基于wifi無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，包括若干WIFI智能服務(wù)器、路由器和若干智能教學設(shè)備，它們組建一WIFI無線局域網(wǎng)，所述智能教學設(shè)備上安裝于WIFI智能客戶端；WIFI智能客戶端包括傳感器電路、WIFI模塊、顯示模塊、微處理器、存儲器、鍵盤和實時時鐘電路，所述傳感器電路和鍵盤分別與微處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出端分別連接WIFI模塊和顯示模塊，微處理器的數(shù)據(jù)接口與存儲器連接，微處理器的時鐘控制接口與實時時鐘電路連接。本系統(tǒng)布線量小，且使教學環(huán)境更加智能和安全。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種智能教學設(shè)備管理系統(tǒng)，具體是一種基于WIFI無線局域網(wǎng) 的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，主要應用于教學實訓設(shè)備及實驗管理。 基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)用的教學設(shè)備管理系統(tǒng)中：計算機通過有線以太網(wǎng)管理教學設(shè)備或?qū)嵱栐O(shè) 備；計算機或者終端管理設(shè)備通過短距離無線模塊，如ZIGBEE、433M模塊、2.4G模塊和 315M等無線模塊，通過一定的規(guī)約（即協(xié)議）對教學設(shè)備或?qū)嵱栐O(shè)備進行管理；計算機、手 機、平板電腦或PDA通過WIFI及協(xié)議轉(zhuǎn)換器，將wifi信號轉(zhuǎn)換成ZIGBEE、433M、2. 4G或315M 信號，通過該轉(zhuǎn)換信號控制與該信號頻段一致的教學設(shè)備或?qū)嵱栐O(shè)備。
[0003] 以上技術(shù)都存在大量布線，特殊設(shè)備硬件定制和協(xié)議轉(zhuǎn)換等復雜繁瑣環(huán)節(jié)，不便 于已經(jīng)建好和未建設(shè)好的實驗室設(shè)備的管理和升級，不便于將實訓設(shè)備和人們所使用的智 能手機或者平板電腦簡單的聯(lián)系起來。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是提供一種應用于教學實訓設(shè)備及實驗管理的基于WIFI無線 局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的本實用新型采用如下技術(shù)方案：基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能 教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，包括若干WIFI智能服務(wù)器、路由器和若干智能教學設(shè)備，所述 若干WIFI智能服務(wù)器、路由器和若干智能教學設(shè)備組建WIFI無線局域網(wǎng)，還包括安裝于所 述智能教學設(shè)備上的WIFI智能客戶端；所述WIFI智能客戶端包括傳感器電路、WIFI模塊、 顯示模塊、微處理器、存儲器、鍵盤和實時時鐘電路，所述傳感器電路和鍵盤分別與微處理 器的數(shù)據(jù)輸入端連接，微處理器的數(shù)據(jù)輸出端分別連接WIFI模塊和顯示模塊，微處理器的 數(shù)據(jù)接口與存儲器連接，微處理器的時鐘控制接口與實時時鐘電路連接。
[0006] WIFI智能客戶端還設(shè)置有USB通信接口，USB通信接口與所述微處理器連接。以 及與微處理器連接的故障設(shè)置模塊。
[0007] 本系統(tǒng)WIFI智能服務(wù)器為平板電腦、智能手機、筆記本電腦或計算機；智能教學 設(shè)備包括教學設(shè)備、實驗設(shè)備和/或?qū)嵱栐O(shè)備。
[0008] 本實用新型的有益技術(shù)效果是：本系統(tǒng)通過WIFI無線進行通信，從而可以大大減 小教學設(shè)備的布線量，對于已建好的教學設(shè)備，如果重新布線會浪費大量的人力財力，本系 統(tǒng)可以方便地對已建好的教學設(shè)備進行升級，減小成本。WIFI是成熟技術(shù)，建網(wǎng)容易方便， 易用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 本實用新型可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。
[0010] 圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0011] 圖2為本實用新型的WIFI智能客戶端的原理框圖；
[0012] 圖中：1 :WIFI智能服務(wù)器，2 :路由器，3 :智能教學設(shè)備；2-1 :傳感器電路，2-2 : WIFI模塊，2-3 :USB通信接口，2-4 :顯示模塊，2-5 :微處理器，2-6 :存儲器，2-7 :鍵盤，2-8 : 故障設(shè)置模塊，2-9,實時時鐘電路。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖做進一步說明。
[0014] 基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，包括若干WIFI智能服務(wù) 器1、路由器2和若干智能教學設(shè)備3,所述若干WIFI智能服務(wù)器1、路由器2和若干智能 教學設(shè)備3按照TCP/IP協(xié)議組建WIFI無線局域網(wǎng)，參見圖1。參見圖2,為本系統(tǒng)中安裝 于所述智能教學設(shè)備3上的WIFI智能客戶端；所述WIFI智能客戶端包括傳感器電路2-1、 WIFI模塊2-2、USB通信接口 2-3、顯示模塊2-4、微處理器2-5、存儲器2-6、鍵盤2-7、故障 設(shè)置模塊2-8和實時時鐘電路2-9,所述傳感器電路2-1和鍵盤2-7分別與微處理器2-5的 數(shù)據(jù)輸入端連接，微處理器2-5的數(shù)據(jù)輸出端分別連接WIFI模塊2-2和顯示模塊2-4,微 處理器2-5的數(shù)據(jù)接口與存儲器2-6連接，微處理器2-5的時鐘控制接口與實時時鐘電路 2-9連接。USB通信接口 2-3與所述微處理器2-5連接，微處理器2-5與故障設(shè)置模塊2-8 連接。
[0015] 傳感器電路2-1主要負責采集教學設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)，比如溫度，電流，電壓和濕度 等，然后發(fā)送給微處理器2-5,由WIFI模塊2-2向外發(fā)送。故障設(shè)置模塊2-8主要負責設(shè)置 教學設(shè)備相關(guān)故障，可以使學生鍛煉和分析故障原因，從而運用相關(guān)知識排除故障，這樣可 以使學生更好理解知識點。實時時鐘電路2-9主要實現(xiàn)走時功能，使教師和學生做實驗時， 了解進度情況。WIFI智能客戶端中各模塊之間由微處理器2-5綜合協(xié)調(diào)處理各模塊運行 任務(wù)，例如送實顯示模塊顯示、控制WIFI模塊向外發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)等， 這些都是本領(lǐng)域技術(shù)人員利用微處理器實現(xiàn)相應功能常用的技術(shù)手段，此處不再贅述。傳 感器電路2-1采用溫度傳感器DS18B20,電流互感器，電壓互感器，濕度傳感器。WIFI模塊 2-2采用WIFI轉(zhuǎn)串口模塊。微處理器2-5采用STM32芯片。
[0016] WIFI智能服務(wù)器1選用智能手機、平板電腦、筆記本電腦或臺式電腦，使其融入教 學管理系統(tǒng)中，方便的使用和進行智能控制。
[0017] 將若干WIFI智能客戶端安裝在現(xiàn)有的教學實驗臺或?qū)嵱栄b置、未來的教學設(shè)備 中，可以將教學設(shè)備的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)通過WIFI智能客戶端路經(jīng)無線WIFI路由器反饋到智 能手機、平板電腦、筆記本電腦或臺式電腦，進行數(shù)據(jù)的處理；智能手機、平板電腦、筆記本 電腦或臺式電腦經(jīng)無線WIFI路由器到WIFI智能客戶端控制教學設(shè)備電源及相關(guān)的教學實 訓內(nèi)容設(shè)置。
[0018] WIFI智能客戶端的顯示模塊2-4采用LED點陣屏顯示相關(guān)信息，并且可以用WIFI 智能服務(wù)器通過無線WIFI發(fā)送相關(guān)信息到相應的WIFI智能客戶端的LED點陣屏顯示。也 可以將LED點陣屏顯示替換為TFT、IXD、點陣、數(shù)碼管、發(fā)光管等顯示方式。
[0019] 下面介紹本系統(tǒng)的工作原理：整個系統(tǒng)遵循TCP協(xié)議，當無線WIFI路由器在線工 作時，同時開具有WIFI智能客戶端的教學設(shè)備和WIFI智能服務(wù)器（即智能手機、平板電腦、 筆記本電腦或臺式電腦)，這時它們兩者都會連入無線WIFI路由器建立好的無線局域網(wǎng)中。 WIFI智能服務(wù)器可以控制和采集具有WIFI智能客戶端的教學設(shè)備的電源和實驗數(shù)據(jù)，還 可以隨時將實驗課題發(fā)布到WIFI智能客戶端的顯示器上。當學生違規(guī)操作時，WIFI智能 服務(wù)器可以隨時關(guān)閉教學設(shè)備電源，使教學環(huán)境更加智能和安全。
【權(quán)利要求】
1. 基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，包括若干WIFI智能服務(wù)器 (1)、路由器（2)和若干智能教學設(shè)備（3)，所述若干WIFI智能服務(wù)器（1)、路由器（2)和若 干智能教學設(shè)備（3)組建WIFI無線局域網(wǎng)，其特征在于：還包括安裝于所述智能教學設(shè)備 (3)上的WIFI智能客戶端；所述WIFI智能客戶端包括傳感器電路（2-l)、WIFI模塊（2-2)、 顯示模塊（2-4)、微處理器（2-5)、存儲器（2-6)、鍵盤（2-7)和實時時鐘電路（2-9)，所述傳 感器電路（2-1)和鍵盤（2-7 )分別與微處理器（2-5 )的數(shù)據(jù)輸入端連接，微處理器（2-5 )的 數(shù)據(jù)輸出端分別連接WIFI模塊（2-2)和顯示模塊（2-4)，微處理器（2-5)的數(shù)據(jù)接口與存 儲器（2-6 )連接，微處理器（2-5 )的時鐘控制接口與實時時鐘電路（2-9 )連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，其特征 在于：還設(shè)置有USB通信接口（2-3)，USB通信接口（2-3)與所述微處理器（2-5)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，其特征 在于：還設(shè)置有與微處理器（2-5)連接的故障設(shè)置模塊（2-8)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集 系統(tǒng)，其特征在于：所述WIFI智能服務(wù)器（1)為平板電腦、智能手機或筆記本電腦。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述基于WIFI無線局域網(wǎng)的智能教學設(shè)備監(jiān)控及采集 系統(tǒng)，其特征在于：所述智能教學設(shè)備（3)包括教學設(shè)備、實驗設(shè)備和/或?qū)嵱栐O(shè)備。
【文檔編號】G09B5/00GK203912208SQ201420271458
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】黃衛(wèi), 邱慶, 何婭娜, 楊武彬 申請人:重慶榮赫科技有限公司