基于ARM9和LINUX的微波测量远程教学实验系统

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电磁场与微波课程作为一门理论性强的学科,在教学活动中,实验是作为重要的一个环节,能够帮助学生更好的理解所学理论知识。但是传统的微波自动测量实验受到时间和地域限制,不利于学生合理安排学习计划;加上设备昂贵,购买大量实验设备不现实。随着“网络就是仪器”概念的提出,远程实验系统已经成为炙手可热的一种解决方案。  随着微处理器技术以及计算机网络技术的发展,基于嵌入式WEB技术的远程监控以其优越的性能得到越来越多的关注,已经在各个领域得到广泛的应用。系统组网采用TCP/IP协议,传输实时性好,速率快;客户端简单,只需IE浏览器便可操作。  本文提出的基于ARM9和LINUX的远程教学实验系统,采用B/S模式,相比C/S模式,简化了客户端的配置,数据实时性好,安全性高,一致性好,网络应用范围广,能够实现终端的业务无关性,方便了系统的升级和后期的维护。整个系统由中央处理芯片S3C2440及外围电路、步进电机控制模块、微波信号采集、视频采集传输、Web服务器、通用网关接口CGI、远程监控端等部分组成。微波测量远程教学实验系统的工作过程:在S3C2440上移植Linux操作系统,系统配置Web服务器Boa,采用B/S模式,通过USB摄像头捕捉视频,传送到内置的Web服务器,采用HTML和JavaApplet技术结合编写的网页界面,通过Internet浏览器远程视频监控。利用通用网关接口CGI,可以根据学生的输入信息做出响应,同时利用JavaScript语言将采集到微波信号实时显示在Web页面上,并把采集到的数据储存在XML文件中。微波测量实验可测得波导波长,驻波分布,阻抗,反射系数等微波系数。其中微波信号采集模块,由于实验室微波信号微弱,不利于A/D采集,因此需要通过IN转换电路、电压放大、调零以及后才通过A/D转换采集得到。
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