[发明专利]一种基于ZIGBEE通信的便携式模电实验教学系统

说明书

本发明公开了一种基于ZIGBEE通信的便携式模电实验教学系统，包括学生设备节点和教师用服务器节点，所述学生设备节点包括单管放大电路路、集成运放电路、功率放大电路、信号源产生电路和ARM总控制器电路，ARM总控制器电路外接ZIGBEE通信电路、触屏液晶显示电路、摄像头控制电路，教师用服务器节点包括电脑PC和ZIGBEE通讯模块。本基于ZIGBEE通信的便携式模电实验教学系统，由信号采集调理电路采集信号值，芯片STM32F103对信号进行分析、计算，并将数据传输给触屏液晶显示电路，通过液晶绘出波形进行相关显示，无需大型的示波器进行显示，减小了体积；分析显示的结果再通过ZIGBEE通信传输给电脑PC，使教师能够及时对学生的实验结果进行审阅和校正，对结果进行统计。

技术领域

本发明涉及到教学设备技术领域，具体为一种基于ZIGBEE通信的便携式模电实验教学系统。

背景技术

模拟电子技术课程在电子专业教学过程中，历来被学生看作一个难学的对象，在这门课程讲授过程中，需要学生同步做一些实验才能理解理论知识。数电实验鉴于实验装置的简易性，实验设备学生可以自行携带进行实验。在传统模电实验中，学生必须到实验室现场才能完成实验，因为需要用到示波器、信号源等价格昂贵、体积较大的实验设备；另一方面，在实验室中学生问题频多，不能及时得到老师的指导，实验往往没有太大的效果，基于此，提出一种基于ZIGBEE通信的便携式模电实验教学系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于ZIGBEE通信的便携式模电实验教学系统，具有可在非专业实验室完成模电实验，体积小，便于学生携带，有利于突出课堂讲授模电课程的深刻性和突出学生动手能力，便于对学生身份进行识别，对成绩进行统计的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于ZIGBEE通信的便携式模电实验教学系统，包括学生设备节点和教师用服务器节点，所述学生设备节点包括单管放大电、集成运放电路、功率放大电路、信号源产生电路和ARM总控制器电路，ARM总控制器电路外接ZIGBEE通信电路、触屏液晶显示电路、摄像头控制电路，教师用服务器节点包括电脑PC和ZIGBEE通讯模块，电脑PC与ZIGBEE通讯模块连接，ZIGBEE通信电路连接教师用服务器节点的ZIGBEE通讯模块。

优选的，所述单管放大电路包括信号源、电阻R1～电阻R7、电容C1～C3、直流电压源V1和三极管Q1，信号源的正极串接电容C1接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极串接电阻R5和电阻R6接地，三极管Q1的集电极串接电阻R4接直流电压源V1的正极，直流电压源V1的负极接电阻R6的输出端，电阻R4的一端接电阻R1和电阻R2接三极管Q1的基极，三极管Q1的基极接电阻R3接电阻R6的输出端，三极管Q1的集电极串接电容C2和电阻R7接电阻R6的输出端，电阻R6的两端并接电容C3，信号源的接地端接地。

优选的，所述集成运放电路包括集成运算放大器芯片LM324，集成运算放大器芯片LM324上集成有四组集成运算放大器，使用LM324，通过跳线连接电路，分别为反向比例运算放大器、同相比例运算放大器、加法运算放大器和减法运算放大器。

优选的，所述功率放大电路包括功率放大集成电路TDA2030、电阻R8～R12、电容C4～C10，功率放大集成电路TDA2030的脚1串接电容C10接信号源端Ui，功率放大集成电路TDA2030的脚2串接电阻R9和电容C4接地，电容C10的输出端接电阻8接地，功率放大集成电路TDA2030的脚3接电源VEE，同时串接电容C5接地，功率放大集成电路TDA2030的脚4接电路输出端U0，电容C5的输入端接二极管D2接功率放大集成电路TDA2030的脚4，二极管D2的输入端接电容C6接地，功率放大集成电路TDA2030的脚4串接电阻R11和电容C7接地，电阻R11和电容C7的两端并接电阻R12，功率放大集成电路TDA2030的脚5接电源端Vcc，功率放大集成电路TDA2030的脚4接二极管D1接功率放大集成电路TDA2030的脚5。