一种新型实验现场评分系统
摘要： 针对目前实验评分的缺陷，现以单片机为开发平台，结合无线模块、iic键盘、lcd液晶显示屏，设计一种新型的实验现场评分系统。使用无线通信的方式将评定的成绩发送到服务器，最终导出excel文件，从而实现实验评分的无纸化，提高实验成绩评定效率。
abstract： aiming at the defects of the score， and now with single chip processor as the development platform， combined with wireless module， iic keyboard， lcd liquid crystal display （lcd）， design a new type of experimental field rating system. the use of wireless communication way will assess achievements to send to the server， finally export excel file， so as to realize the ratings of the paperless， improve the performance rating efficiency.
关键词： 单片机；无线模块；excel文件；上位机
key words： scm；wireless module；excel file；upper computer
中图分类号：tp39 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）12-0201-02
0 引言
对于实验现场评分，目前采用的一种方法是：教师人工将评分数据统计到纸质上，然后将其录入到pc机中，由pc机对数据进行处理，这给教师带来很大的工作量，并且容易出现录入错误。另一种是：使用实验数据采集卡，将实验数据直接上传到pc机，然后经过pc机的评定，给予学生确定的成绩。这种方法不便于对学生进行加分或者扣分，而且有些实验并不能通过数据采集进行分值评定。
1 系统设计方案
1.1总体方案的确定 实验现场评分系统由服务器和终端机组成：服务器包括pc机和无线模块i两部分，无线模块i通过rs232与pc机相连；终端机包括单片机、lcd显示、iic键盘、无线模块ii以及电源部分；lcd显示作为单片机的显示设备，iic键盘作为系统的数据输入设备，无线模块ii与单片机的串口相连；服务器和终端机通过无线模块ii进行无线串行通信；同时，pc机上安装上位机软件。
1.2 单片机的选择 采用stc12c5a16s2单片机进行控制。该单片机是单时钟/机器周期（1t）的单片机，其运算速度高、低功耗、且超强抗干扰，内部集成max810专用复位电路。
1.3 无线模块的选择 本设计中所采用的是无线模块jz861。
无线模块i和ii在使用前把两块的参数设置为一样的，保证正常通信，然后无线模块i和ii分别与服务器和终端机的rs232模块的vcc、gnd、rxd、txd连接。
该无线模块提供标准的单片机ttl口；智能数据控制，用户无需编制多余的程序，即使是半双工通信，只要从接口收/发数据即可，传输距离远，高抗干扰能力和低误码率等的优点。
1.4 单片机的外电路设计
无线模块jz861的工作电平为ttl电平，所以需要使用rs232模块作为电平转换模块，rs232模块使用max232芯片转换把电平转换为ttl电平。
终端机的显示采用串行lcd显示，使用单片机p1口的6个i/0口驱动lcd显示模块；iic键盘与单片机p1的 2个上位机软件开发培训i/0口以及p3的int0口相连。iic键盘由0至9共10个数字、“上、下、确认、取消”按键组成。
2 软件设计
2.1 软件实现的功能 该系统的终端机由负责实验的教师操作，终端机通过lcd显示以菜单的方式显示提示信息，教师根据lcd显示的提示信息，通过iic键盘选择相应的操作命令进行学号及评分数据的录入，进行数据的发送、接收及确认。服务器的pc机安装有数据的接收统计的上位机软件，并且该软件能够把接收的数据以excel表的形式导出。
2.2 lcd显示主要程序设计 根据实验评分考勤流程的分析，lcd显示需要显示的内容如下：无线终端主界面、教师及实验信息界面、学生信息界面、数据上传等待界面、数据上传成功提示界面等几个界面的显示。
lcd显示的屏幕上的菜单界面的显示顺序是“欢迎”、“登录”、“成绩录入”、“上传中”、“上传完成”的界面。
2.3 上位机软件设计 实验评分系统服务器的pc机上安装一个接受并处数据的上位机软件。 上位机软件运行起来后，监听串口状态，如果有数据发送过来，则接收，按照一定的格式解析出字符串中的“教师工号”、“实验代号”、“学号”、“成绩”中的值，并将每一条记录加入到控件中；同时还运用了excel插件对系统目标数据的保存。
终端在发送数据时使用的是一个形如“教师工号、实验代号、学号、成绩、时间”的字符串，所以在接收端设计一个包含“学号、成绩、时间、教师id、实验id”的服务器界面的数据记录格式，具体如下图1所示。同时，该服务器还具有导出excel表、串口开关、退出的功能。
3 系统调试结果
该系统用于同一间实验室的评分，当输入教师工号为123456789，实验代号为987654321，学生1学号为20121020、成绩为98，学生2学号为20121021、成绩为96时，具体的上位机软件接收到的数据如图2所示，导出的excel表数据如图3所示。
经过一系列的测试，该系统可以通过无线终端上输入教师工号、实验代号、学号、成绩，即完成一次实验评分。确定实验评分完成后，即可将上述数据通过无线模块上传至服务器。在服务器上装有实验现场评分系统的上位机，该上位机可以对上述数据进行管理，并以excel表格的形式导出。
4 结论
本系统利用无线业余频段完成终端机向服务器无线传输实验的评分结果，简化了系统通信连
线，扩展了终端机活动使用的空间，能够方便、快捷地完成实验评分的工作。
因此，本文的研究结果，采用该“实验现场评分系统”的方法来改善目前实验评分工作量大、容易出错的问题，提供了一个新途径。
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