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基于无线通信的课堂答题系统的设计与实现

作　者: 王伟旦
导　师: 毛敏
学　校: 华东师范大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 短距离无线通信 无线课堂答题系统 主机 从机
分类号: TN92
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


伴随着计算机网络技术的快速发展,数据通信特别是无线通信技术在人们的工作、生活中扮演着越来越重要的角色。在教育方面,新的教学理论的产生与各种新技术的应用亦使我们的教学方式有了一些新的变化。但基于国情和实际状况,目前的课堂教育还是以教师讲述、大班授课为主。这样的现状使得人们更加关注课堂交互性和课堂教学效率。为创造及时有效的教学交互环境,提高课堂教学效果,本文提出了自主研发采用短距离无线通信技术的课堂答题系统,将技术应用于最基层的课堂教学,使教师能对所有学生当前的学习状况有一个即时、准确、全面的了解；给予学生一个表达自己学习结果的平台。首先,本论文探讨了现今主要的四种短距离无线通信技术。随后,展示了该无线课堂答题系统的整体结构以及它的特点,简要概述了各设备间的通信方式和实现通讯的要点和原理。其次,通过对无线课堂答题系统的需求分析,论文设计了主从机的入网通信协议,从入网前和入网后对协议进行了说明；并阐释了系统的用户登入设计和应答活动设计。同时说明了系统关键实现技术：基于无线信道的高可信CSMA/CA协议,TDMA通信原理,差错控制以及数据帧格式。最后,论文给出了系统硬件电路和软件的设计流程图。课堂答题系统的主从机硬件采用ATMEGA8L单片机作为微控制器,无线通信发射/接收模块采用F05P/J05P。论文搭建了基本的硬件电路,实现了基本的软件功能。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 研究背景和意义  10-12
  1.2 短距离无线通信技术  12-15
    1.2.1 蓝牙  13-14
    1.2.2 WiFi  14
    1.2.3 无线USB  14-15
    1.2.4 ZigBee  15
    1.2.5 其它的无线模块  15
  1.3 研究目标和内容  15-16
  1.4 本文的篇章结构  16-17
第二章 无线课堂答题系统结构与特点  17-26
  2.1 无线课堂答题系统整体结构介绍  17-18
  2.2 各设备间简要通讯方式  18-20
  2.3 实现系统通讯的要点与原理介绍  20-24
    2.3.1 编码方式  20-21
    2.3.2 接收控制  21
    2.3.3 收发处置  21-22
    2.3.4 纠错校验  22-24
  2.4 无线课堂答题系统功能简介  24-26
    2.4.1 课堂答题功能  24
    2.4.2 上课应用功能  24-25
    2.4.3 课后分析功能  25-26
第三章 基于无线通信的课堂答题系统设计  26-48
  3.1 基于无线通信的课堂答题系统需求分析  26-28
    3.1.1 无线课堂答题系统需求分析  26-27
    3.1.2 主从机性能需求分析  27-28
    3.1.3 课堂信息处理平台需求分析  28
  3.2 主从机通信协议设计  28-43
    3.2.1 主从机入网通信协议设计  29-35
    3.2.2 主从机入网后通信协议设计  35-39
    3.2.3 用户登入设计  39-40
    3.2.4 应答活动设计  40-43
  3.3 课堂信息处理端平台设计  43-44
  3.4 关键实现技术  44-48
    3.4.1 基于无线信道的高可信CSMA/CA协议  44-45
    3.4.2 TDMA通信原理  45
    3.4.3 差错控制  45-46
    3.4.4 数据帧  46-48
第四章 无线通信课堂答题系统的实现  48-65
  4.1 课堂答题系统硬件设计  48-57
    4.1.1 课堂答题系统硬件总体框架图  48-49
    4.1.2 主从机共用硬件器件介绍  49-54
    4.1.3 主机(教师终端)硬件电路设计  54-56
    4.1.4 从机(学生终端)硬件电路设计  56-57
  4.2 课堂答题系统软件设计与实现  57-65
    4.2.1 软件设计要求  58
    4.2.2 主要流程与说明  58-63
    4.2.3 课堂信息处理端平台软件  63-65
第五章 总结与展望  65-67
参考文献  67-69
附录1 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文  69-70
附录2 预初始化流程图  70-71
附录3 应答模式流程图  71-72
附录4 从机工作流程图  72-73
附录5 主机、从机实验作品  73-74
后记  74

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信
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