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专利号: 2023104417785
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实验系统,其特征在于:包括:

客户端,用于向服务器发送连接请求,仅在连接请求被批准后,向服务器发送烧写请求,以及用于对来自服务器的实验结果反馈进行显示;所述烧写请求包括待烧写的单片机程序和目标单片机;

服务器,用于接收并存储来自客户端的烧写请求,并根据烧写请求,向实验平台发送对应的烧写指令;以及基于实验平台的实验评分,得到实验结果反馈,并向客户端发送实验结果反馈;

实验平台,用于根据来自服务器的烧写指令,控制常闭继电器,将待烧写的单片机程序烧写至目标单片机,得到实验评分;

所述实验平台包括:第一单片机、第二单片机、第三单片机、常闭继电器、第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路和数据传输模块;

所述常闭继电器与第一开关电路串联,用于同时控制第一单片机、第二单片机和第三单片机的电源;所述第三单片机的电源端通过第三开关电路与第一开关电路串联;

所述第一单片机、第二单片机和第三单片机的烧写串口均通过第二开关电路与服务器的输入串口线连接;

第一单片机的与实验相关的引脚通过第一光耦电路与第二单片机的相关引脚对应连接;

在所述第二单片机上设有实验评分模块,所述实验评分模块用于根据第一单片机的与实验相关的引脚状态,进行实验评分,并将得到的实验评分上传至服务器;

所述第三单片机与数据传输模块电连接,且该第三单片机与常闭继电器电连接,第三单片机通过数据传输模块接收来自服务器的指令,并根据指令控制常闭继电器动作,实现第一单片机、第二单片机和第三单片机的冷启动;在第三单片机中烧写有预置代码;

所述的将待烧写的单片机程序烧写至目标单片机,具体包括:

在单片机程序烧写过程中,烧写单片机时根据协商的不同波特率要求,自适应改变发送数据的时间间隔,通过控制数据流速度,实现变波特率数据传输;

所述的根据协商的不同波特率要求,自适应改变发送数据的时间间隔,具体操作包括:利用专家系统原理,首先积累大量样本,其次根据传输规律设置推理模型,并通过大量的样本学习,实现单片机烧写代码所需的不同波特率传输数据要求;

所述服务器还包括授权连接模块,包括:自动授权模块和人工授权模块;

所述自动授权模块用于设置生效时间段,并上传实验使用者的信息,使用实验平台时,若满足在生效时间段内且实验使用者的信息符合时,自动授权;

所述人工授权模块用于当实验使用者申请使用实验平台时,在服务器和客户端分别生成授权码,仅当两种授权码一致时,实验使用者可以使用实验平台;

所述授权码按照以下生成算法生成:

根据当天日期、实验平台编号以及实验使用者的手机号码,通过数据相加,并取后四位十六进制数作为授权码;

在服务器和客户端上均部署有所述生成算法。

2.根据权利要求1所述的一种实验系统,其特征在于:所述服务器还包括:连接批准模块,用于接收来自客户端的连接请求,并判断是否存在上一连接请求对应的实验结果反馈,若存在,则批准当前的连接请求,若不存在,则不批准当前的连接请求。

3.根据权利要求1所述的一种实验系统,其特征在于:所述客户端包括:登录模块,用于对用户第一次登录客户端使用的登录信息进行存储;以及用于将当前登录信息与存储的登录信息进行匹配,若不匹配,则用户登录失败;若匹配,则登录成功;所述登录信息包括姓名、学号、客户端所在电脑的CPU及硬盘序列号信息。

4.根据权利要求1所述的一种实验系统,其特征在于:还包括摄像头,所述摄像头与服务器连接,用于当来自客户端的烧写请求中包括图像信息请求时,获取实验平台的实时图像信息,并将实验平台的实时图像信息上传至服务器,由服务器将实时图像信息反馈给客户端。

5.根据权利要求1所述的一种实验系统,其特征在于:所述第二单片机的输出引脚通过第二光耦电路与第一单片机的相关引脚连接,通过第二单片机输出电平信号给第一单片机,模拟按键操作。

6.根据权利要求1所述的一种实验系统,其特征在于:还包括多个外设模块,多个外设模块共用一条串口线,在该串口线上设有两个双掷开关,一个双掷开关通过CH340N芯片与服务器连接,另一个双掷开关与第二开关电路连接。

7.根据权利要求1所述的一种实验系统,其特征在于:所述实验评分模块包括:实验评分统计模块,用于获取第一单片机的与实验相关的引脚状态,将第一单片机的与实验相关的引脚状态与内置的评分规则进行匹配,每匹配一条评分规则,则从基础分上扣掉相应的分数,得到实验评分;

实验评分上传模块,用于将实验评分发送给服务器。

8.根据权利要求5所述的一种实验系统,其特征在于:所述第一光耦电路受第四开关电路控制,所述第二光耦电路受第四开关电路控制。