基于wifi無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)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(xué)設(shè)備，它們組建一WIFI無(wú)線局域網(wǎng)，所述智能教學(xué)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(chǔ)器、鍵盤和實(shí)時(shí)時(shí)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(chǔ)器連接，微處理器的時(shí)鐘控制接口與實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路連接。本系統(tǒng)布線量小，且使教學(xué)環(huán)境更加智能和安全。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種智能教學(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)，具體是一種基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng) 的智能教學(xué)設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)，主要應(yīng)用于教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)管理。 基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)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(xué)設(shè)備管理系統(tǒng)中：計(jì)算機(jī)通過(guò)有線以太網(wǎng)管理教學(xué)設(shè)備或?qū)嵱?xùn)設(shè) 備；計(jì)算機(jī)或者終端管理設(shè)備通過(guò)短距離無(wú)線模塊，如ZIGBEE、433M模塊、2.4G模塊和 315M等無(wú)線模塊，通過(guò)一定的規(guī)約（即協(xié)議）對(duì)教學(xué)設(shè)備或?qū)嵱?xùn)設(shè)備進(jìn)行管理；計(jì)算機(jī)、手 機(jī)、平板電腦或PDA通過(guò)WIFI及協(xié)議轉(zhuǎn)換器，將wifi信號(hào)轉(zhuǎn)換成ZIGBEE、433M、2. 4G或315M 信號(hào)，通過(guò)該轉(zhuǎn)換信號(hào)控制與該信號(hào)頻段一致的教學(xué)設(shè)備或?qū)嵱?xùn)設(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(fù)雜繁瑣環(huán)節(jié)，不便 于已經(jīng)建好和未建設(shè)好的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理和升級(jí)，不便于將實(shí)訓(xùn)設(shè)備和人們所使用的智 能手機(jī)或者平板電腦簡(jiǎn)單的聯(lián)系起來(lái)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種應(yīng)用于教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)管理的基于WIFI無(wú)線 局域網(wǎng)的智能教學(xué)設(shè)備監(jiān)控及采集系統(tǒng)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能 教學(xué)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(xué)設(shè)備，所述 若干WIFI智能服務(wù)器、路由器和若干智能教學(xué)設(shè)備組建WIFI無(wú)線局域網(wǎng)，還包括安裝于所 述智能教學(xué)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(chǔ)器、鍵盤和實(shí)時(shí)時(shí)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(chǔ)器連接，微處理器的時(shí)鐘控制接口與實(shí)時(shí)時(shí)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(jī)、筆記本電腦或計(jì)算機(jī)；智能教學(xué) 設(shè)備包括教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和/或?qū)嵱?xùn)設(shè)備。
[0008] 本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：本系統(tǒng)通過(guò)WIFI無(wú)線進(jìn)行通信，從而可以大大減 小教學(xué)設(shè)備的布線量，對(duì)于已建好的教學(xué)設(shè)備，如果重新布線會(huì)浪費(fèi)大量的人力財(cái)力，本系 統(tǒng)可以方便地對(duì)已建好的教學(xué)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，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(shuō)明】
[0009] 本實(shí)用新型可以通過(guò)附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010] 圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0011] 圖2為本實(shí)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(xué)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(chǔ)器，2-7 :鍵盤，2-8 : 故障設(shè)置模塊，2-9,實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014] 基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)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(xué)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(xué)設(shè)備3按照TCP/IP協(xié)議組建WIFI無(wú)線局域網(wǎng)，參見(jiàn)圖1。參見(jiàn)圖2,為本系統(tǒng)中安裝 于所述智能教學(xué)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(chǔ)器2-6、鍵盤2-7、故障 設(shè)置模塊2-8和實(shí)時(shí)時(shí)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(chǔ)器2-6連接，微處理器2-5的時(shí)鐘控制接口與實(shí)時(shí)時(shí)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(fù)責(zé)采集教學(xué)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(fù)責(zé)設(shè)置 教學(xué)設(shè)備相關(guān)故障，可以使學(xué)生鍛煉和分析故障原因，從而運(yùn)用相關(guān)知識(shí)排除故障，這樣可 以使學(xué)生更好理解知識(shí)點(diǎn)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路2-9主要實(shí)現(xiàn)走時(shí)功能，使教師和學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)， 了解進(jìn)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(yùn)行 任務(wù)，例如送實(shí)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(shí)現(xiàn)相應(yīng)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(jī)、平板電腦、筆記本電腦或臺(tái)式電腦，使其融入教 學(xué)管理系統(tǒng)中，方便的使用和進(jìn)行智能控制。
[0017] 將若干WIFI智能客戶端安裝在現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)嵱?xùn)裝置、未來(lái)的教學(xué)設(shè)備 中，可以將教學(xué)設(shè)備的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)WIFI智能客戶端路經(jīng)無(wú)線WIFI路由器反饋到智 能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或臺(tái)式電腦，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理；智能手機(jī)、平板電腦、筆記本 電腦或臺(tái)式電腦經(jīng)無(wú)線WIFI路由器到WIFI智能客戶端控制教學(xué)設(shè)備電源及相關(guān)的教學(xué)實(shí) 訓(xùn)內(nèi)容設(shè)置。
[0018] WIFI智能客戶端的顯示模塊2-4采用LED點(diǎn)陣屏顯示相關(guān)信息，并且可以用WIFI 智能服務(wù)器通過(guò)無(wú)線WIFI發(fā)送相關(guān)信息到相應(yīng)的WIFI智能客戶端的LED點(diǎn)陣屏顯示。也 可以將LED點(diǎn)陣屏顯示替換為TFT、IXD、點(diǎn)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(gè)系統(tǒng)遵循TCP協(xié)議，當(dāng)無(wú)線WIFI路由器在線工 作時(shí)，同時(shí)開(kāi)具有WIFI智能客戶端的教學(xué)設(shè)備和WIFI智能服務(wù)器（即智能手機(jī)、平板電腦、 筆記本電腦或臺(tái)式電腦)，這時(shí)它們兩者都會(huì)連入無(wú)線WIFI路由器建立好的無(wú)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(xué)設(shè)備的電源和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還 可以隨時(shí)將實(shí)驗(yàn)課題發(fā)布到WIFI智能客戶端的顯示器上。當(dāng)學(xué)生違規(guī)操作時(shí)，WIFI智能 服務(wù)器可以隨時(shí)關(guān)閉教學(xué)設(shè)備電源，使教學(xué)環(huán)境更加智能和安全。
【權(quán)利要求】
1. 基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)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(xué)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(xué)設(shè)備（3)組建WIFI無(wú)線局域網(wǎng)，其特征在于：還包括安裝于所述智能教學(xué)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(chǔ)器（2-6)、鍵盤（2-7)和實(shí)時(shí)時(shí)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(chǔ)器（2-6 )連接，微處理器（2-5 )的時(shí)鐘控制接口與實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路（2-9 )連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)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(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)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(xiàng)所述基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)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(jī)或筆記本電腦。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述基于WIFI無(wú)線局域網(wǎng)的智能教學(xué)設(shè)備監(jiān)控及采集 系統(tǒng)，其特征在于：所述智能教學(xué)設(shè)備（3)包括教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和/或?qū)嵱?xùn)設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G09B5/00GK203912208SQ201420271458
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)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(qǐng)人:重慶榮赫科技有限公司