基于Arduino的简易信号源实验设计

设计了一个基于Arduino的简易信号源实验,主要面向一年级本科生。实验以学生熟悉的信号发生器为参考,化繁为简,一步步引导学生设计出带有波形选择、频率可调、幅度可调的信号源系统。通过实验,学生熟悉了Arduino平台的使用,理解了DDS技术、数模转换、低通滤波等常用基本知识,建立了学以致用的理念。本实验可以作为新工科理念下的课程内容,以激发兴趣为主,同时培养学生软硬件协同的系统级设计思维。     

基于高压场效应管的可调纳秒脉冲源设计

针对诸如变压器绕组形变的脉冲测试法等宽带测试需求,设计了一台由计算机控制并显示脉冲信号源工作参数、基于场效应管的可调纳秒脉冲信号源。实验测试表明,在50Ω负载上脉冲源能产生高斯上升沿20ns、指数下降沿40～200ns分档可调、重复频率0～5kHz连续可调、幅值0～1kV连续可调、体积为32×30×7cm3的纳秒脉冲电源,可满足变压器绕组形变的宽带测试需求。     

动力减振实验系统的设计与优化

简要介绍了由虚拟仪器构建的二自由度动力减振系统,在建立的系统模型基础上,构建信号源,设计硬件电路,保证在同一界面上系统在分析振动信号的同时输出一电平幅值可调的直流信号,控制实验平台的激振频率.实验表明,实现了对振动信号实时调节、控制以及信号处理的目的,达到合理的减振效果.     

智能仪器实验教学系统开发

开发了一套智能仪器实验教学系统,该实验系统由数据采集系统和以SST89V564RD单片机为核心的数据分析处理系统组成.整个系统采用模块化设计,包括单片机模块、人机接口模块、数据采集模块、简易信号源模块等.信号源由系统自带的信号源提供,也可外接信号源.数据采集模块通过串口采集数据,经由单片机编写的数据处理程序进行分析处理,由上位机软件显示原始数据波形或处理后数据波形.实验证明,该系统运行稳定,可满足智能仪器实验的教学目的.     

基于FPGA的便携式课外实验仪设计与实现

常用的信号源与示波器存在体积大、成本高、携带不便等问题,难以满足学生的课外实验所需。为了丰富学生的第二课堂,提高学生的动手实践能力,设计了一种基于FPGA的便携式课外实验仪。该实验仪具有信号源与示波器的功能,信号源可以产生正弦波、三角波和方波。经过实验测试表明,该设计成本低,可靠性强,参数精度高,方便实用,能够满足学生课外实验所需。     

高中化学实验绿色化策略

1渗透绿色化学理念提高师生绿色实验思想1．1学生行为在实验教学中要下大力气抓学生的实验操作,要求学生实验前必须先预习,上课时教师对某些问题有针对性地提问,可以促使学生熟悉实验内容,实验时就会做到得心应手、胸有成竹,避免出现做一步看一步,手忙脚乱,差错百出的情况。实验中要求学生严格遵守仪器的使用规则,防止由于操作不当引起污染,造成火灾、爆炸等事故。     

基于LabVIEW的空气比热容比测定系统设计

将传统测量装置与计算机相结合,设计了一种基于LabVIEW系统的可视化空气比热容比快速测定仪。系统以LabVIEW为软件开发平台,结合BMP388气压温度传感器、Arduino单片机以及计算机搭建整个系统硬件平台,实现了数据的自动采集和温度压力变化曲线的实时绘制和存储,提高了实验的可视化和自动化程度,有助于学生理解实验的热力学变化过程。实验结果表明,系统操作方便,测量精度高,能够较好地满足科研测试和教学实验的要求。     

自动打磨机器人实验装置的设计

设计了一套模拟打磨工艺的自动打磨机器人实验装置。装置整体为笛卡尔坐标系龙门架结构,执行机构包括三轴直线导轨、夹持固定机构和二轴打磨机械臂,由步进电动机、舵机和直流电动机驱动,采用西门子PLC和Arduino单片机进行分散控制,以触摸屏作为人机界面,实现对实验装置的操作。该实验装置基于学科交叉和课程融合理念设计,涉及了PLC、单片机、微型电机、工业总线、运动控制等技术,开发了配套实验项目,有利于培养学生的知识应用能力和实践创新能力,能够满足培养创新型卓越工程技术人才的需求。     

变频器三相信号源发生器研究

低频信号发生器作为信号源历来受到微电子技术的从业人员关注,三相低频信号源更是从事控制系统设计的工程技术人员首选工具。长期以来,人们一直试图通过电子线路制作三相低频信号源,可效果不尽人意。利用单片机作为三相低频信号源的核心部件不但保证了三相低频信号的完整、稳定,还能实现频率从0～50Hz的任意调节。利用单片机的定时器作为频率控制,利用单片机的输入输出口作为三相信号输出是设计的初衷,通过反复实验后认定利用单片机作为三相低频信号源的设计是可行。利用单片机作为三相低频信号源发生器的关键技术是程序设计,程序设计的核心的三相方波之间的相序和频率的可调性。     

STEAM理念下的中学物理仪器制作——以应用Arduino控制板测物体距离与速度为例

<正>STEAM（科学、技术、工程、艺术、数学英文首字母的简称）教育具有跨学科融合特性,强调学生运用所学知识解决实际问题,从而锻炼学生的创造性思维和综合实践能力,增强其社会责任感。将STEAM理念融入物理实验中,可以克服传统物理实验的弊端,让学生针对物理问题,整合学科知识,采用科学技术手段进行创新和探究,实现综合素质的全面提高。Arduino是一个开源的软硬件平台,主要包含开源硬件（Arduino控制板）和开源软件（Arduino IDE）。     

Arduino选修课闪烁灯教学案例

自2012年7月浙江省高中课程改革以来,我校信息技术教研组陆续研究、开发并开设了图像处理、动画制作、趣味编程等7门选修课程。其中,Arduino创意电子设计课程因为融机械、传感与控制为一体,学生在手脑并用解决实际问题的过程中充分提高了逻辑思维、判断与动手创新能力,成为我校众多选修课程中最为火爆的一门。"闪烁灯"是Arduino创意电子设计课程第二章第一节的内容。学生经过了第一章的学习,了解了Arduino控制板的接口,掌握了Arduino驱动程序的安装,也熟悉了可视化编程环境Ardu Block,心中产生了亲手制作一个作     

基于PYNQ的传感器数据采集系统实验案例设计

为了加强嵌入式系统设计实践教学的效果,提高学生解决复杂工程问题的能力,采用自顶向下的设计方法设计了传感器数据采集系统的实验案例.该案例采用ZYNQ-7000系列为核心的PYNQ-Z2硬件平台,通过Arduino接口连接传感器,利用Xilinx公司的Vivado及SDK进行软、硬件设计与开发.通过该实验案例,使学生深入理...     

简易可调电流源的应用

介绍了LM358集成运放构成的可调恒流源,该恒流源采用0～5V可调电压,输出4～20mA线性变化电流.该可调恒流源电路结构简单,元器件非产普遍,可以广泛应用到数据采集系统中作为校验信号源.实验结果证明该恒流源电路工作安全可靠,可以替代目前比较昂贵的集成V-I芯片.     

嵌入式系统教学及实验研究

本文分析了嵌入式系统教学的目的和重要意义,对嵌入式系统教学要求学生掌握的硬件结构、boot—loader与驱动程序、嵌入式操作系统、嵌入式系统调试方法、嵌入式应用程序设计等重点教学内容进行了介绍。在实验教学中,提出了让学生熟悉系统设计方法、熟悉一种嵌入式处理器、了解一种嵌入式操作系统、掌握一种开发工具、熟悉一种调试方法、掌握软硬件交互技术的思路,据此设计了相应的实验项目,并取得了良好的教学效果。     

机器人综合性实验设计

针对现有教学体系中大一学生缺少专业实践环节这一问题,充分考虑到大一学生专业基础薄弱的现状,选用基于Arduino UNO开源硬件平台的车形机器人套件为实验对象,以学生毕业要求为抓手,设计了面向大一学生的专业综合性实验。教学实践表明,该实验能有效增强学生专业认同感和学习兴趣,对培养学生解决复杂工程问题的能力具有积极意义。     

《学倒叙》教学实录

设计理念 《语文课程标准》强调小学高年级习作教学应注重让学生“学会写”。因此,第三学段的习作指导课,不应回避写作方法的传授,但也要注意方法,不能生搬硬套,强制灌输,贪多求全,要注意结合学生的年龄特点和当前学情,把握传授的度量。本课设计就确定了以“让学生回忆、熟悉、初步运用倒叙这一写作方法”为主要目标,通过“结合教材,回忆写法”“面向生活,熟悉写法”“解决问题,运用写法”三步层层递进式教学,实现目标的达成。     

基于Arduino开发板的交互设计教学初探

在传统交互设计教学的基础上,应充分发挥相关软硬件的作用。尝试利用Arduino开发板作为交互设计课程的电控单元,对简单电路进行功能设计并实现。学生在完成外观设计的基础上,辅以Arduino小型电控系统,完成完整的交互设计过程。实践表明,该教学方案可以极大地提高学生对交互设计的理解,真实反映交互设计全过程,提高学生实践能力。     

光电技术实验教学模式分析

为了提高光电技术实验教学效果,使学生更好地掌握光电技术实验技能,提出一种光电技术实验系统。该系统以实验室科研平台为基础,主要由信号源实验、光源实验、信号放大实验和系统接收测试实验4部分组成。在实验中,学生按照分组形式依次对4部分进行实验,分别测量从而各部分实验系统的性能,并分析其对应的理论知识。该实验教学系统的运行使学生对光电技术有了更深刻的理解,提高了教学质量,同时使学生通过体验真实的科研过程,为其将来的科研工作打下了基础。     

基于微控制器的智能化开放实验室管理系统设计

开放性实验课程是培养学生动手能力、理论与实践相结合能力和创新能力的重要教学环节。开放实验室管理水平很大程度上决定了实验室资源的利用效率和实验教学的水平。利用非触式IC卡、单片机控制器和传感器,设计了一种基于Arduino控制器的开放实验室智能管理系统。该系统由实验台管理子系统和管理员监控子系统组成,其中实验台管理子系统主要实现学生实验签到、实验环境监控、实验计时等功能,管理员监控子系统主要实现学生出勤统计、接收实验台管理子系统发送的消息、统计实验成绩等功能。经测试,该系统满足智能化开放实验室管理的初步要求,可以有效提高实验室的管理效率。     

基于MAX038信号发生器的嵌入式设计

介绍了MAX038的特性和功能,以及一种基于MAX038的信号发生器的嵌入式设计。它可以产生三角波、方波、和正弦波,输出频率范围在0.1HZ-10MHZ之间可调。与以往的波形发生器相比,它已不再是一个固有的信号源,该系统可以嵌入到任意需要信号源的并具有PC机控制界面的仪器设备中,具有很强的移植性与通用性,通过PC机的软件界面,用户可以设置波形发生器的各种参数,例如频率、幅度、占空比,因此,该系统更接近智能化与可视化。