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包头师范学院本科毕业论文论文题目：基于LabVIEW的虚拟网络集成学生姓名：李宜军学号：0914830029专业：电子信息科学与技术指导教师：王晓丽二〇一三年五月摘要虚拟仪器是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物,改善了传统仪器在数据处理、显示、传送、存储等方面的性能,具有灵活性、方便性等优点,广泛应用于数据采集、数据分析、测试与测量和通信仿真等方面。
LabVIEW 作为图形化的虚拟仪器开发平台,提供了大量具有通信功能的函数,能构建基于计算机网络的测试系统。
LabVIEW 中的网络通信方法主要有DataSocket 、TCP/ IP、UDP、共享变量和远程面板调用等。
文中对LabVIEW 的几种不同网络通信方法做了简单的分析和比较,并给出了示例。
关键词:虚拟仪器;LabVIEW;网络通信AbstractAbstractvirtual instrument is the combination of the computer system and instrument system technology, improved the traditional instruments in data processing, display,Transmission and storage performance, has the advantages of flexibility, convenience, and is widely applied in data collection, data analysis, test and measurement, and communicationSimulation and so on. As graphical LabVIEW virtual instrument development platform, provides a number of which has the function of communication function, can build the baseIn computer network test system. In LabVIEW network communication methods mainly include the DataSocket, TCP/IP, UDP, and Shared variablesRemote panel calls, etc. InLabVIEW to several different network communication methods to do the simple analysis and comparison, and the example is given.Key words: virtual instrument; LabVIEW; Network communication目录1引言 (5)1.1 课题的背景及研究的意义 (5)1.2 本设计的主要内容 (5)2 虚拟仪器与开发平台LabVIEW (7)2.1 虚拟仪器简介 (7)2.1.1 虚拟仪器概念 (7)2.1.2 虚拟仪器系统组成 (7)2.1.3 虚拟仪器与传统仪器的比较 (8)2.1.4虚拟仪器在实验教学中的应用 (9)2.2开发平台LabVIEW简介 (9)2.2.1 LabVIEW的特点 (10)2.2.2 LabVIEW应用程序的构成 (10)2.2.3 LabVIEW的操作模板 (11)2.3 LabVIEW创建虚拟仪器过程 (12)3 网络相关知识 (14)3.1计算机网络的定义 (14)3.2C/S结构 (14)3.3TCP通信方式 (14)3.4UDP通信 (15)3.5DataSock (16)4 基于LabVIEW的虚拟网络的设计与实现 (18)4.1TCP通信 (18)4.1.1TCP/I P节点 (18)4.1.2 基于C/S模式的网络通讯 (21)4.2UDP通信 (22)4.3Datasocket通信 (24)4.4基于Web的网络通讯 (25)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1引言1.1 课题的背景及研究的意义网络原指用一个巨大的虚拟画面，把所有东西连接起来，也可以作为动词使用。
课程名称: 虚拟仪器学院: 机电工程学院专业: 仪器仪表工程姓名: 刘@学号: 4 2论文介绍：经过一学期的虚拟仪器学习，对LabVIEW的使用有了更深入的了解，有很多思维和方法在今后的学习中值得借用，在此感谢万老师的辛勤付出。
本论文主要论点：LabVIEW的发展历史、研究现状及其展望，并分析与其它平台的比较优势，本人测控专业且目前研究方向主要涉及到FPGA的应用，所以文章分析了LabVIEW与MATLAB和FPGA(现场可编程门阵列)等平台的融合，并在此基础上分析LabVIEW最新的应用实例，最后做出总结与展望。
0.引言随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨人的变化，美国于1986 年首先提出基于计算机技术的虚拟仪器(Virtual lnstruments 简称Ⅵ)的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就好象在操作一台自己设计的专用的传统电子仪器。
它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。
它由计算机、应用软件和仪器硬件组成。
无论哪种虚拟仪器系统, 都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑、台式PC或工作站等各种计算机平台(甚至可以是掌上电脑) 上，加上应用软件而构成的[1]。
虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。
1.虚拟仪器发展历史及现状LabVIEW( Laboratory Virtual Instrument Engineering Work bench，实验室虚拟仪器工程平台) 是由美国NI公司( National Instruments ，国家仪器公司) 创立的一个功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具，在实验测量、工业自动化和数据分析领域有着重要作用。
实现实验设计过程。
图1实验平台基本框架用支路电流法可以验证基尔霍夫电流定律,基尔霍夫电流定律的对于任一集总电路中的任一节点,在任一时刻该节点的所有支路电流的代数和为零。
所以可以根据基尔霍夫电流定律的基本内容来设计支路电流法实验。
利用在前面板上放置8个数值型输入控件电压,且数值均可以调整。
然后在前面板放置用来显示5条支路上的电流。
通过修饰控件建立电路图,如图2所示。
图2支路电流法前面板在程序框图界面可以对放置的输入控件进行数值运算。
应用基尔霍夫电流定律,列出方程组如下:I1+I2-I3=0I4+I5-I3=0R1*I1-R2*I2=Us1-Us2R5*I5-R4*I4=-Us3R2*I2+R3*I3+R4*I4=Us2使用MathCript节点生成线性方程组的系数和已知向量[3],。
利用选项卡控件可以添加实验目的和实验步骤,通过程序的调试和几次实验验证,实验结果可靠准确,支路电流法实验设计完毕将设计的5个实验添加到一个容器中,LabVIEW里面的函数就可以调用VI(虚拟仪器)。
生成的菜单如图3所示。
图3虚拟实验平台主界面结语随着虚拟仪器技术的发展,传统仪器设备寿命周期短以及不利于资源共享的缺点愈来愈凸显。
结合我校实际,本文设计了我校电子电路虚拟实验平台,经过不断的调试已成功用于实际实验中,且实验效果较好。
后续我们将继续完善该虚拟实验平台并在适当范围内进行推以期获得更好的教学改革效果。
【参考文献】吴俊.基于LabVIEW的虚拟实验室研究[D].南昌:南昌大学,2012.李静.LabVIEW2013完全自学手册[M].北京:化学工业出版社,2015.司慧玲.基于LabVIEW的虚拟电工与电子实验的设计[D].南京:南京理工大,2012.[责任编辑:朱丽娜吉首大学2016年实验教学改革研究项目(2016SYJG004)。
廖柏林(1981—),男,湖南衡阳人,博士,副教授篇。
译文1、虚拟仪器的产生背景当今我们处于一个正在高度发展的信息社会，要求在有限的时空上实现大量信息的交换，必然带来信息密度的急剧增大，要求电子系统对于信息的处理速度越来越高，功能越来越强，这使得系统结构日趋复杂。
一方面电子技术及市场的发展从客观上要求测试仪器向自动化及柔性化的方向发展，另一方面，电子技术及市场的发展也给虚拟仪器的产生提供了可能。
在这种形式下，基于微计算机的虚拟仪器逐步变得现实，它的出现和广泛使用为测试系统的设计提供一个极佳的模式，并且使工程师们在测量和控制方面得到强大功能和灵活性。
2虚拟仪器的概念虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)的概念是由美国国家仪器公司(NI)在20世纪80年代最早提出的。
虚拟仪器就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
其核心的思想是利用计算机的强大资源使本来需要硬件实现的技术软件化，以便最大限度地降低系统成本，增强系统功能与灵活性。
虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测试系统到以软件为中心的测试系统的根本性转变。
虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流，对科学技术的发展和工业生产的进步将产生不可估量的影响。
虚拟仪器具有性能高、扩展性强、开发时间短、无缝集成等优势。
3. 图形化虚拟仪器开发平台—LABVIEW 简介及其优势LABVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (实验室虚拟仪器集成开发环境)的简称，是由美国国家仪器公司(National instruments, IN)创立的一个功能强大而又灵活的仪器和分析应用开发工具。
Labview一种图形化的编程语言，主要用来开发数据采集，仪器控制及数据处理分析等软件，功能强大。
目前，该开发软件在国际测试、测控行业比较流行，在国内的测控领域也得到广泛应用。
什么是虚拟仪器?一、什么是虚拟仪器?一套虚拟仪器系统就是一台工业标准计算机或工作站配上功能强大的应用软件、低成本的硬件(例如插入式板卡)及驱动软件，他们在一起共同完成传统仪器的功能。
以软件为主的测量系统充分利用了常用台式计算机和工作平台的计算、显示和互联网等诸多用于提高工作效率的强大功能。
软件是在功能强大的硬件基础上创建虚拟仪器系统的真正关键所在。
虚拟仪器可使用相同的硬件系统，通过不同的软件就可以实现功能完全不同的各种测量测试仪器，即软件系统是虚拟仪器的核心，软件可以定义为各种仪器，因此可以说“软件即仪器”。
虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测量系统到以软件为中心的测量系统的根本性转变。
有了虚拟仪器，用户就可以完全根据自己的需求组建测量和自动化系统，而不用再受功能固定(完全由厂家提供)的传统仪器的限制。
二、虚拟仪器和传统仪器的比较独立的传统仪器，例如示波器和波形发生器，性能强大，但是价格昂贵，且被厂家限定了功能，只能完成一件或几件具体的工作，因此，用户通常都不能够对其加以扩展或自定义其功能。
仪器的旋钮和开关、内置电路及用户所能使用的功能对这台仪器来说都是固定的。
另外，开发这些仪器还必须要用专门的技术和高成本的元部件，从而使它们身价颇高且很不容易更新。
基于PC机的虚拟仪器系统，诞生以来就充分利用了现成即用的PC机所带来的最新科技。
这些科技和性能上的优势迅速缩短了独立的传统仪器和PC机之间的距离，包括功能强大的处理器（如Pentium 4)、操作系统及微软Windows XP、NET技术和Apple Mac OS x。
除了融合诸多功能强大的特性，这些平台还为用户提供了简单的联网工具。
此外，传统仪器往往不便随身携带，而虚拟仪器可以在笔记本电脑上运行，充分体现了其便携特性。
需要经常变换应用项目和系统要求的工程师和科学家们需要有非常灵活的开发平台以便创建适合自己的解决方案。
可以使用虚拟仪器以满足特定的需要，因为有安装在PC机上的应用软件和一系列可选的插入式硬件，无需更换整套设备，即能完成新系统的开发。
1.好虚拟仿真实验教学项目的内涵要求2.教学设计拓展实验教学的深度与广度3.实验教学一流课程“金课”布局思考微信扫码二维码，免费报告轻松领加入微信群1.进群，即可免费获得《报告与资源合集（群福利）》，内有几十个行业，上万份行研资料和学习资源；2.每日免费分享最新5+份精选报告；3.群友信息交流，群主免费提供相关行业报告。
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2.每月同步更新2000+份最新行业资源；涵盖科技、金融、教育、互联网、房地产、生物制药、医疗健康等行研报告、科技动态、管理方案；微信扫码加入“知识星球行业与管理资源”，获取更多行业报告、管理文案、大师笔记–依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象。
–学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲要求的教学目的的教学活动。
–虚拟实验环境（仪器设备等）与实验对象、–满足教学大纲要求。
n基本原则—“两性一度”标准•提升高阶性。
课程目标坚持知识、能力、素质有机融合，培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。
课程内容强调广度和深度，突破习惯性认知模式，培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。
•突出创新性。
教学内容体现前沿性与时代性，及时将学术研究、科技发展前沿成果引入课程。
教学方法体现先进性与互动性，大力推进现代信息技术与教学深度融合，积极引导学生进行探究式与个性化学习。
•增加挑战度。
课程设计增加研究性、创新性、综合性内容，加大学生学习投入，科学“增负”，让学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战。
严格考核考试评价，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感。
“两性一度”是好虚拟仿真实验项目的基本要求“两性一度”是拓展实验教学深度与广度的基础①实验内容要精彩②实验构思要巧妙③实验技术要先进④实验做法要灵活⑤实验结果要可靠⑥实验评价要客观⑦背景素材要丰富⑧实现技术要合适我认为的好虚拟仿真教学项目内涵①实验内容要精彩–立德树人–国家战略、学科行业产业发展最新成果（高阶性、创新性）–专业特色鲜明–符合学校定位和人才培养特点–教学大纲要求的重要内容②实验构思要巧妙–来源于科研和工程最新成果–是教学项目，但核心要义高度凝练–用大家通晓的最普通方法进行教学实现（创新性）–学：容易实现–教：容易组织③实验技术要先进–技术与内容相辅相成–专业内核鲜明（教学内容）–实验技术涉及相关学科最新技术，实现学科交叉（创新性）–提升学生解决专业问题的能力、结合各专业领域的能力，培养学生的创新能力（高阶性）④实验做法要灵活–实验方法多途径、多方案、体现综合，教学方法自主、互动–不能是程序性的简单的“Yes”和“No”–实验过程不唯一，但结果应具有一致性–要实现实验教学的本真目的（高阶性、创新性、挑战度）•基础（验证、研究性验证）+拓展（开窗口引导学生涉足前沿探究）•使学生体验创新的快乐和自信，激发创新欲望•鼓励学生持续性地把发现的“新”深究下去•让学生在实验过程中挑战自己的能力极限，适应不同能力的学生⑤实验结果要可靠–真实性：以仿真为主、模拟为辅，没有仿真不能称为实验–科学问题一定是仿真，过程示教可以是模拟–科研数据为项目的底层数据支撑–实验结果是科研结果的再现（高阶性、创新性）技术手段数学模型教学作用模拟主要因素的大致数学模型示教仿真系统原型的数学模型验证、探究未知虚拟仪器对原有的仪器功能建模，属于仿真范畴基础教学，实验系统搭建远程简单建模，控制操作数字化实体、虚拟仿真虚拟包含模拟、仿真、虚拟仪器、远程控制等示教、实训、探究未知⑥实验评价要客观–是实验过程考核，也是学生能力结构考核–检验学生的实验学习效果，并及时、在线给出相关反馈信息–要体现实验过程的规范性（知识掌握、步骤与行为规范等）–鼓励学生提高实验的准确度（高阶性、挑战度）–评价结果可以作为持续改进虚拟仿真教学项目的依据–要有完整的评价模型，以系统客观评价为主，利于共享应用⑦实验素材要丰富–学生交互性操作步骤说明要详细•非开发人员打开网页能顺利开展并完成实验；开发人员参照步骤说明能完成该虚拟仿真实验的开发任务–有丰富的实验项目辅助资源，帮助学生进行实验（创新性）•教学视频、教学课件（与实验配套，如PPT等）•辅助参考资料涉及必要的核心理论、方法、技术背景知识，帮助学生完成正确的决定，使学生不盲目的跟随“Yes”和“No”⑧实现技术要适合–通过“虚拟反映现实”再现科学问题（高阶性、创新性）–通过“形象展现抽象”展现教学问题（创新性）–不能过度的追求“炫酷”而缺失内涵–高效的技术，远程访问响应速度要快“两性一度”是好虚拟仿真实验项目的基本要求“两性一度”是拓展实验教学深度与广度的基础1.好虚拟仿真实验教学项目的内涵要求2.教学设计拓展实验教学的深度与广度3.实验教学一流课程“金课”布局思考l建设目标–围绕立德树人，适应人才培养新要求、大学生成长新特点、信息化时代教育教学新规律；–以提高学生实践能力和创新精神为核心，以现代信息技术为依托，以相关专业类急需的实验教学内容为指向，以完整的实验教学项目为基础，建设示范性虚拟仿真实验教学项目；–积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式，形成专业布局合理、教学效果优良、开放共享有效的高等教育信息化实验教学项目示范新体系，支撑高等教育教学质量全面提高。
实 验 技 术 与 管 理 第37卷 第2期 2020年2月Experimental Technology and Management Vol.37 No.2 Feb. 2020ISSN 1002-4956 CN11-2034/TDOI: 10.16791/ki.sjg.2020.02.007基于Unity 3D 的化学虚拟实验系统设计与实现熊 巍1,2，何蔚珊1（1. 华南理工大学 设计学院，广东 广州 510000；2. 广州美术学院 广东省工业设计创意与应用研究重点实验室，广东 广州 510220）摘 要：利用虚拟现实技术对化学实验环境进行模拟，实验者可以在虚拟实验室中开展实验活动。
以C#为脚本语言，提出基于Unity 3D 与二维图形设计软件的化学虚拟实验系统方案。
结合人机交互设计理论对实验系统展开人机交互界面设计，并通过Unity 3D 开发引擎开发出可在Windows 与Android 环境下使用的应用程序。
学生可在桌面端与手机端通过该系统方便地进行化学实验操作，从而达到辅助实验教学的目的。
关键词：化学实验；虚拟实验系统；Unity 3D中图分类号：G482; X913.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2020)02-0028-04Design and development of chemical virtual experimentsystem based on Unity 3DXIONG Wei 1,2, HE Weishan 1(1. School of Design, South China University of Technology, Guangzhou 510000, China;2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Innovation and Applied Research on Industry Design, Guangzhou Academy of Fine Arts, Guangzhou 510220, China)Abstract: By using virtual reality technology to simulate chemical experiment environment, the experimenters can carry out experimental activities in a virtual laboratory. Based on C# as the script language, a chemical virtual experiment system based on Unity 3D and 2D graphic design software is proposed. In combination with the theory of human-computer interaction design, the human-computer interaction interface of the experimental system is designed, and the application program that can be used in windows and Android environment is developed by Unity 3D development engine. Through this system, students can easily carry out the chemical experiment on the desktop and mobile phone so as to achieve the goal of auxiliary experimental teaching. Key words: chemical experiment; virtual experiment system; Unity 3D实验在化学学习中占有重要地位，学习者通过实验获取实际操作经验，并通过实验验证已有结论或是对假说进行探索研究[1]。
基于网络的电力电子学虚拟实验室的研究Research on Web Based Virtual Laboratory for Power Electronics华中科技大学 张蓉 杨荫福 陈坚 Email: rrr_zhang@摘要﹕基于网络的电力电子学虚拟实验室是电力电子技术、测量技术和信息技术共同发展的产物。
本文根据远程电力电子实验室的特点及发展现状，讨论了实验室的基本结构，硬件组成及软件技术，最后给出一个基本原型的具体实现。
Abstract:The Web based Visual Lab of Power Electronics (WVL-PE) is produced by power electronics, measurement and information. According to the development and features of Web virtual Lab, the basic structure, hardware and software of WVL-PE is discussed in this article, and a basic prototype of WVL-PE is implemented at the end of this article.关键词：电力电子学，虚拟实验室，网络实验Keywords: Power Electronics, Virtual Laboratory，Web Experiment1 引言远程、交互式学习是教育呈现出的一个非常重要发展趋势。
互联网则是远程教育的理想中介，它将不论是本地还是远程的分布式教育资源提供给学生，它的普及和标准的协议使得数据通讯、前端图形化用户界面相当容易实现。
在远程网络教育中，作为工程教育不可缺少的重要组成——实验，曾被看作是不切实际，难以实现的。
随着近十年互联网的进步，网络技术，智能仪表如今打开了利用网络建立远程实验室之门。
CVI简介随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域的应用，新的测试理论、测试方法、测试领域以及仪器结构不断出现，电子测量仪器的功能和作用也发生了质的变化，仪器与计算机技术的深层次结合产生了全新的仪器结构概念――虚拟仪器。
它的出现使测试仪器与计算机之间的界限消失，从此开始了测量仪器的新时代。
虚拟仪器强调软件的作用，提出了“软件就是仪器”的概念。
1、虚拟仪器技术随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美国国家仪器公司（National Instruments,简称NI）于20世纪80年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
经过十几年的发展，虚拟仪器技术将高速发展的计算机技术、电子技术、通信技术和测试技术结合起来，开创了个人计算机仪器时代，是测量仪器工业发展的一个里程碑。
1.1虚拟仪器概念 1.虚拟仪器概念所谓虚拟仪器，就是在以个人计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
操作者用鼠标或键盘操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器，虚拟仪器的出现使测量仪器与个人计算机的界限模糊了。
虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果，利用计算机强大的软件功能实现数据信号的运算、分析和处理，利用I/O 接口设备完成信号的采集、测量和处理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。
“虚拟”主要包含以下两方面的含义。
1）新能源强的面板虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的。
如由各种开关按键显示器等实现仪器电源的“通”、“断”，被测信号“输入通道”、“放大倍数”等参数设置，测量结果“数值显示”、“波形显示”等。
传统仪器面板上的器件都是实物，而且都通过手动和触摸完成操作的，而虚拟仪器面板控件是外形与实物相似的图表，“通”、“断”、“放大”等对应着相应的软件程序，这些软件已经设计好了，用户只需选用代表该种软件程序的图形控件即可，用计算机的鼠标对其进行操作。
Electronic Circuit Virtual Laboratory Based on LabVIEWand Multisim基于 LabVIEW和Multisim电子电路虚拟实验室摘要：随着学生的增加，电子实验室和仪器已成为许多大学的重要需求，因此，虚拟实验室和虚拟仪器的建设已经引起了众多研究者的广泛关注。
LabVIEW是目前应用最广泛的虚拟仪器开发软件，其功能为虚拟仪器开发，如虚拟示波器、虚拟信号发生器、虚拟频谱分析仪等。
Multisim电路仿真工具，可用于模拟电子电路和数字电子电路的仿真。
本文利用LabVIEW和Multisim 10软件开发了一个电子电路虚拟实验系统。
该系统包括5个子系统：EDA实验系统、虚拟仪器系统、辅助教学系统、教学管理系统、用户管理系统。
数据传输与三层结构中，三层结构包括用户界面层、业务处理层和数据存储层。
用户可以通过网络浏览器访问该系统。
在电脑上构建虚拟实验室可以弥补硬件实验的不足与完善电子电路实验教学质量。
关键词：实验室、虚拟仪器、LabVIEW、Multisim、电子线路实验引言目前，许多高校不断扩大，导致严重缺乏电子实验仪器。
因此，有必要建立以虚拟仪器为核心，结合实际操作和计算机模拟的实验教学方法。
建立虚拟实验室，充分挖掘现有设备的潜力，对提高学生的理论、实践和创新能力具有重要意义。
它强调创新精神和实践品质和形式灵活的实验教学体系，满足不同专业在21世纪的世纪需要。
电子电路虚拟实验室是基于Web的远程虚拟实验室，学生遵循canlearnthe 原则并操作电子仪器开发的LabVIEW软件将自己的电脑与互联网连接。
在虚拟实验室，可以开展常规实验，根据实验管理系统协议与Multisim软件，他们也可以自行开发实验项目。
一、LabVIEW虚拟仪器开发软件LabVIEW是实验室虚拟仪器工程平台，国家仪器（NI）的创新软件产品。
LabVIEW已被行业广泛应用，学术界和研究实验室作为一个标准的数据采集库和仪器控制软件。
http://www.paper.edu.cn 远程虚拟仪器实验室系统的设计 岳艳侠1，马驰1，肖兴明1，孙小青2 1中国矿业大学机电学院，江苏徐州（221008） 2 东南大学成贤学院，江苏南京（210002） 摘 要：本文介绍了基于B/S构架下的远程虚拟仪器实验室的设计思路，它使用内嵌在Web页面中ActiveX控件完成用户与实验服务器之间的通信，即实验命令和实验数据的传输，其中系统的数据交互是利用NI公司开发的基于 Datasocket技术的CW Datasocket控件和Datasocket server完成的。 关键词：远程虚拟实验室，Ｂ／Ｓ架构，ＡctiveX，Datasocket 中图分类号：Ｇ434;ＴＰ391 文献标识码：Ａ
1. 引言 在工程测试技术课程中，虚拟仪器是测控或相关专业本科生需要了解和掌握的新知识。但完成虚拟仪器实验所需的主要硬件设备如数据采集卡因其价格昂贵，做不到配置充足的数量，以至于在规定的实验学时内，做到使每个学生能独立进行实验操作较为困难。基于此我们构建了远程虚拟仪器实验室，使得学生不受时空限制，在相对机动的时间里使用实验仪器。
2. 系统的设计原则及结构 通常情况下，远程实验室可选用的网络服务模式有浏览器/服务器和客户机/服务器两种。现有的远程实验室大都采用的是C/S架构（如华中科技大学、浙江大学开发的远程实验室站点）。1在C/S构架下客户端需要安装特定的客户端程序后才能与服务器进行交互操作，
其开放性较差，但服务器端软件开发较为简便。而B/S模式下，客户只需利用已有的浏览器就可以登陆远程站点，对仪器进行操作，但服务器端需另外开发应用程序之间的数据交换接口。考虑到远程实验室系统若采用C/S构架，客户端需安装或下载相应的虚拟仪器软件，操作较为繁琐不易于学生使用，故在此采用B／S体系结构。 本系统由用户浏览器、Web服务器、数据库服务器、实验服务器与试验台五部分构成。系统总体结构图如下所示：
-1- http://www.paper.edu.cn 在该结构下,用户的计算机只要接入Internet就可以通过IE或网景浏览器访问网络虚拟仪器实验室。2服务器端则由Web服务器、虚拟仪器服务器和具体的实验仪器组成。用户在做
实验之前，先登陆Web服务器，提交相关的信息后浏览器根据接收到的HTML代码，下载或加载相应的控件，用户使用该控件与实验服务器通信，进行实验操作。Web服务器上建有一个数据库,用来记录访问实验室的用户的相关信息,如IP地址、访问时间、退出时间和实验内容等，并带有E-mail,BBS,FTP等功能，便于学生提交作业，教师发布教学计划和答疑和学生下载相关的学习资料。
3. 系统的硬件组成 Web服务器选用机架式Dell 1850服务器，它配置了1个Intel Xeon 2.8GHz处理器、1GB ECC DDR RAM、146GB SCSIRAID（冗余磁盘阵列），集成了双英特尔千兆网卡，能充分满足多线程、大流量、高带宽的使用要求。 实验服务器提供转换、数模输入输出、数据采集及远程通信等功能；该服务器选用凌华RK-610-C1型工控机作为硬件平台，主要基于其稳定性好，抗震，耐冲击。内置NI PCI-6014 多功能数据采集卡完成对转子实验台的测控，使用其六路模拟输入通道量测转子两轴承的振动，两路数字输入输出通道完成对PWM步进电机的转速控制；内置凌华PCI-9820digtizer(数字化仪)完成高频电涡流传感器、超声波传感器探伤实验；内置凌华PCI-8570扩展卡完成工控机对外接PXI系统的控制，起透明的PCI-PXI桥寄存器组的作用；该外接PXI-2680机箱作为扩展平台，内置PXI-8570扩展卡用于PXI机箱的PXI扩展接口模块，内置PXI-5102高性能示波器卡完成信号的发生，提供稳定可靠的信号源，内置cPCI-9112多功能DAQ模块，便于机动搭建一些小型实验如悬臂梁受迫振动振幅测量等。
4. 系统的软件设计 Web服务器端操作系统选用.NET构架的Windows 2003 Server，并安装IIS6.0作为Web服务器，数据库则采用SQLServer2000实现。实验服务器端操作系统选用Windows 2000
Internet 浏览器1 浏览器2 浏览器3 校园网 Web服务器 数据库服务器 实验服务器数据库 实验台
图1 系统总体结构 Fig1 structure of the whole system
-2- http://www.paper.edu.cn Professional,选用其的主要原因是该系统运行时占用系统资源较少，利于数据采集等操作。并安装LABVIEW7.0作为服务器程序的开发平台兼应用环境。用户通过ActiveX控件登陆实验服务器，与服务器端的应用程序（VI）进行交互,操纵数据采集卡采集数据或发出脉冲信号，波形发生器产生激励信号。软件系统结构图如下所示：
Web浏览器 ActiveX控件 实服验务器 采集卡驱动程序 LABVIEW 应用程序 Datasocket server 传输数据 HTTP请求 返回ActiveX网页 HTML文档 ActiveX控件 数据库服务器 SQL Server 返回数据 SQL请求Web服务器
Fig2 Structure of software图2 软件结构图 完成用户与实验服务器交互的ActiveX控件是用于桌面的、基于组件对象模型（com）的组件。它因可以在应用程序和网络中计算机上重复使用,现被广泛的应用于Web服务器以及客户端的各个方面。3ActiveX控件可以嵌入网页,也可以用在一般的Windows应用程序环
境中。其工作原理是：远程客户访问Web服务器时，下载嵌入了监控显示控件（ActiveX控件）的HTML文件，浏览器负责解释该超文本文件，在解释过程中,发现页面中要求调用ActiveX控件的CLSID值,则用该控件在页面中注明的标示值先在本地的注册表中进行查询，若已存在,说明该控件已经在本地安装,然后就可以通过注册表中的信息直接使用该控件;否则就要根据页面中所提示的信息到CODEBASE所指定的服务器目录中去下载并且自动完成在本地的安装注册,使该控件成为本地资源。 ActiveX控件利用脚本描述语言设置其属性(Property)、调用方法(Method)和激活事件(Event)来完成控件之间和客户与服务器之间的通讯。在本系统中我们采用Microsoft VisualBasic 6.0开发监控控件,在开发中使用NI ComponentWorks for VB 控件工具包中提供的DS ActiveX控件完成数据的传输功能，它是使用Datasocket（数据套）技术实现数据的远程交换。4选其的主要原因在于现在所使用的应用于Internet上的各种数据传输技术，象
TCP/IP、动态数据交换（DDE）,都不是专门面向多用户实时性数据传输的，如使用底层TCP编程，需将数据转换为非结构的字节流，到达目的地后又需将它恢复为原始格式，编程较为复杂，效率不高;而Datasocket网络传输技术虽遵循TCP/IP协议，但是以其特有的编码格式传输各种类型数据，如字符串、数字、布尔量以及波形等，且对底层进行高度封装，所提供的参数简单友好，克服了上述其它传输模式传输速率较慢、性能不稳定的缺点。 下面以悬臂梁受迫振动振幅测量为例，简要介绍其ActiveX控件的开发方法。 由于安装了NI ComponentWorks for VB 控件工具包，5在VB的new project中会自动生成NI InstrumentationActiveX Control，可选此直接进入编程环境，在其Control菜单下选
-3- http://www.paper.edu.cn 中NI CW Datasocket4.0、NI CW UI6.0两项即可。6用户面板设计：放置一个CW CommandButton，用于控制ActiveX控件与DataSocket Server的连接和断开;放置一个CWGraph，用于显示时域数据图形；放置两个CWKnod 控件，分别控制激振器的频率、幅值；放置一个Text控件用于向服务器传送实验号；放置一个CWNumEdit用于显示悬臂梁振动频率；放置五个CWDatasocket控件其中四个完成两个旋钮控件，一个实验号文本框和一个波形控件与实验服务器中Datasocket server建立连接，一个用于从服务器中得到振动信号的频率。其控件源程序主要代码如下： Private Sub CWButton1_ValueChanged(ByVal Value As Boolean) If CWButton1.Value = True Then CWDataSocket1.Data.Value = CWKnob1.Value CWDataSocket2.Data.Value = CWKnob2.Value CWDataSocket3.Data.Value = Text1.Text End If End Sub Private Sub CWGraph1_CWBindingDataUpdated(ByVal Index As Integer, ByVal Data As CWUIControlsLib.CWData, Ignore As Boolean) Dim a As Double Dim b(1024) As Double a = CWDataSocket5.Data.Value CWGraph1.DefaultxInc = 1 / a b(1024) = CWDataSocket5.Data.Value CWGraph1.PlotY b(1024) End Sub Private Sub CWDataSocket4_OnDataUpdated(ByVal Data As CWDSLib.CWData) CWNumEdit1.Value = CWDataSocket4.Data.Value End Sub Private Sub CWKnob1_PointerValueChanged(ByVal Pointer As Long, Value As Variant) CWDataSocket1.Data.Value = CWKnob1.Value End Sub Private Sub CWKnob2_PointerValueChanged(ByVal Pointer As Long, Value As Variant) CWDataSocket2.Data.Value = CWKnob2.Value End Sub Private Sub Text1_Change() CWDataSocket3.Data.Value = Text1.Text End Sub 最后编译上述程序生成ocx、vbp文件，再用Ms Visual Studio6Tools中的Package & DeploymentWizard将其打包生成cab、htm文件。 在网页HTML语言中加入cab文件。配置好网站发布工具IIS,进行发布。
