1.一种实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,包括网络服务终端(9)、联网实验仪器模块(10)以及实验箱模块(11);所述的网络服务终端(9)用于控制实验箱模块(11),同时实现与仪器测量模块(10)的信息交互以及提交和存储实验数据;所述的联网实验仪器模块(10)根据网络服务终端(9)的控制命令进行输入数据调节,并且调节示波器至最佳观测状态,对观测点进行数据和波形的测量与回传;所述实验箱模块(11),用于接收和处理网口通信数据,并通过IIC总线的方式进行实验内容选择与实验电路的构成,同时将反馈信息发回网络服务终端(9)。
2.根据权利要求1所述的一种实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述的实验箱模块(11)由若干实验模块构成;
所述的网络服务终端(9)包括客户终端及服务器,所述的客户终端,用于控制命令的发送和实验数据的动态呈现,实现用户对仪器设备和实验箱的灵活控制调节;所述的服务器,用于客户终端、实验箱和测量设备的网络接入,作为网络信息交互的媒介,实现用户的远程控制,并且回传和存储实验数据;
所述的联网实验仪器模块(10)包括路由器单元和若干测量设备单元,所述的测量设备单元包括信号输入模块及信号检测模块,信号输入模块包括学生直流电源及信号发生器,信号检测模块设有示波器及交流毫伏表,每一台仪器均设有网口,客户终端通过网口发送命令实现仪器设备参数的网络配置,并且每一台仪器通过网口将测量数据和波形信息反馈给客户终端。
3.根据权利要求2所述的一种实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述的路由器单元,用于单元实验套件的组合连接,设置为每一个实验台配备一个单元实验套件,每个单元实验套件对应1个测量设备单元及1个实验箱,进行设备单元模块化配置与管理。
4.根据权利要求2所述的实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述的实验箱包括实验箱底板(1)、供电系统(2)、处理模块(3)、通信模块(4)、总线控制模块(5)、电路单元(6)、信号输入端(7)和信号输出端(8),所述的供电系统(2)、处理模块(3)、通信模块(4)、总线控制模块(5)、电路单元(6)、信号输入端(7)和信号输出端(8)均与实验箱底板(1)连接,供电系统(2)上端与信号输入端(7)连接,供电系统(2)下端与处理模块(3)、通信模块(4)和总线控制模块(5)的电源输入端连接,处理模块(3)的左端与通信模块(4)的上端连接,处理模块(3)的右端与总线控制模块(5)的总线端口连接,通信模块(4)的网口端与路由器和服务器连接,串口端与计算机连接,总线控制模块(5)的接线端与电路单元(6)的接线端连接,电路单元(6)输入端与信号输入端(7)连接,电路单元(6)输出端与信号输出端(8)连接,信号输入端(7)与学生直流电源和信号发生器连接,信号输出端(8)与示波器、交流毫伏表连接。
5.根据权利要求4所述的实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述的实验箱模块(11)通过通信模块(4)的网口端接收控制命令后,传输给处理模块(3)进行数据处理和命令发送,通过IIC总线选择实验电路子模块并与之进行信息交互,然后,通过控制命令实现实验电路的构成,最后将处理结果通过通信模块(4)反馈给客户终端。
6.根据权利要求4所述的实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述的实验箱底板(1)上设有两个为一组,共6组信号输入排座以及6组信号输出排座,均与电路单元(6)连接,供电系统(2)、处理模块(3)、通信模块(4)、总线控制模块(5)、信号输入端(7)和信号输出端(8)均固定在实验箱底板(1)上。
7.根据权利要求4所述的实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述的供电系统(2)与信号输入端(7)之间放置一个1N5817肖特基二极管,供电系统(2)内部通过XL2576S降压型直流电源变换芯片以及AMS1117稳压芯片构成直流电压转换电路,输出1.2V、3.3V和
5V电压。
8.根据权利要求4所述的实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述处理模块(3)内部,ARM处理单元控制FPGA单元;外部,ARM处理模块与通信模块(4)连接,与网口和串口进行信息交换与数据处理,FPGA单元与总线控制模块(5)连接。
9.根据权利要求4所述的实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述通信模块(4)通过ADM3202芯片构成隔离电路,实现网口和串口并行工作,从外部获取的数据传输给处理模块(3)内部的ARM处理单元,并将反馈信息由网口和串口输出。
10.根据权利要求4所述的实时远程可重构在线实验室系统,其特征在于,所述总线控制模块(5)构成一个不封闭方形通路,由5根线构成IIC总线,分别为VCC+、VCC-、GND、SCL和SDA,并且在总线上引出若干个接线端,与电路单元(6)的实验模块进行插拔连接。