導語：電工電子綜合實訓平臺設(shè)計與實現(xiàn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：設(shè)計并制作多功能電工電子綜合實訓平臺。設(shè)計時考慮該院各專業(yè)的電類基礎(chǔ)課程知識的綜合運用。它不僅可以做一些基礎(chǔ)的實驗項目，而且可以做設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗。滿足不同層次的需要。應(yīng)用二維碼技術(shù)，可以讓學生自主學習，由易到難，引導學生通過自己設(shè)計電路來完成設(shè)計目標。

關(guān)鍵詞：電工電子；平臺；設(shè)計；實驗

新疆工程學院電工、模電、數(shù)電實驗設(shè)備采用的是上海上益WBK—530A，該設(shè)備可以完成以上四門課程的實踐教學，開設(shè)的實驗種類比較單一，大多是一些驗證性的實驗，綜合性、創(chuàng)新性的實驗較少，現(xiàn)階段應(yīng)用型本科課程改革勢在必行，該設(shè)備已經(jīng)不能完全滿足應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)任務(wù)。針對目前存在的問題，為了適應(yīng)應(yīng)用型本科的發(fā)展，以及滿足本學院的實踐教學需求，需要開發(fā)一臺多功能電工電子綜合實訓平臺，并與二維碼技術(shù)相結(jié)合突破傳統(tǒng)的實踐教學模式，找到一條適合本學院老師和學生的應(yīng)用型本科實踐教學道路。

1實訓平臺設(shè)計

1.1設(shè)計內(nèi)容

設(shè)計的電工電子綜合實訓平臺，實驗箱由簡易儀器儀表和實驗電路兩大部分組成，簡易儀器儀表區(qū)有函數(shù)信號發(fā)生器、示波器等儀表構(gòu)成，實驗電路區(qū)有數(shù)字電路實驗區(qū)、模擬電路實驗區(qū)、電路實驗區(qū)以及綜合實驗區(qū)（面包板區(qū)）四部分構(gòu)成，圖1是實驗箱設(shè)計的整體結(jié)構(gòu)圖。邏輯門電路的測試、組合邏輯電路的測試以及時序邏輯電路的測試都屬于數(shù)字電路實驗區(qū)，模擬電路區(qū)包含二極管的運用電路、三極管的應(yīng)用電路，各種放大電路，信號產(chǎn)生、運算、處理電路，以及穩(wěn)壓電源電路。電路分析區(qū)包含各種基本定理的驗證，以及電路測試。簡易儀器儀表區(qū)包含實驗中所需的各種儀表。由面包板組成的綜合實驗區(qū)，其中配備各類綜合、創(chuàng)新實驗所需的元器件存放在元器件收納區(qū)。開發(fā)實驗、電路、數(shù)字電路、模擬電路區(qū)完成相關(guān)的基礎(chǔ)性實驗，綜合實驗區(qū)（面包板區(qū)）完成綜合性、設(shè)計性實驗，開發(fā)5～10個綜合性、設(shè)計性實驗。編制實驗指導書。

1.2設(shè)計方法

綜合實驗平臺設(shè)計了四種常用儀器，函數(shù)信號發(fā)生器、電流表、電壓表和示波器是常用的測量儀器儀表。函數(shù)信號發(fā)生器可以產(chǎn)生實驗所需的各種波形，如方波、正弦波和三角波。示波器帶寬為100MHz，電壓表測量范圍為0～20V。為提高實驗箱有限空間的利用率，數(shù)字電路區(qū)除設(shè)計數(shù)字電路基本的實驗電路外，還預留鎖緊座與面包板。學生可根據(jù)自身的興趣點加配不同的器件就可進行實驗項目設(shè)計與結(jié)果測試。每個實驗區(qū)域的功能都不同，沒有電氣連接，當某一區(qū)域的電路發(fā)生故障時，僅需取出該部分的電路板進行維修，其他區(qū)域?qū)嶒灴梢哉＿M行，不會因設(shè)備問題而影響實驗教學的開展。將數(shù)字電路實驗區(qū)、模擬電路實驗區(qū)、電路實驗區(qū)的實驗所需的元器件焊接在PCB板上，安裝在實驗操作面板上，PCB板用Protel軟件繪制原理圖，這樣就可將電路的構(gòu)成很直觀地展現(xiàn)在學生面前。每一個實驗板上設(shè)置關(guān)鍵測試點，供實驗時測試用。每門課依據(jù)課程大綱的要求，可以設(shè)計3～5個設(shè)計性、綜合性實驗。給出設(shè)計要求，不給實驗框圖和設(shè)計電路，學生根據(jù)要求設(shè)計電路，實驗箱給出實驗所需的元器件，在綜合實驗區(qū)可以搭建設(shè)計的電路，測試最后是否能滿足設(shè)計要求。如果有問題可以隨時修改。錄制并上傳相關(guān)的實驗視頻，采用二維碼技術(shù)，學生掃碼就可以觀看。

2實驗項目設(shè)計

2.1電路元件伏安特性的測量實驗

2.1.1實驗原理1）通過電壓表、電流表去測定獨立電源及電阻元件的伏安特性，稱為伏安測量法。伏安表法測試原理簡單易懂，測量使用的儀器儀表簡單方便。2）線性電阻元件的特性即歐姆定律，在坐標平面上畫出該元件兩端的電壓U與流過元件的電流I，畫出的曲線是一條過原點的直線。2.1.2實驗內(nèi)容1）測定實際電源的伏安特性。如圖2所示接線。實驗中實際電源用一臺直流穩(wěn)壓電源Us串聯(lián)電阻Rs來模擬。接線前調(diào)穩(wěn)壓電源Us=10V。改變R數(shù)值分別是900Ω、800Ω、700Ω、500Ω、300Ω、200Ω、100，記錄相應(yīng)的電壓值與電流值。2）測定線性電阻的伏安特性。改變直流穩(wěn)壓電源的電壓Us，分別是0V、2V、4V、6V、8V、10V，測定相應(yīng)的電流值和電壓值并記錄。根據(jù)測量數(shù)據(jù)，在坐標紙上按比例繪出伏安特性曲線。

2.2光控路燈的設(shè)計實驗

光控路燈電路由555定時器構(gòu)成多諧振蕩器，與一個繼電器、一個光敏電阻、一個燈泡、一個滑動變阻器、一個開關(guān)、二個發(fā)光二極管、三個電阻、三個電容共同構(gòu)成。因為想利用光照不同導致大致思路是：路燈是否發(fā)光決定用光敏電阻白天晚上阻值大小不同配合繼電器來控制路燈是否亮燈。白天光敏電阻器受光照射而呈低阻狀態(tài)，555定時器3腳輸出低電平，使繼電器K釋放，其常閉觸點斷開，燈不亮。當夜幕降臨時，光敏電阻器高阻，555定時器3腳輸出高電平。繼電器吸合，其常閉觸電閉合，燈亮。圖3所示為設(shè)計的電路圖：通過綜合實驗區(qū)（面包板區(qū)）搭建電路，并測試電路是否完成設(shè)計功能。

3結(jié)語

多功能電工電子綜合實驗平臺的開發(fā)補充了傳統(tǒng)實驗設(shè)備的不足，滿足了課程改革的需要，滿足了人才培養(yǎng)的需求，提升了老師的綜合素質(zhì)，鍛練了學生的動手能力。將二維碼技術(shù)引用到實踐環(huán)節(jié)，學生通過手機終端掃描二維碼，就可以通過手機看到實驗相關(guān)的圖片、視頻，可以預習實驗，同時可以自主學習，激發(fā)同學的學習興趣，同一小組同學一同學習，通過討論、探索，提高了團隊合作精神。這種方法突破了原有的教學方法，把電類基礎(chǔ)課程都應(yīng)用在實踐中，提升了學生綜合運用知識的能力。

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作者：蘭鴿 任甜甜 張慧娥 單位：新疆工程學院