LabVIEW лабораторный практикум по электронике, разработанный на кафедре информационных систем МИРЭА (в дальнейшем Практикум), построен на основе виртуальных средств измерения и состоит из 8 комплексных работ, посвященных исследованию характеристик аналоговых элементов и цифровых схем [1,2].

Изначально предусматривались две формы проведения лабораторных исследований:

- в процессе занятий студенты самостоятельно собирают исследуемые электронные схемы на наборном поле макетного коннектора SC-2075 или устройства Nl ELVIS, а затем выполняют лабораторные задания;

- перед началом занятия студенты получают макеты, заранее собранные на макетном коннекторе и выполняют работы.

С 2006 году мы исключили рутинный этап сборки исследуемых схем, включив в комплект Практикума лабораторные модули, изготовленные по нашему проекту на предприятии электронной промышленности. Каждый модуль содержит исследуемую электронную схему и присоединяется к гнездам макетной платы лабораторной платформы с помощью стандартного разъема для межплатных соединений.

В типовой комплект поставки Практикума входят (рис.1):

- учебное пособие с методическими указаниями по выполнению лабораторных работ;

- набор лабораторных модулей;

- компакт-диск с программным обеспечением;

- набор монтажных проводов.

Рис.1. Комплект поставки Практикума

Благодаря модернизации лабораторный Практикум стал более привлекательным для потребителей и около 20 образовательных учреждений РФ сделали заказы на их приобретение.

На основе сложившегося у нас опыта предполагается развитие Практикума, причем, в первую очередь, планируются следующие изменения:

1. Разделение Практикума на две самостоятельные части:

- «Исследование аналоговых элементов и схем»;

- «Исследование элементов цифровой вычислительной техники».

2. Конкретизация заданий на лабораторные работы путем разбиения комплексного задания на отдельные более простые и понятные обучающимся задачи. По результатам выполнения каждой из таких задач студенту будет проще сформулировать цель выполненной работы и связать ее с полученными результатами.

3. Включение в задания этапа моделирования работы изучаемых объектов средствами программы Multisim 10, с дальнейшим сопоставлением результатов моделирования и экспериментальных данных.

4. Совершенствование пользовательского интерфейса, в частности, путем повышения наглядности представления результатов эксперимента.

5. Расширение номенклатуры аппаратных средств, используемых для организации лабораторного стенда, в частности, лабораторных платформ, на которых макетируются лабораторные работы.

Рис.2. Лабораторный стенд на основе DAQ-модуля USB-6211

Остановимся на заключительном пункте планируемых работ. В настоящее время в качестве лабораторной платформы нами используются станция Nl ELVIS или макетный коннектор SC-2075, которые подключаются к системному блоку ПК либо посредством DAQ- платы, например, Nl PCI-6251, либо устройства Nl USB-6251. В целях упрощения и снижения стоимости решения (при сохранении функциональных возможностей) мы модернизировали Практикум для использования в качестве лабораторной платформы недорогих аналоговых (USB-6211) и цифровых (USB-6501) DAQ-устройств, работающих через шину USB (рис. 2). Отметим, что особенностью такого решения является возможность применения в составе лабораторного стенда не только типового ПК, но и ноутбука. Кроме того, ведется работа в направлении разработки серии лабораторных модулей, снабженных специальным соединительным кабелем, и допускающих непосредственное подключение к широкому спектру DAQ- плат, выпускаемых различными производителями.

Мы полагаем, что в результате этих изменений появится Практикум, который как по цене, так и по качеству и функциональным возможностям сможет удовлетворить широкий круг потребителей в образовательных учреждениях РФ. Отметим, что при необходимости последняя разновидность Практикума (с модулями, пригодными для непосредственного подключения к ПК) может успешно выпускаться в так называемом коробочном варианте.

Литература:

1. Батоврин В.К., Бессонов А.С., Мошкин В.В. LabVIEW: практикум по электронике и микропроцессорной технике. - М.: ДМК Пресс, 2005. -182 с.

2. Батоврин В.К., Бессонов А.С., Мошкин В.В. LabVIEW: практикум по аналоговой и цифровой электронике: Лабораторный практикум / ГОУ ВПО МИРЭА. - М., 2007.-132 с.