本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)用機(jī)柜。

背景技術(shù)：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方式逐漸流行起來(lái)，為了滿(mǎn)足上述要求，需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和配套的硬件設(shè)備，現(xiàn)有的設(shè)備集成度低，而且只能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，然后觀(guān)察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，適用環(huán)境受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)用機(jī)柜，其集成度高，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作并及時(shí)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，適用范圍廣。

其技術(shù)方案是這樣的：一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)用機(jī)柜，其特征在于，其包括柜體，所述柜體內(nèi)從下至上排布有至少兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器，所述機(jī)柜內(nèi)還設(shè)置有IDE服務(wù)器、WEB資源管理服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器之間的通信、所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器與外部的通信均由所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器包括機(jī)箱，所述機(jī)箱內(nèi)設(shè)置有服務(wù)器電源和主板，所述主板正面設(shè)置有控制管理模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電源模塊和多個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊，所述節(jié)點(diǎn)模塊包括至少一塊核心電路板，上層的所述機(jī)箱的主板背面安裝有網(wǎng)絡(luò)攝像頭，所述機(jī)箱底部蓋板上開(kāi)有與所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭配合的開(kāi)孔，所述機(jī)箱上部蓋板上設(shè)置有與對(duì)應(yīng)上層所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)攝像頭的開(kāi)口，所述開(kāi)口上安裝有透明蓋板，所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭用于拍攝下層的所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)模塊，上下兩層所述實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器的間距配合所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭的焦距設(shè)置。

其進(jìn)一步特征在于，所述節(jié)點(diǎn)模塊包括兩塊所述核心電路板；

所述節(jié)點(diǎn)模塊包括一塊IO電路板和一塊所述核心電路板；

所述機(jī)箱前側(cè)蓋板外部設(shè)置有開(kāi)關(guān)和指示燈，所述機(jī)箱前側(cè)蓋板內(nèi)部設(shè)置有散熱風(fēng)扇，所述機(jī)箱后側(cè)蓋板設(shè)置有外設(shè)接口；

所述IO電路板正面設(shè)置有傳感器模塊、顯示模塊、外設(shè)模塊和存儲(chǔ)器模塊，所述傳感器模塊包括超聲波傳感器、溫度濕度傳感器、圖像傳感器和振動(dòng)傳感器，所述顯示模塊包括七段碼顯示、LED點(diǎn)陣顯示和TFT顯示屏，所述外設(shè)模塊包括步進(jìn)電機(jī)控制板和步進(jìn)電機(jī)；

所述核心電路板上設(shè)置有CPU模塊、DDR存儲(chǔ)器、千兆網(wǎng)卡、LED狀態(tài)指示燈和SODIMM插座；

所述散熱風(fēng)扇為12cm滾珠散熱風(fēng)扇且并排布置有三個(gè)；

所述外設(shè)接口包括千兆網(wǎng)絡(luò)接口、232串行接口、Micro USB接口和USB接口。

采用本實(shí)用新型的機(jī)柜后，機(jī)柜內(nèi)設(shè)置了至少兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器，每個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器又對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊，多個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊可以同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，整體集成度高，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器之間的通信和實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器與外部的通信，達(dá)到遠(yuǎn)程使用控制的目的，而且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像頭可以及時(shí)拍攝實(shí)驗(yàn)結(jié)果并上傳給遠(yuǎn)程用戶(hù)，方便及時(shí)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，適用范圍廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為機(jī)箱正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為機(jī)箱背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為核心電路板示意圖；

圖5為IO電路板示意圖。

具體實(shí)施方式

見(jiàn)圖1至圖5所示，一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)用機(jī)柜，其包括柜體1，柜體1內(nèi)從下至上排布有五個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器2，機(jī)柜1內(nèi)還設(shè)置有IDE服務(wù)器3、WEB資源管理服務(wù)器4和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，這邊的IDE服務(wù)器具體為Vivado云開(kāi)發(fā)服務(wù)器，實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器3之間的通信、實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器2與 IDE服務(wù)器3、WEB資源管理服務(wù)器4、外部的通信均由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器3包括機(jī)箱5，機(jī)箱5內(nèi)設(shè)置有服務(wù)器電源6和主板7，主板7正面設(shè)置有控制管理模塊8、網(wǎng)絡(luò)模塊9、電源模塊10和七個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊11，五個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊11并列布置于一側(cè)，另外兩個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊11與控制管理模塊8、網(wǎng)絡(luò)模塊9、電源模塊10布置于另一側(cè)，布局合理美觀(guān)，節(jié)點(diǎn)模塊11可以包括兩塊核心電路板12，提高主板計(jì)算能力，也可以包括一塊核心電路板12和一塊IO電路板13，此時(shí)主要用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，上層的機(jī)箱5的主板7背面安裝有網(wǎng)絡(luò)攝像頭14，最下層的機(jī)箱5上也可以安裝上網(wǎng)絡(luò)攝像頭14，但是為了成本等考慮，一般不安裝，機(jī)箱5底部蓋板上開(kāi)有與網(wǎng)絡(luò)攝像頭14配合的開(kāi)孔15，機(jī)箱5上部蓋板上設(shè)置有與對(duì)應(yīng)上層實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器3的網(wǎng)絡(luò)攝像頭14的開(kāi)口，開(kāi)口上安裝有透明蓋板，網(wǎng)絡(luò)攝像頭14用于拍攝下層的實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器3的節(jié)點(diǎn)模塊11，上下兩層實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器3的間距配合網(wǎng)絡(luò)攝像頭14的焦距設(shè)置，當(dāng)采用的網(wǎng)絡(luò)攝像頭14的焦距為3.6mm時(shí)，上下兩層實(shí)驗(yàn)設(shè)備服務(wù)器3的距離設(shè)置為88.9mm，保證網(wǎng)絡(luò)攝像頭14拍攝出來(lái)的照片清晰。

機(jī)箱3前側(cè)蓋板外部設(shè)置有開(kāi)關(guān)和指示燈，機(jī)箱前側(cè)蓋板內(nèi)部設(shè)置有散熱風(fēng)扇16，散熱風(fēng)扇16為12cm滾珠散熱風(fēng)扇且并排布置有三個(gè)，達(dá)到更好地散熱效果；機(jī)箱3后側(cè)蓋板設(shè)置有外設(shè)接口，外設(shè)接口包括RJ45網(wǎng)絡(luò)插接口（千兆網(wǎng)絡(luò)接口）、UART串行接口（232串行接口）、Micro USB接口和USB接口。

IO電路板13正面設(shè)置有傳感器模塊、顯示模塊、外設(shè)模塊19和存儲(chǔ)器模塊20，傳感器模塊包括超聲波傳感器17、溫度濕度傳感器21、圖像傳感器22和振動(dòng)傳感器23，適合用于物聯(lián)網(wǎng)及嵌入式系統(tǒng)方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，顯示模塊包括七段碼顯示18、LED點(diǎn)陣顯示24和TFT顯示屏25，外設(shè)模塊包括步進(jìn)電機(jī)控制板和步進(jìn)電機(jī)，可以根據(jù)需要自己添加實(shí)驗(yàn)操作；

核心電路板12上設(shè)置有CPU模塊26、DDR3 1GB存儲(chǔ)器27、千兆網(wǎng)卡28、LED狀態(tài)指示燈29和SODIMM插座30，這邊的CPU模塊26為FPGA SOC。

通過(guò)軟件操作管理節(jié)點(diǎn)，可以對(duì)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)模塊獨(dú)立進(jìn)行電源控制。可以讀回所有的節(jié)點(diǎn)模塊的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、電源狀態(tài)，即能夠讀回每個(gè)節(jié)點(diǎn)是否上電了，網(wǎng)絡(luò)的鏈路層是否通暢，能夠讀到網(wǎng)絡(luò)的link和data信號(hào)。

使用本實(shí)用新型的機(jī)柜后：用戶(hù)可以遠(yuǎn)程使用真實(shí)的FPGA硬件環(huán)境，在線(xiàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為電子信息／計(jì)算機(jī)／物聯(lián)網(wǎng)等電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)涉及到硬件實(shí)驗(yàn)的慕課課程的在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供支撐，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)能力，為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供良好的硬件平臺(tái)支撐，使學(xué)生不只是可以進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)創(chuàng)業(yè)，更可以進(jìn)行智能硬件、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等科技含量更高的產(chǎn)品創(chuàng)業(yè)，凸顯高校的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；減輕實(shí)驗(yàn)室人員設(shè)備管理、故障診斷、軟件更新方面的工作量，使實(shí)驗(yàn)室人員有更多精力集中在創(chuàng)新內(nèi)容建設(shè)及與學(xué)生交流上。