[发明专利]电子电路实验用黑箱系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种实验装置，具体地说是一种适于高等院校电子电路实验 与考试的鉴别与管理系统。

(二)背景技术

开设综合性、设计性实验项目，实验内容多样化，实验课程考核，对所有高 校都是难点。在当前电子电路实验教学过程中学生是被动的、从属的，只要按照 老师讲解的过程和实验指导书上的接线图进行，不用动脑即可轻松完成实验；尤 其是实验方案单一，往往一个实验只有一套实验电路图，这就造成了实验测试结 果相似，使学生在实验过程中普遍存在抄袭现象；这就极大的弱化了实验对学生 实践能力培养的作用，更缺失了对学生创新能力的培养。

目前，我们尚未发现用于电子电路实验与考试的黑箱系统的实体，亦未发现 有关电子电路实验与考试黑箱系统的文献记载。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种适于高等院校电子电路实验与考试，具有鉴别与 管理功能的电子电路实验用黑箱系统。

本发明的目的是这样实现的：

它包括PC上位机、主控机、黑箱以及包含有黑箱数据库的运行软件组成； 主控机是黑箱识别及信息打印的核心控制系统，由单片机、射频读卡器、MAX232 接口、微型打印机构成；黑箱内封装被测电路模块与射频卡芯片；当黑箱靠近主 控机时，主控机内含的射频读卡器读取黑箱内置射频卡的序列号信息；并将该信 息经通信链路传送给PC上位机，PC将序列号信息与内置的黑箱数据库比对， 从而获得黑箱内置电路模块的参数。

本发明还可以包括：

电子电路实验用黑箱系统主控机设计：主控机以单片机(89C51)和MAX232 接口为核心，通过J1、J2、J3三个插座分别连接微型打印机、射频读卡器、PC 上位机；其具体结构如图2所示，单片机P1.0～P1.7经由J1插座2～9针连接 微型打印机数据端口，并行传入打印数据；微型打印机STB、ACK、BUSY、SEL、 ERR端口分别经由J1插座第1针、第10针、第11针、第13针、第15针、连 接单片机T0(P3.4)口、WR(P3.6)口、INT1(P3.3)口、T1(P3.5)口、RD(P3.7) 口，单片机通过上述端口对微型打印机实施控制；单片机TXD(P3.1)口经由J2 插座第2针连接射频读卡器REST1口，控制射频读卡器复位；射频读卡器RFCAD 口经由J2插座第3针连接MAX232接口T2IN端，经电平转换后由MAX232接口 T2OUT端输出至J3插座第2针，该针连接PC上位机串行输入口，射频读卡器读 出的射频卡芯片序列号经由上述通信链路传送给PC上位机；PC上位机串行输 出口经由J3插座第3针连至MAX232接口R1IN端，经电平转换后由R1OUT端连 至单片机RXD(P3.0)，PC上位机的打印信息经上述通信链路传送给单片机。

本发明为了进一步推进实验课程的教学改革，提供了一种电子电路实验与考 核黑箱系统，用于“电路基础”、“模拟电路”课程实验与考核，独僻了实验与考 核的新途径。

所谓黑箱又称黑匣子，其基本思想是将某元件或电路置于烟盒大小的塑料箱 内，外面有接线端子。每个黑箱的外观形状相同，而内部置入的元件与电路各不 相同，性能参数多种多样。学生在未知黑箱内装何物的的情况下，通过实验手段 测得黑箱的元件或电路参数，这正是黑箱的实质。由于每个黑箱内置电路不同， 把黑箱引入实验教学可使每个学生的实验电路不同，促使学生独立完成实验，杜 绝抄袭；尤其应用在实验考核中，确保考核结果公正合理。

黑箱实验实现了由定性测量到定量测量，是设计性实验的基础，由于学生事 先并不知道黑箱内部的结构和功能，可视为一个集成系统。因而每个学生所作的 实验均不相同，必须自行设计实验方案，建立测试条件，组装实验电路，独立完 成测试。黑箱实验系统可以提供一种新颖的设计性实验思路，对于提高学生独立 的分析问题、解决问题的能力，以及综合测试能力是有益的。

黑箱又为实验考核提供了新途径。对于实践类课程的考核，不能像理论课程 那样统一命题、集中考试，因此实验考核成为实验教学改革的难点。黑箱考核可 以做到“一人一箱”，甚至是“一人多箱”，在考试时，学生当场拿到黑箱，每个 学生的实验结果都不相同，有效地杜绝了学生互相抄袭实验数据，为实验考核提 供了公平公正的平台。

(四)附图说明

图1是本发明的构成框图；

图2是本发明的主控机硬件系统示意图。