16连接;扩展电路接口 15的接口与扩展板3连接、扩展电路接口 15与缓冲电路16连接;缓冲电路16与模拟开关矩阵18连接,缓冲电路16输出信号与逻辑分析仪111连接;模拟开关矩阵18输出的开关信号与控制电路14的输入端连接,控制电路14的输出端与用电设备组4的输入端连接;模拟开关矩阵18的信号分别与实验板并口接口 17、USB转真并口模块110、无线透传模块19、串口 WiFi模块20、RS_232串行标准接口 112、逻辑分析仪111连接;实验板并口接口 17、USB转真并口模块110、无线透传模块19、串口 WiFi模块20、RS-232串行标准接口 112、逻辑分析仪111与计算机5的接口连接;电流电压显示电路113与传感器实验板I电源连接;音视频传感器114的输出端与计算机5的接口连接。
[0041]所述传感器实验板I可以使用数字电路、模拟电路,可以板载电源电路。
[0042]所述开关组13可设有指拨开关组和模拟开关组,可以与模拟开关矩阵18组成开关矩阵。
[0043]所述控制电路14的输入端可设光耦隔离电路,控制电路14可采用继电器组。
[0044]所述扩展电路接口 15可采用26针插槽,实验板并口接口 17可采用26针插槽也可采用DB25针接口。
[0045]所述缓冲电路16可单向通信、双向通信及通信隔离,可实现多组8路控制。
[0046]所述扩展电路接口 15采用26针插槽,扩展板3可以设在传感器实验板I上(图1)与扩展电路接口 15连接,也可以设在传感器实验板I外(图2)通过连接线与扩展电路接口 15连接;扩展板3可由洞洞板、面包板等方便学生做实验的电路板构成。扩展板3可扩展传感器实验板I上没有的传感器实验及数字电路、模拟电路等实验。
[0047]传感器的信号可以是开关量、脉冲量、PffM量、单总线、I2C总线、SPI等串行数据通信直接与计算机并口连接;模拟量的传感器通过AD/DA转换电路与计算机并口连接。
[0048]所述传感器组2可设在传感器实验板I上(图1)也可外置通过传感器信号接口11与实验板1(图2)连接。所
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