本发明涉及一种信号实验装置，特别是涉及一种基于iot技术的双频调相信号实验装置，属于教学仪器技术领域。
背景技术
在本科大学物理实验课程中，李萨如图形的演示是一个重点实验，在本科大学物理课程学习中，李萨如图形也常常出现在其他知识点的穿插学习中，比如声速的测量中需要用到李萨如图形来判别相位差。
现有的李萨如图形演示方法主要是通过调整函数信号发生器来产生两路发生信号，通过连接线将两路发生信号接入示波器中，合成的李萨如图形便显示在示波器上，这种演示方法在演示过程中有着如下的不足之处：
1、由不同的设备联合进行演示，统一性不强；
2、函数信号发生器和示波器体形都比较大，携带不便；
3、设备供电需要提前准备，受场地限制；
4、操作复杂，使用人员需熟悉函数发生器和示波器的使用方法；
5、一定程度上资源利用的不合理，函数发生器和示波器用在演示李萨如图形显得大材小用；
6、一组演示装置只能一名人员进行操作，利用率太低。
从物联网技术的提出到现在，物联网技术应用在方方面面，在享受物联网智能化给我们生活带来便捷的同时，结合物联网技术，设计一款李萨如图形演示装置不仅对本科课堂教学，还是作为新型的大学物理实验演示器材，都具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的主要目的是为了提供一种基于iot技术的双频调相信号实验装置，结合物联网技术，使用人员通过手机便可以远程进行李萨如图形的演示，提高了装置的利用率。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种基于iot技术的双频调相信号实验装置，包括微处理器及分别与所述微处理器连接的用于进行无线通讯的wifi模块、用于数据输入的矩阵键盘、用于模数转换的adc/dac模块和用于显示结果的tft显示屏；在教师教学端，所述矩阵键盘实现两路发生信号的输入及产生，所述微处理器对李萨如图形进行合成，通过所述tft显示屏显示合成后的李萨如图形，教师可以看到李萨如图形；在学生学习端，通过所述wifi模块与手机端app无线通讯，手机端app进行远程操作，接收李萨如图形，并在手机端app上显示李萨如图形。
优选的，所述微处理器还与电源模块连接，所述电源模块用于为所述微处理器供电。
优选的，所述adc/dac模块还与合成电路模块连接，两路发生信号经过所述adc/dac模块通道接入所述合成电路模块，所述合成电路模块将合成好的李萨如波形经过所述adc/dac模块通道返回所述微处理器，并显示在所述tft显示屏。
优选的，所述矩阵键盘用来控制调整两路发生信号振幅、频率和相位的增减改变。
优选的，所述微处理器为ax7010芯片微处理器。
优选的，所述wifi模块用于实现所述微处理器与手机端app通信线路的建立，实现双向通信功能，并实现智能化远程演示控制。
优选的，所述tft显示屏用于实时显示两路发生信号及合成的李萨如图形。
优选的，所述李萨如图形是由在互相垂直的方向上的两个频率成整数比的简谐振动所合成的闭合曲线。
优选的，所述闭合曲线，包括以下参数方程：
x(θ)＝asinθ；
其中，n≥1且
n称为曲线的参数，是两个正弦振动的频率比。
优选的，若频率比n为有理数，则
x(θ)＝asin(pθ)；
其中，n≥1且
n称为曲线的参数，是两个正弦振动的频率比。
本发明的有益技术效果：按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置，本发明提供的基于iot技术的双频调相信号实验装置，将ax7010芯片微处理器、矩阵键盘、wifi模块、adc模块、dac模块、合成电路模块、tft显示屏和电源模块集成在一块电路板上，占用面积很小，易于携带，统一性高，不需要外加电源的情况下即能进行演示，用到的模块少，操作简单，操作人员和学习人员可以很快入门操作，节省了函数发生器和示波器资源，信息物联化程度高，通过手机端app可以相对远程操作并显示结果，在课堂教学中利于师生之间的互动交流，改变了只有老师演示学生观看的不足，学生可利用手机同步操作，提高学生的学习积极性和参与感，也体现了物联网技术应用在物理仪器中带来的便捷。
附图说明
图1为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的系统原理框图；
图2为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第一电路图；
图3为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第二电路图；
图4为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第三电路图；
图5为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第四电路图；
图6为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第五电路图；
图7为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第六电路图；
图8为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第七电路图；
图9为按照本发明的基于iot技术的双频调相信号实验装置的一优选实施例的微处理器第八电路图。
图中：1-微处理器，2-电源模块，3-wifi模块，4-矩阵键盘，5-adc/dac模块，6-合成电路模块，7-tft显示屏。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本实施例提供的一种基于iot技术的双频调相信号实验装置，包括微处理器1及分别与所述微处理器1连接的用于进行无线通讯的wifi模块3、用于数据输入的矩阵键盘4、用于模数转换的adc/dac模块5和用于显示结果的tft显示屏7；在教师教学端，所述矩阵键盘4实现两路发生信号的输入及产生，所述微处理器1对李萨如图形进行合成，通过所述tft显示屏7显示合成后的李萨如图形，教师可以看到李萨如图形；在学生学习端，通过所述wifi模块3与手机端app无线通讯，手机端app进行远程操作，接收李萨如图形，并在手机端app上显示李萨如图形。
在本实施例中，如图1所示，所述微处理器1为ax7010芯片微处理器，所述wifi模块3用于实现所述微处理器1与手机端app通信线路的建立，实现双向通信功能，并实现智能化远程演示控制，所述tft显示屏7用于实时显示两路发生信号及合成的李萨如图形。
在本实施例中，如图1所示，所述微处理器1还与电源模块2连接，所述电源模块2用于为所述微处理器1供电，所述adc/dac模块5还与合成电路模块6连接，两路发生信号经过所述adc/dac模块5通道接入所述合成电路模块6，所述合成电路模块6将合成好的李萨如波形经过所述adc/dac模块5通道返回所述微处理器1，并显示在所述tft显示屏7，所述矩阵键盘4用来控制调整两路发生信号振幅、频率和相位的增减改变。
在本实施例中，所述李萨如图形是由在互相垂直的方向上的两个频率成整数比的简谐振动所合成的闭合曲线，所述闭合曲线，包括以下参数方程：
x(θ)＝asinθ；
其中，n≥1且
n称为曲线的参数，是两个正弦振动的频率比。
进一步的，若频率比n为有理数，则
x(θ)＝asin(pθ)；
其中，n≥1且
n称为曲线的参数，是两个正弦振动的频率比。
在本实施例中，图2-图9为本实施例的微处理器的电路图，该电路图均为ep4ce6f17c8电路图。
在本实施例中，如图1所示，本实施例提供的李萨如图形演示装置以便携式携带、便于操作演示、脱离传统限制因素、综合物联网技术为出发点，要求电源模块实现对整个演示装置供电且保证供电时间，ax7010芯片、adc模块、dac模块、合成电路模块通力合作实现两路发生信号的产生与李萨如图形的合成，要求tft显示屏实时显示两路发生信号和合成李萨如图形，要求wifi模块实现微处理器与手机模块通信线路的建立，双向通信功能的实现，实现智能化远程演示控制，在大学本科相关课程学习时，通过此装置便于在课堂演示且实现师生之间的互动，加强学生对李萨如图形的印象，另外，本实施例也有一定的市场应用性，可以用于一般的电工工程演示与无线电技术中的模拟。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的基于iot技术的双频调相信号实验装置，本实施例提供的基于iot技术的双频调相信号实验装置，将ax7010芯片微处理器、矩阵键盘、wifi模块、adc模块、dac模块、合成电路模块、tft显示屏和电源模块集成在一块电路板上，占用面积很小，易于携带，统一性高，不需要外加电源的情况下即能进行演示，用到的模块少，操作简单，操作人员和学习人员可以很快入门操作，节省了函数发生器和示波器资源，信息物联化程度高，通过手机端app可以相对远程操作并显示结果，在课堂教学中利于师生之间的互动交流，改变了只有老师演示学生观看的不足，学生可利用手机同步操作，提高学生的学习积极性和参与感，也体现了物联网技术应用在物理仪器中带来的便捷。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。