如今,许多大学实验室管理系统实施了可视化管理:例如,现代多媒体技术可用于监控和管理学生的视频实验过程。时,作为实验教学的一部分,许多实验室管理系统使用RFID进行身份认证。其他技术相比,RFID用于身份认证的简单,经济和技术效率低,这有利于其实现。此,本文提出并设计了一个基于微控制器的实验室管理系统,可以监控学生在计算机界面上的实时实验过程,利用RFID进行实验教学的实验。
生并自动管理一些简单的事故。控制器; MFC;通讯系统;实验室管理系统中图分类号:G482文献标识码:A产品货号:1673-8454(2014)09-0065-02本文讨论的基于微控制器的实验室管理概述该系统分为两个部件:上位机和下位机,上位机和下位机使用串口进行通讯。1显示了系统的一般框架。算机顶部是一个控制显示界面,由VC MFC补充,它使用MFC中的各种控件来执行串行通信和信息显示。
器的下半部分选用ATmega2560处理器内核的Arduino平台。平台开发面积大,实用规划,稳定性好,技术成熟。台采用USB接口的主电路板在开发主机的通讯功能时,省略了复杂的接口转换操作,计算机的USB接口可以是直接兼容。Arduino平台具有54个数字输入和输出,可应用于大量IO接口设计。
的可扩展性非常高。系统使用多个传感器从测试台获取环境信息。可以实时监控测试台的环境参数,并在主机处理时及时报告报警,并确定试验台是否处于安全状态或是否需要紧急处理不可预见的情况。统硬件设计图2显示了系统的硬件。
件微处理器使用Arduino ATmega2560,它具有大量模拟和数字I / O,允许系统添加设备而无需担心未使用的I / O.我们添加到该系统的设备包括温度传感器,湿度传感器,光强度传感器,火焰传感器,蜂鸣器,RFID读卡器,继电器等。感器将测试台周围环境中的参数发送到主机进行显示和处理,以便体验教师可以清楚地了解测试台的操作条件。使用智能卡时,它被拖到读卡器上,读卡器从卡中获取信息并将其发送到主机进行处理。他决心成为一名实验学生;重新绘制卡后,上级计算机确定是完成实验并已签名的学生。
度传感器,返回温度值,当达到一定的高温限制时,恒温阀芯上位机自动触发报警,蜂鸣器响起并提示教师操作;当湿度传感器返回到某个上限时,反应试验台周围可能发生漏水当光强传感器的返回值低于某个值时,这表明试验台照明不充分,影响学生的实验过程,鼓励教师进行相应的处理;当火焰传感器检测到有效信号时,较高的计算机通过继电器自动控制继电器。行断电过程并且警报响起警报。系统通信的原则整个系统通过RS 232串口进行通信,上下计算机必须定义具体的程序和参数,以便进行完整的通信。位机和下位机的通信波特率设置为9600,无奇偶校验,8个数据位和1个停止位。机选择接收模式为模式1(二进制接收),代码为“m_comm1.SetInputMode(1)”,消息由串口事件处理。
串行端口接收特定字节数据时,将触发并处理串行端口事件。先在主机接口上选择正确的串口(下位机对应的串口)并打开,然后,在收到主机发送的正确命令后,下位机发送数据包包括学生信息和传感器到下位机。旦主计算机接收到数据包,它就检查数据并将数据包的前三个数字设置为控制数字(使用特殊符号)。主计算机处理并显示先前数据包的内容之后,它将接收数据指令返回给下位计算机。3显示了主计算机的通信过程,图4显示了下位计算机的通信过程。统软件设计PC软件设计主机软件界面使用VC MFC编写。VC 6.0软件中打开MFC Appwizard(exe)并选择基于对话框的应用程序来完成整个界面结构的初始化。用控制表上的控件选项将相应的控件添加到对话框中。
5显示了添加控件后的对话框。初始化串口和其他控件,请在Dlg.cppZ中的OnInitDialog()下添加相应的代码。低的软件设计使用Arduino ATmega2560微控制器。程语言与大多数C语言关键字兼容,并提供了大量更全面的官方API函数,在编程过程中非常方便快捷。位机软件分为四个部分:通信,读卡,传感器信息读取和设备控制。
序的代码主要分为三部分:首先,初始化,这部分代码是用void setup()编写的。二个是循环,这部分代码是用void loop()编写的。三个是外部子功能,这部分代码与C语言相同,在主函数之外定义。
论本文设计了一个基于微控制器的实验室管理系统,利用RFID技术和传感器技术实现对机器经验的简单智能管理,减轻了实验指导员的负担,同时也加强了有经验的学生的安全。
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