基于Web的远程实验室监控系统研究

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随着计算机的普及和网络技术的飞速发展,在传统实验室中应用Web技术的B/S(Browser/Server)模式远程实验系统已经成为高校实验教学研究和开发的热点。目前,国内外许多大学和研究机构都在研究远程实验室的工作机制、关键技术,并且建立了一些示范性的实验室,有些实验室已经投入使用,这在解决目前高校在校学生数量大幅增加而实验经费紧张的矛盾、新实验教学模式探索、贵重实验设备共享、以及不同大学或者研究单位之间跨城市或者跨国家合作等方面都具有重大意义。但目前的远程实验室研究仍处于研究和探索阶段,仍存在一些问题,如对远程实验室应该具有的功能、远程实验的交互方法、管理和维护方法、体系结构、设备和网络安全等方面的需求不够完善等,为此我们研究开发了基于Web的远程实验系统。本文首先综述了目前国内外有关远程实验室的研究现状;接着介绍了部分远程实验监控系统的开发方法,确立了基于B/S模式的远程实验监控系统的总体结构,然后描述了远程实验系统的硬件组成、服务器端软件功能和客户端软件功能。在此基础上,详细介绍了基于ARM的嵌入式控制器的硬件和软件的研制过程。该控制器采用32位ARM微处理器LPC2210,具有4路信号调理电路、串行通信电路、以太网接口电路等,嵌入了uC/OS-II实时操作系统,实现了根据远程用户命令对智能大厦中央空调控制模拟系统进行信号采集和室内温湿度的PID控制。最后介绍了基于ASP.NET的远程服务器的开发方法,详细介绍了远程客户进行远程实验操作界面的实现方法以及主要的操作界面,并利用所设计的远程实验界面对中央空调实验装置进行温度和湿度的远程实验。实验结果表明该实验系统能够很好的完成用户实验操作,具有人机交互良好、实验操作简单、实验过程显示直观等特点。
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