Разработка и отладка программного обеспечения виртуальной лаборатории Программирование микроконтроллерных (стр. 3 из 3)
На программном уровне это обеспечивается за счет блочно-модульного принципа построения программного обеспечения ПК.
Программное обеспечение разрабатываемого генератора сигналов произвольной формы, как и в целом виртуального измерительного комплекса состоит из двух уровней:
1) программного обеспечения ПК, которое состоит из программы интерфейса пользователя и драйверной части подключения устройства;
2) программного обеспечения микроконтроллера.
С помощью интерфейса ГСПФ, можно выполнять следующие действия:
Выбор сигнала стандартной формы:
а) прямоугольной;
б) синусоидальной;
в) треугольной;
г) экспоненциальной.
Выбор сигнала произвольной формы.
Изменение параметров сигнала:
а) амплитуды; б) частоты; в) скважности; г) постоянного смещения.
Задача режимов работы: разовый или автоматический.
Запуск процессу генерации.
Программа состоит из главного окна виртуального измерительного комплекса, где пользователь имеет возможность выбрать нужный ему прибор, а также окон для работы с конкретными приборами.
Структура интерфейса пользователя
Программа пользователя предназначена для выбора и выдачи избранных параметров сигнала произвольной формы, отображение их на экране виртуального генератора и подачи их на объект контроля. С помощью интерфейса пользователь имеет возможность выбирать форму и параметры генерируемых исходных сигналов, задавая форму, амплитуду, сдвиг и другие параметры сигналов, а также масштаб, цвета графика и др.
Структура программы ГСПФ
 |
Рисунок 9 - Структура программы ГСПФ
Структура и функции ПО:
Задание формы сигнала:
Выбор из стандартных форм сигналов (синус, прямоугольный, треугольный, экспоненциальный);
Задание пользователем произвольной формы сигнала:
Функциональное задание;
Графическая задача.
Установление параметров сигналов:
Амплитуда;
Уровень (смещение);
Скважность.
Выбор типа генерации сигнала:
Разовая генерация;
Автоматическая генерация.
Отображение сигнала, который задается.
Инициализация COM-Порта.
Принятие/передача данных с COM-Порта.
При выборе из главного окна ВВК прибора "Генератор сигналов" появляется следующее окно, которое отображает элементы управления работой прибора:
Рисунок 10 - Окно виртуального генератора сигналов
В данном окне программы пользователь имеет возможность выбрать форму генерируемого сигнала, его основные параметры, а также тип генерации.
Внешний вид окна генератора сигналов в режиме проверки изображен на рис.11.
Рисунок 11 - Внешний вид окна генератора сигналов в режиме проверки
Выводы
ВЛ организовывает среду для работы, сотрудничества и обмена результатами работы многих специалистов. При разработке ВЛ нужно находить умный компромисс между количеством и составом оборудования и продолжительностью нахождения пользователей в очереди доступа к оборудованию.
В предложенной концепции ВЛ “Программирование микроконтроллерных систем” создание среды для работы и обмена результатами достигается с помощью использования существующих клиент-серверных решений на базе системы Trac. Это разрешает быстро создать систему нужной функциональности. Останется лишь запрограммировать специфические функции.
Система Trac разрешает создать систему дистанционного образования, в частности существует:
Возможность создания информационного архива с учебными материалами;
Возможность создания системы дистанционного образования по одновременной поддержкой нескольких курсов (каждый курс должен содержать теоретическую часть, практическую часть и контроль знаний);
Возможность создания контроля знаний и разного рода тестирований;
Возможность информирования студентов о тех или другие события, мероприятия;
Возможность оставлять личные вопросы преподавателю во время, отличное от лабораторных занятий.
Список литературы
1. http://www.renesasinteractive.com.
2. http://www.silabs.com/tgwWebApp/public/web_content/products/Microcontrollers/en/universityprogram. htm - Silicon Labs MCUniversity Program
3. http://www.ni.com, http://sine. ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/202707 - NATIONAL INSTRUMENTS EDUCATIONAL LABORATORY VIRTUAL INSTRUMENTATION SUITE (ELVIS), Freescale HCS12 microcontroller TeachingPlatform
4. http://faksu. vstu.vinnica.ua/SiteNEV/rus/virt_lab/defaults.html - Виртуальная лаборатория из электроники Винницкого государственного технического университета, Факультет авиационных и космических систем
5. http://iit.ntu-kpi.kiev. ua/LDSP1/ru/index.html, - Виртуальная лаборатория цифровой обработки сигналов НТУУ КПИ, Кафедра Информационно-измерительной техники (http://iit.ntu-kpi. kiev.ua/iit/index.html)
6. http://udec. ntu-kpi. kiev. ua/, http://www.ntu-kpi.kiev. ua/ru/education/udec.html - Украинский институт информационных технологий в образовании НТУУ "КПИ" (УИИТО)
7. http://www.ucv-lab.n-sk.ru - Виртуальная лаборатория Новосибирского государственного технического университета? CV-Lab "Микроконтроллеры и сигнальные процессоры".
8. http://www.ce.cctpu. edu.ru/msclub/VirtualLab - Виртуальная лаборатория MICROVIEW-R Томского государственного университета "Программирование микроконтроллеров".
9. Скороделов В.В., Шершнев А.А., Виртуальный генератор сигналов произвольной формы // Вестник НТУ "ХПИ". Сборник научных трудов. Тем. вып. "Автоматика и приборостроение" - Харьков, НТУ "ХПИ". - 2001. - № 4-с.101-105.
10. Скороделов В.В., Шершнев А.А., Виртуальный измеритель частоты и генератор сигналов на основе персонального компьютера // Вестник НТУ "ХПИ". Сборник научных трудов. Тем. вып. "Автоматика и приборостроение" - Харьков, НТУ "ХПИ". - 2002. - № 18-с.119-122.
11. Скороделов В.В., Крашенникова В.В., Создание виртуальных измерительных комплексов на основе персональных компьютеров // Вестник НТУ "ХПИ". Сборник научных трудов.
12. http://www.vl-e. nl/ - сайт разработчиков методологии виртуальных лабораторий
13. ГОСТ 12.1 005-88* ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - Введ.01.01.89.
14. ГОСТ 14254-80. Изделия электротехнические. Оболочки. Степень защиты. Обозначения. Методы испытаний. (СТ-СЭВ 778-77).
15. ГОСТ 12.1 004-91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. Введ.01.07.92.