基于STM32的嵌入式综合实验开发平台研究

随着社会的日益信息化,嵌入式技术已经全面渗透到人们生活的方方面面。我国的许多高等院校都在陆续开设嵌入式系统实验教学的课程,而研发一套适合教学与科研的嵌入式实验系统业已成为嵌入式领域教学急需解决的问题。针对这一问题,设计开发了一套以海洋研发为背景基于ARM Cortex-M3的实验教学平台。平台为引导学生由浅入深的学习嵌入式系统将实验分为基础型实验和扩展型实验2个层次,采用层层递进的方式引导学生逐步掌握嵌入式系统的开发过程,同时该系统具有良好的可扩展性,为科研实验提供了良好的开发平台。     

基于PSoC 4的综合实验教学平台研制

研制了一套基于可编程片上系统处理器的综合实验教学平台。该平台硬件以Cypress公司的PSoC4作为核心处理器,结合PSoC 5LP作为板载仿真器,根据PSoC技术特点集成了丰富的外围功能模块,可完成模拟电路、数字电路、嵌入式处理器等方面的实验教学。介绍了PSoC 4处理器的特性,阐述了平台硬件系统设计、软件开发流程以及实验项目设计。该平台可根据教学要求开设基础专业知识实验、综合实验以及开放性实验,有助于培养和锻炼宽专业、多层次学生的基础应用和系统设计能力。     

高比例分布式电源接入配电网的实验平台构建

针对分布式电源大规模接入到配电网中对配电网造成广泛的影响及传统实验教学的不足等问题,构建了综合性、开放性的主动配电网实验平台,主要包括交流微网系统、直流微网动模系统、配网动模系统和能量管理系统。介绍了实验平台建设的背景、构建方案及实验平台用途。该平台为研究分布式电源接入配电网产生的稳定性及能源优化系列问题提供了实验研究支撑,改善了实验条件,促进了实验教学的改革,可满足本科生和研究生实验探究、课题研究及课程设计等多层次的需求。     

高频电路综合创新实验平台研究

为构建以培养学生工程实践和创新能力为核心的高频电路实验教学体系,通过广泛调研,对积木式高频电路实验箱进行低成本改造,追加通用扩展模块,将验证性实验平台改造成高频电路综合创新实验平台。以调幅发信机设计为例对该平台进行了可行性验证,结果表明改造后的实验教学平台具有易用性、开放性和扩展性。基于该平台给出一套行之有效的高频综合设计型实验开展方案,该套方案采用项目式模块化的工程化训练和开放式的教学管理。     

多媒体教学系统虚拟仿真实验平台设计与实现

结合实验教学情况,设计并开发了多媒体教学系统虚拟仿真实验平台。提出了实验平台的设计思路,给出了应用模块化的设计思想对实验平台框架、教学功能的设计方案,介绍了以Godot引擎为开发软件开发实验平台的经验和体会。该实验平台可导出到HTML5、Windows、Android等环境下运行。利用该实验平台可进行多媒体教学系统的认知实验教学和操作实验教学,作为线下实验的有效补充,充实了在线实验教学资源,有助于培养学生实验技能,有利于提高实验教学质量。     

微电网仿真实验平台的设计与实现

为改变微电网实验内容忽略系统运行协调的状况,基于系统性实验设计思路,设计了微电网仿真实验教学平台。平台采用开放性实验教学模式,以DSP单元为核心设计外围硬件驱动电路、底层驱动程序和信号处理算法,获取和处理微电网中相关模块的信息通信情况,并实现对微电网中电力信号的实时采样和处理;利用系统控制技术对微电网内部模块进行运行协调优化,实现对微电网系统级实时监测与有效管理。     

基于Matlab/GUI的电力电子电路仿真平台构建

基于Matlab的图形用户界面开发工具,构建了一套具有Windows风格的电力电子电路仿真平台;以三相桥式全控整流电路为例,展示了该平台的主要功能和实现方法。用户无需具备专业的Matlab知识,即可利用该平台进行工作原理分析、元器件参数设置、理论工作值计算并将仿真波形图在仿真界面上以人机交互的动态方式进行实时显示等一系列便捷操作。此外,该平台还可供学生进行自主学习、自主创新设计。该平台对于教师开展研究性和讨论式教学,提供开放性实验教学,增进学生对电力电子电路与系统的理解,提高学生自主学习和独立研究的能力有一定的帮助。     

船舶辅机隔振实验平台开发

结合科研设计实现了一种船舶辅机隔振实验平台,该平台主要由单层隔振系统、浮筏隔振系统和动力吸振系统组成。平台功能全,具有较强的综合性和开放性,既可满足本科生实验教学的要求,还可以为大学生创新设计训练计划、研究生培养等提供研究平台。对实验平台进行了测试分析。结果表明:该平台性能良好,能够满足实验教学要求,强化了对学生动手能力的培养,体现了实验教学与课堂教学的结合。     

师范院校心理学开放性实验教学模式的探讨

心理学专业中传统的实验教学以演示性和验证性实验居多,开放性实验教学模式旨在通过设计性实验和开放性实验系统,以课程设计、毕业论文及承担科研任务的方式来培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,激发学习兴趣,提高研究性学习的水平。     

基于ARM Cortex平台的嵌入式系统课程虚拟实验平台设计

针对高校嵌入式系统课程逐渐迁移到全新的Cortex-M平台,设计开发了一套分层次的基于CortexM3的虚拟实验教学平台。实验平台分基础型、综合型和设计型3个层次,采用递进教学方式,由浅入深,循序渐进,以适用不同知识基础的学生。虚拟实验教学平台可在教学时间与教学空间上拓展嵌入式系统课程的学习范围,激发学生的学习兴趣,提高了教学质量。