随着中学基础教育改革的不断深入和新课程标准的实施,原有以满足验证为主的实验装备与实验教学方式已不能适应现代教学的要求。因此,为了提高学生的实验效率和学生实验的积极性,就需要一套现代化的实验室教学系统。学生可以应用此系统验证已经成熟的实验,也可以自己设计和探究新的实验。　　 本设计是为满足中学实验教学的需求所开发的一套数字化实验系统。数字化实验系统是一个集传感器、数据采集器和上位机数据分析软件为一体的实验教学系统。由于是以ARM7为主,数据分析软件作为辅助,所以它具有信号预处理/数据采集显示/信号分析和数据管理等功能。它能够独立地或者与传统的仪器结合起来进行实验,快速/高精度地实时采集数据,自动记录和分析处理,从而摆脱了传统的实验模式式:先采集数据,然后分析计算最终得出结论。　　 整个系统的设计包括多类传感器/数据采集器和上位机数据分析软件三部分。本论文主要对数据采集器和上位机软件的部分功能进行设计和实现。基于ARM7的数据采集器有四个模拟端口和两个数字端口,传感器通过这些端口和采集器相连。上电后采集器会自动对所插入的传感器型号进行识别并在LCD上相应端口处显示。通过LCD人机交互界面或上位机软件设置采集模式和采集参数,采集器所采集到的信号通过预处理后传给A/D转换器。转换后的数字量可以经过微处理器处理最终在LCD屏上显示,也可在设定好通信协议后将数字信号通过USB线传给PC机上。利用基于LABVIEW的上位机软件进行数据解读和分析,最终把结果以数据列表或波形图的形式显示在上位机面板上。此外,数据采集器还设计了三个用来驱动电机转动的端口,通过电机使得它可以自由移动。