CN108091197A - 物联网教学板载式实训台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种物联网教学板载式实训台，它包括实训台板，实训台板上安装有电源、网络配线端和多个物联网实训***；网络配线端具有多个信号输出端，网络配线端的各个信号输出端对应地与各个物联网实训***中相应的信号输入端连接，电源为各个物联网实训***中的元器件供电。实训台占地更小、维护方便，大大节约了现有沙盘等实训台的占地空间，结果直观，配合不同套件的智能***，模拟现实环境，可在控制台上通过改变输入参数来体验实际的使用效果，提高了理论、技术映射到实物的教学效果。
Description
技术领域
本发明涉及教学用具技术领域，具体指物联网教学板载式实训台。
背景技术
随着物联网技术的迅速发展，在高校的学科建设中也逐渐引入了关十物联网的教学。由十物联网较为抽象，课堂讲授难以使学生得到直观的理解，因此关十物联网的实训台便运用而生。物联网教学综合实训台，主要是建设仿真环境，结合物联网开发套件、实验箱和教学仪器，进行应用开发与教学，为普及物联网技术知识，使学生能够对物联网达到初步的认知和了解，并逐步感受和体验，最后实现有目的和有方向的专业课程教学。
目前，高校中关十物联网实训台的开发还处十萌芽状态，只能实现简单的物联网展现，具体存在以下缺点:1)功能单一，现有的物联网教育培训台为数不多、乏善可陈，缺少一个具有代表性、技术融合度高、可拓展性好的学习平台；2)缺少现实应用，复用程度和学习***性有待提升；3)设备简单，不能直观突显部件实物，在旁观看学习的人员不能对所到的部件的结构进行具体了解，并目相应操作在后台完成，学生缺乏动手机会；4)实结果不直观，实验结果只能是计算机处理的结果或者通过成像表现，没有具体实物参照，学生在抽象的环境下进行模拟，学习印象不深刻。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种功能丰富、操作简单、使用方便且能够直观显示的物联网教学综合的实训台。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：物联网教学板载式实训台，包括实训台板，所述实训台板上安装有电源、网络配线端和多个物联网实训***；所述网络配线端具有多个信号输出端，所述网络配线端的各个信号输出端对应地与各个物联网实训***中相应的信号输入端连接，所述电源为各个物联网实训***中的元器件供电。
作为优化，所述物联网实训***包括自动窗帘***；所述自动窗帘***包括滑轨，窗帘控制器、电机和模拟窗帘；所述窗帘控制器的信号输入端与网络配线端的窗帘信号输出端连接，窗帘控制器的信号输出端与电机连接；所述模拟窗帘的一端设置在滑轨上，所述电机带动模拟窗帘沿滑轨来回滑动。
作为优化，所述物联网实训***包括智慧照明***，所述智慧照明***包括多个灯，控制灯开关的Zigbee模块，调光的Zigbee模块；多个无线插座和控制无线插座的Zigbee模块；所述多个灯分为两组，每组中的灯相互并联；其中一组中的各个灯分别与调光的Zigbee模块的调光信号输出端连接，另一组中的各个灯分别与控制灯开关的Zigbee模块的灯开关信号输出端连接；所述多个无线插座分别与控制无线插座的Zigbee模块插座通断电信号端连接；所述控制灯开关的Zigbee模块的信号输入端与网络配线端的开关灯信号输出端连接，调光的Zigbee模块的信号输入端与网络配线端的调光信号输出端连接，控制无线插座的Zigbee模块的信号输入端与网络配线端的插座通断信号输出端连接。
作为优化，所述物联网实训***包括智能家电***，所述智能家电***包括Zigbee红外转发模块，电视模拟件和空调模拟件；所述Zigbee红外转发模块包括Zigbee模块，红外线发射单元和红外线接收单元；所述Zigbee红外转发模块中的Zigbee模块的信号输出端与红外线发射单元的信号输入端连接，Zigbee红外转发模块中的Zigbee模块的信号输入端与网络配线端的红外线信号输出端连接；所述电视模拟件和空调模拟件上分别安装有红外线接收单元。
作为优化，所述物联网实训***包括安防***，所述安防***包括门禁子***和防入侵子***；所述门禁子***包括模拟门及门框，门磁锁和控制门磁锁开关的Zigbee模块；所述门磁锁的门磁主体和磁铁部分对应地安装在模拟门及门框上；所述控制门磁锁开关的Zigbee模块的门磁锁开关信号输出端与门磁主体连接，控制门磁锁开关的Zigbee模块的门磁锁开关信号输入端与网络配线端的门磁锁开关信号输出端连接；所述防入侵子***设置包括门磁锁传感器、红外人体感应传感器、玻璃破碎传感器、烟雾传感器，第一报警器，第一报警器开关和控制第一报警器开关的Zigbee模块：所述门磁锁传感器的信号输出端、红外人体感应传感器的信号输出端、玻璃破碎传感器的信号输出端和烟雾传感器的信号输出端分别与控制第一报警器开关的Zigbee模块的信号输入端连接；门磁锁传感器的信号输入端与网络配线端的门磁锁信号输出端连接、红外人体感应传感器的信号输入端与网络配线端的红外体感信号输出端连接、玻璃破碎传感器的信号输入端与网络配线端的玻璃破碎信号输出端连接、烟雾传感器的信号输入端与网络配线端的烟雾信号输出端连接；所述控制第一报警器开关的Zigbee模块的信号输出端与第一报警器开关的信号输入端连接，第一报警器开关的信号输出端与第一报警器的信号输入端连接。
作为优化，所述物联网实训***包括环境监测安全***；所述环境监测安全***包括温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、瓦斯传感器、火焰传感器、烟雾报警器、电磁阀、继电器、第二报警器、第二报警器开关和控制第二报警器开关的Zigbee模块：所述温度传感器的信号输出端、湿度传感器的信号输出端、光敏传感器的信号输出端、瓦斯传感器的信号输出端、火焰传感器的信号输出端和烟雾报警器的信号输出端分别与控制第二报警器开关的Zigbee模块的信号输出端连接；温度传感器的信号输入端与网络配线端的温度信号输出端连接、湿度传感器的信号输入端与网络配线端的湿度信号输出端连接、光敏传感器的信号输入端与网络配线端的光敏信号输出端连接、瓦斯传感器的信号输入端与网络配线端的瓦斯信号输出端连接、火焰传感器的信号输入端与网络配线端的火焰信号输出端连接，烟雾报警器的信号输入端与网络配线端的烟雾信号输出端连接；所述控制第二报警器开关的Zigbee模块具有三个信号，其中一个信号输出端与第二报警器开关的信号输入端连接，第二个信号输出端与继电器的线圈连接，第三个信号输出端与电磁阀的线圈连接；第二报警器开关的信号输出端与第二报警器的信号输入端连接。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1、本发明提供的实训台占地更小、维护方便，大大节约了现有沙盘等实训台的占地空间。
2、结果直观，配合不同套件的智能***，模拟现实环境，可在控制台上通过改变输入参数来体验实际的使用效果，提高了理论、技术映射到实物的教学效果。
3、容易理解，通过对实现产品的模拟，配合手工装配不同套件，使学习者能够通过本实训台了解到各实现产品在物联网中所起的作用，进一步加深对物联网技术应用的认识。
4、功能多样，本实训台包括多个现实模拟***，比现有的物联网教育实训台拥有更多的学习项目和可能。
附图说明
图1为物联网教学板载式实训台的结构示意图。
图2为自动窗帘***的原理框图。
图3为智慧照明***的原理框图。
图4为智能家电***中Zigbee红外转发模块的原理框图。
图5为安防***的原理框图。
图6为环境监测安全***的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1至图6，物联网教学板载式实训台，包括实训台板2，实训台板2上安装有电源10、网络配线端20和多个物联网实训***；网络配线端20具有多个信号输出端，网络配线端20的各个信号输出端对应地与各个物联网实训***中的相应的信号输入端连接，电源为各个物联网实训***中的元器件供电。
物联网实训***包括自动窗帘***30、智慧照明***40、智能家电***50、安防***60和环境监测安全***70。
所述自动窗帘***30包括滑轨，窗帘控制器32、电机33和模拟窗帘34；所述窗帘控制器32的信号输入端与网络配线端20的窗帘信号输出端连接，窗帘控制器32的信号输出端与电机33连接；所述模拟窗帘34的一端设置在滑轨上，所述电机33带动模拟窗帘34沿滑轨来回滑动。所述窗帘控制器采用现有技术中控制器，比如可以采用wlw-011。
所述智慧照明***包括多个灯41，控制灯开关的Zigbee模块45，调光的Zigbee模块42；多个无线插座43和控制无线插座的Zigbee模块44；控制灯开关的Zigbee模块45，调光的Zigbee模块42和控制无线插座的Zigbee模块44芯片型号都为CC2530。
多个灯分为两组，每组中的灯相互并联；其中一组中的各个灯分别与调光的Zigbee模块42的调光信号输出端连接，另一组中的各个灯分别与控制灯开关的Zigbee模块45的灯开关信号输出端连接；多个无线插座43分别与控制无线插座的Zigbee模块44插座通断电信号端连接；控制灯开关的Zigbee模块45的信号输入端与网络配线端20的开关灯信号输出端连接，调光的Zigbee模块42的信号输入端与网络配线端20的调光信号输出端连接，控制无线插座的Zigbee模块44的信号输入端与网络配线端20的插座通断信号输出端连接。
所述智能家电***50包括Zigbee红外转发模块51，电视模拟件和空调模拟件；
Zigbee红外转发模块51包括Zigbee模块52(Zigbee模块的芯片型号为CC2530)，红外线发射单元53和红外线接收单元54；Zigbee红外转发模块中的Zigbee模块52的信号输出端与红外线发射单元53的信号输入端连接，Zigbee红外转发模块中的Zigbee模块52的信号输入端与网络配线端20的红外线信号输出端连接；所述电视模拟件和空调模拟件上分别安装有红外线接收单元54。
所述安防***60包括门禁子***61和防入侵子***62；门禁子***61包括模拟门及门框，门磁锁和控制门磁锁开关的Zigbee模块；门磁锁的门磁主体和磁铁部分对应地安装在模拟门及门框上；控制门磁锁开关的Zigbee模块的门磁锁开关信号输出端与门磁主体连接，控制门磁锁开关的Zigbee模块的门磁锁开关信号输入端与网络配线端20的门磁锁开关信号输出端连接；Zigbee模块的芯片型号为CC2530。
防入侵子***62设置包括门磁锁传感器621、红外人体感应传感器622、玻璃破碎传感器623、烟雾传感器624，第一报警器627，第一报警器开关626和控制第一报警器开关的Zigbee模块625：控制第一报警器开关的Zigbee模块625的芯片型号为CC2530。
所述门磁锁传感器621的信号输出端、红外人体感应传感器622的信号输出端、玻璃破碎传感器623的信号输出端和烟雾传感器624的信号输出端分别与控制第一报警器开关的Zigbee模块625的信号输入端连接；门磁锁传感器621的信号输入端与网络配线端20的门磁锁信号输出端连接、红外人体感应传感器622的信号输入端与网络配线端20的红外体感信号输出端连接、玻璃破碎传感器623的信号输入端与网络配线端20的玻璃破碎信号输出端连接、烟雾传感器624的信号输入端与网络配线端20的烟雾信号输出端连接；控制第一报警器开关的Zigbee模块625的信号输出端与第一报警器开关626的信号输入端连接，第一报警器开关626的信号输出端与第一报警器627的信号输入端连接。
所述环境监测安全***包括温度传感器71、湿度传感器72、光敏传感器73、瓦斯传感器74、火焰传感器75、烟雾报警器76、电磁阀80(模拟实际中的喷淋***)、继电器79(模拟实际中的排风扇)、第二报警器81、第二报警器开关78和控制第二报警器开关的Zigbee模块77：温度传感器71的信号输出端、湿度传感器72的信号输出端、光敏传感器73的信号输出端、瓦斯传感器74的信号输出端、火焰传感器75的信号输出端和烟雾报警器76的信号输出端分别与控制第二报警器开关的Zigbee模块77的信号输出端连接；第二报警器开关的Zigbee模块的芯片型号为CC2530。
温度传感器71的信号输入端与网络配线端20的温度信号输出端连接、湿度传感器72的信号输入端与网络配线端20的湿度信号输出端连接、光敏传感器73的信号输入端与网络配线端20的光敏信号输出端连接、瓦斯传感器74的信号输入端与网络配线端20的瓦斯信号输出端连接、火焰传感器75的信号输入端与网络配线端20的火焰信号输出端连接，烟雾报警器76的信号输入端与网络配线端20的烟雾信号输出端连接；控制第二报警器开关的Zigbee模块77具有三个信号，其中一个信号输出端与第二报警器开关78的信号输入端连接，第二个信号输出端与继电器79的线圈连接，第三个信号输出端与电磁阀80的线圈连接；第二报警器开关78的信号输出端与第二报警器81的信号输入端连接。
使用本发明提供的物联网教学板载式实训台时，可以外界一个服务器，通过服务器与网络配线端的信号输入端连接，将各个物联网实训***需要的相关信号输入，从而起到模拟现实是产品的效果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.物联网教学板载式实训台，其特征在于：包括实训台板(2)，所述实训台板(2)上安装有电源(10)、网络配线端(20)和多个物联网实训***；
所述网络配线端(20)具有多个信号输出端，所述网络配线端(20)的各个信号输出端对应地与各个物联网实训***中相应的信号输入端连接，所述电源(10)为各个物联网实训***中的元器件供电。
2.如权利要求1所述的物联网教学板载式实训台，其特征在于：所述物联网实训***包括自动窗帘***；所述自动窗帘***包括滑轨，窗帘控制器(32)、电机(33)和模拟窗帘(34)；
所述窗帘控制器(32)的信号输入端与网络配线端(20)的窗帘信号输出端连接，窗帘控制器(32)的信号输出端与电机(33)连接；所述模拟窗帘(34)的一端设置在滑轨上，所述电机(33)带动模拟窗帘(34)沿滑轨来回滑动。
3.如权利要求1所述的物联网教学板载式实训台，其特征在于：所述物联网实训***包括智慧照明***(40)，所述智慧照明***(40)包括多个灯(41)，控制灯开关的Zigbee模块(45)，调光的Zigbee模块(42)；多个无线插座(43)和控制无线插座的Zigbee模块(44)；
所述多个灯(41)分为两组，每组中的灯相互并联；其中一组中的各个灯分别与调光的Zigbee模块(42)的调光信号输出端连接，另一组中的各个灯分别与控制灯开关的Zigbee模块(45)的灯开关信号输出端连接；
所述多个无线插座(43)分别与控制无线插座的Zigbee模块(44)插座通断电信号端连接；
所述控制灯开关的Zigbee模块(45)的信号输入端与网络配线端(20)的开关灯信号输出端连接，调光的Zigbee模块(42)的信号输入端与网络配线端(20)的调光信号输出端连接，控制无线插座的Zigbee模块(44)的信号输入端与网络配线端(20)的插座通断信号输出端连接。
4.如权利要求1所述的物联网教学板载式实训台，其特征在于：所述物联网实训***包括智能家电***(50)，所述智能家电***(50)包括Zigbee红外转发模块(51)，电视模拟件和空调模拟件；
所述Zigbee红外转发模块(51)包括Zigbee模块(52)，红外线发射单元(53)和红外线接收单元(54)；所述Zigbee红外转发模块中的Zigbee模块(52)的信号输出端与红外线发射单元(53)的信号输入端连接，Zigbee红外转发模块中的Zigbee模块(51)的信号输入端与网络配线端(20)的红外线信号输出端连接；
所述电视模拟件和空调模拟件上分别安装有红外线接收单元(54)。
5.如权利要求1所述的物联网教学板载式实训台，其特征在于：所述物联网实训***包括安防***，所述安防***包括门禁子***(61)和防入侵子***(62)；
所述门禁子***(61)包括模拟门及门框，门磁锁和控制门磁锁开关的Zigbee模块；
所述门磁锁的门磁主体和磁铁部分对应地安装在模拟门及门框上；
所述控制门磁锁开关的Zigbee模块的门磁锁开关信号输出端与门磁主体连接，控制门磁锁开关的Zigbee模块的门磁锁开关信号输入端与网络配线端(20)的门磁锁开关信号输出端连接；
所述防入侵子***(62)设置包括门磁锁传感器(621)、红外人体感应传感器(622)、玻璃破碎传感器(623)、烟雾传感器(624)，第一报警器(627)，第一报警器开关(626)和控制第一报警器开关的Zigbee模块(625)：
所述门磁锁传感器(621)的信号输出端、红外人体感应传感器(622)的信号输出端、玻璃破碎传感器(623)的信号输出端和烟雾传感器(624)的信号输出端分别与控制第一报警器开关的Zigbee模块(625)的信号输入端连接；
门磁锁传感器(621)的信号输入端与网络配线端(20)的门磁锁信号输出端连接、红外人体感应传感器(622)的信号输入端与网络配线端(20)的红外体感信号输出端连接、玻璃破碎传感器(623)的信号输入端与网络配线端(20)的玻璃破碎信号输出端连接、烟雾传感器(624)的信号输入端与网络配线端(20)的烟雾信号输出端连接；
所述控制第一报警器开关的Zigbee模块(625)的信号输出端与第一报警器开关(626)的信号输入端连接，第一报警器开关(626)的信号输出端与第一报警器(627)的信号输入端连接。
6.如权利要求1所述的物联网教学板载式实训台，其特征在于：所述物联网实训***包括环境监测安全***(70)；
所述环境监测安全***(70)包括温度传感器(71)、湿度传感器(72)、光敏传感器(73)、瓦斯传感器(74)、火焰传感器(75)、烟雾报警器(76)、电磁阀(80)、继电器(79)、第二报警器(81)、第二报警器开关(78)和控制第二报警器开关的Zigbee模块(77)：
所述温度传感器(71)的信号输出端、湿度传感器(72)的信号输出端、光敏传感器(73)的信号输出端、瓦斯传感器(74)的信号输出端、火焰传感器(75)的信号输出端和烟雾报警器(76)的信号输出端分别与控制第二报警器开关的Zigbee模块(77)的信号输出端连接；
温度传感器(71)的信号输入端与网络配线端(20)的温度信号输出端连接、湿度传感器(72)的信号输入端与网络配线端(20)的湿度信号输出端连接、光敏传感器(73)的信号输入端与网络配线端(20)的光敏信号输出端连接、瓦斯传感器(74)的信号输入端与网络配线端(20)的瓦斯信号输出端连接、火焰传感器(75)的信号输入端与网络配线端(20)的火焰信号输出端连接，烟雾报警器(76)的信号输入端与网络配线端(20)的烟雾信号输出端连接；
所述控制第二报警器开关的Zigbee模块(77)具有三个信号，其中一个信号输出端与第二报警器开关(78)的信号输入端连接，第二个信号输出端与继电器(79)的线圈连接，第三个信号输出端与电磁阀(80)的线圈连接；
第二报警器开关(78)的信号输出端与第二报警器(81)的信号输入端连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110675692A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-10 | 江苏艾什顿科技有限公司 | 一种智慧安防实训装置及控制*** |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180529 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |