声速测量的远程实现
发布时间：2023-01-31 00:34
为提高实验资源利用率、普及远程教育和远程实验,本文以声速的测量实验为研究对象,依托实验室已开发的远程实验控制平台,研究并实现声速测量远程实验,进一步探讨并研究远程实验方法。《声速的测量》是大学物理基本实验项目,需要动手操作、仔细观察、读数等多环节操作,使学生能更好的融会贯通所学知识。通过对声速测量实验理论和功能要求的分析,本课题主要研究了以下三方面内容:（1）实现了声速测量远程系统。采用USB数据采集卡控制步进电机转动实现远程操作实验仪器的功能;采用双摄像头接入嵌入式设备实现远程图像采集功能,以达到观测实验现场和读取实验数据的目的,采用基于CC2530芯片和SHT11温湿度传感器的ZigBee模块实现实验环境温度采集功能。（2）完成软件系统的设计。基于Labview设计操作前面板、虚拟示波器及驱动控制程序,实现数据导出和存储功能。应用usb-over-network和互联网技术实现web服务端与实验仪器的远程通信。由Labview提供的Web发布工具将实验上传至网页,实验人员可通过生成的UWP访问实验并进行远程实验操作。（3）进行了手动测量和远程测量实验对比。采用共振干涉法、李萨如图法...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 远程测控技术的发展状况及应用
1.2 物联网技术及应用
1.3 远程实验技术及应用
1.4 课题来源
1.5 课题研究目标及主要内容
1.6 本章小结
第二章 远程声速测量的基础理论与技术基础
2.1 zigbee开发相关知识简介
2.1.1 zigbee技术简介
2.1.2 IAR开发平台
2.1.3 CC2530芯片简介
2.2 虚拟仪器开发
2.2.1 Labview编程思想
2.2.2 虚拟仪器介绍
2.2.3 USB数据采集卡介绍
2.3 USB-over-network技术介绍
2.4 树莓派介绍
2.5 声速测量的实验理论
2.5.1 共振干涉法(驻波法)
2.5.2 李萨如图法
2.5.3 时差法测量声速
2.6 本章小结
第三章 声速测量远程实验系统设计
3.1 系统设计需求
3.2 系统设计原则
3.3 系统整体设计方案
3.4 平台环境搭建
3.4.1 labview 2015平台的搭建
3.4.2 IAR平台的搭建
3.4.3 嵌入式设备开发平台的搭建
3.5 本章小结
第四章 声速测量远程实验系统的实现
4.1 数据采集模块的实现
4.2 设备控制模块的实现
4.3 数据库设计
4.4 web应用模块设计
4.4.1 实验室管理功能设计
4.4.2 实时状况查询及报警功能设计
4.4.3 历史记录查询功能设计
4.4.4 远程实验数据导出模块
4.5 通信模块
4.5.1 实验仪器与服务端远程通信的实现
4.5.2 Labview Web Publishing Tool技术
4.5.3 实验室环境采集模块通信功能的实现
4.6 客户端
4.7 本章小结
第五章 声速测量远程实验测试
5.1 实验室环境监测功能模块
5.2 远程实验系统功能测试
5.3 对比实验实测
5.3.1 实验计划
5.3.2 实测实验结果及结论
5.4 本章小结
结论
1. 结论
2. 创新点
3. 展望
参考文献
致谢
附录 (攻读学位期间取得的成果)
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析现代测控技术的发展及其应用[J]. 胡惠铭,刘波. 南方农机. 2017(23)
[2]国际视野中开放大学的最新发展和关注热点[J]. 张伟远,谢青松,王晓霞. 远程教育杂志. 2017(04)
[3]基于LabVIEW的虚拟波形发生器和示波器的设计[J]. 于永芳,王毓顺,许中运,刘晓峰. 工业控制计算机. 2017(03)
[4]基于虚拟仪器的远程声速测量实验系统设计[J]. 徐富新,王强,蒋英明,张娜. 计算机应用与软件. 2017(02)
[5]远程实验控制平台的设计与实现[J]. 谌建飞,邓敏,王永建,刚煜,唐立军. 中国教育信息化. 2017(03)
[6]浅谈现代测控技术的发展及其应用[J]. 王彤. 南方农机. 2017(01)
[7]基于LabVIEW的网络数据管理系统的设计与实现[J]. 李奇,徐晓东,卢颜,巩芙榕. 电子技术. 2017(01)
[8]现代测控技术的发展及其应用研究[J]. 赵庆妍,柳智超,戴东岳. 通讯世界. 2016(24)
[9]关于现代测控技术的发展及其应用探析[J]. 梁森. 山东工业技术. 2016(15)
[10]“一站式”实验室智能管理系统构建[J]. 林叶锦,赵新伟,信海辉,侯延屾,闫舟洲. 高校实验室工作研究. 2016 (02)
博士论文
[1]物联网产业发展的理论分析与对策研究[D]. 苏美文.吉林大学 2015
[2]基于竞争力培育的物联网产业发展研究[D]. 钟祥喜.南昌大学 2013
硕士论文
[1]基于树莓派的无线视频监控系统关键技术研究[D]. 李源.郑州大学 2016
[2]基于LabVIEW的高速数据采集及管理系统设计[D]. 黄嘉智.北京理工大学 2016
[3]实验室远程监控管理系统[D]. 赵娟.东南大学 2015
[4]基于LabVIEW的远程测控系统及在南极科考平台的应用[D]. 贾鹏.东南大学 2015
[5]基于ZigBee的实验室监控系统研究[D]. 王跃萍.东北石油大学 2013
[6]物联网技术对产业发展作用的实证研究[D]. 张晨.西北农林科技大学 2013
[7]基于ZigBee技术的监控系统设计[D]. 王萌.西华大学 2010
[8]ZIGBEE无线传感器网络协议改进及实现[D]. 曹斌.上海交通大学 2010
[9]基于Web的远程实验室监控系统研究[D]. 李宗宝.扬州大学 2009
本文编号：3733567
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 远程测控技术的发展状况及应用
1.2 物联网技术及应用
1.3 远程实验技术及应用
1.4 课题来源
1.5 课题研究目标及主要内容
1.6 本章小结
第二章 远程声速测量的基础理论与技术基础
2.1 zigbee开发相关知识简介
2.1.1 zigbee技术简介
2.1.2 IAR开发平台
2.1.3 CC2530芯片简介
2.2 虚拟仪器开发
2.2.1 Labview编程思想
2.2.2 虚拟仪器介绍
2.2.3 USB数据采集卡介绍
2.3 USB-over-network技术介绍
2.4 树莓派介绍
2.5 声速测量的实验理论
2.5.1 共振干涉法(驻波法)
2.5.2 李萨如图法
2.5.3 时差法测量声速
2.6 本章小结
第三章 声速测量远程实验系统设计
3.1 系统设计需求
3.2 系统设计原则
3.3 系统整体设计方案
3.4 平台环境搭建
3.4.1 labview 2015平台的搭建
3.4.2 IAR平台的搭建
3.4.3 嵌入式设备开发平台的搭建
3.5 本章小结
第四章 声速测量远程实验系统的实现
4.1 数据采集模块的实现
4.2 设备控制模块的实现
4.3 数据库设计
4.4 web应用模块设计
4.4.1 实验室管理功能设计
4.4.2 实时状况查询及报警功能设计
4.4.3 历史记录查询功能设计
4.4.4 远程实验数据导出模块
4.5 通信模块
4.5.1 实验仪器与服务端远程通信的实现
4.5.2 Labview Web Publishing Tool技术
4.5.3 实验室环境采集模块通信功能的实现
4.6 客户端
4.7 本章小结
第五章 声速测量远程实验测试
5.1 实验室环境监测功能模块
5.2 远程实验系统功能测试
5.3 对比实验实测
5.3.1 实验计划
5.3.2 实测实验结果及结论
5.4 本章小结
结论
1. 结论
2. 创新点
3. 展望
参考文献
致谢
附录 (攻读学位期间取得的成果)
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析现代测控技术的发展及其应用[J]. 胡惠铭,刘波. 南方农机. 2017(23)
[2]国际视野中开放大学的最新发展和关注热点[J]. 张伟远,谢青松,王晓霞. 远程教育杂志. 2017(04)
[3]基于LabVIEW的虚拟波形发生器和示波器的设计[J]. 于永芳,王毓顺,许中运,刘晓峰. 工业控制计算机. 2017(03)
[4]基于虚拟仪器的远程声速测量实验系统设计[J]. 徐富新,王强,蒋英明,张娜. 计算机应用与软件. 2017(02)
[5]远程实验控制平台的设计与实现[J]. 谌建飞,邓敏,王永建,刚煜,唐立军. 中国教育信息化. 2017(03)
[6]浅谈现代测控技术的发展及其应用[J]. 王彤. 南方农机. 2017(01)
[7]基于LabVIEW的网络数据管理系统的设计与实现[J]. 李奇,徐晓东,卢颜,巩芙榕. 电子技术. 2017(01)
[8]现代测控技术的发展及其应用研究[J]. 赵庆妍,柳智超,戴东岳. 通讯世界. 2016(24)
[9]关于现代测控技术的发展及其应用探析[J]. 梁森. 山东工业技术. 2016(15)
[10]“一站式”实验室智能管理系统构建[J]. 林叶锦,赵新伟,信海辉,侯延屾,闫舟洲. 高校实验室工作研究. 2016 (02)
博士论文
[1]物联网产业发展的理论分析与对策研究[D]. 苏美文.吉林大学 2015
[2]基于竞争力培育的物联网产业发展研究[D]. 钟祥喜.南昌大学 2013
硕士论文
[1]基于树莓派的无线视频监控系统关键技术研究[D]. 李源.郑州大学 2016
[2]基于LabVIEW的高速数据采集及管理系统设计[D]. 黄嘉智.北京理工大学 2016
[3]实验室远程监控管理系统[D]. 赵娟.东南大学 2015
[4]基于LabVIEW的远程测控系统及在南极科考平台的应用[D]. 贾鹏.东南大学 2015
[5]基于ZigBee的实验室监控系统研究[D]. 王跃萍.东北石油大学 2013
[6]物联网技术对产业发展作用的实证研究[D]. 张晨.西北农林科技大学 2013
[7]基于ZigBee技术的监控系统设计[D]. 王萌.西华大学 2010
[8]ZIGBEE无线传感器网络协议改进及实现[D]. 曹斌.上海交通大学 2010
[9]基于Web的远程实验室监控系统研究[D]. 李宗宝.扬州大学 2009
本文编号：3733567
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