專利名稱:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，包括：操作臺、支撐在操作臺下方的臺座、放置架組件、檢測裝置、殼體、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置；其中，放置架組件包括：基座，固定安裝在操作臺臺面處；旋轉(zhuǎn)座，與基座構成以第一軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接；擱架，與旋轉(zhuǎn)座構成以第二軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接；第一軸線垂直于操作臺的臺面，第二軸線平行于操作臺的臺面；擱架形成有一個臺階結構；殼體設置在操作臺面上，殼體形成有的容納腔，信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置設置在殼體中；該實驗臺可以通過通訊模塊實現(xiàn)無線通訊，從而借助物聯(lián)網(wǎng)上傳。
【專利說明】
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種學生實驗臺，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的學生實驗平臺僅僅提供一個操作臺面和相應的檢測儀器，學生在進行實驗時，通過實驗報告記錄實驗數(shù)據(jù)，并且老師在考察學生實驗能力時也僅能通過現(xiàn)場觀摩學生操作以及觀察實驗儀器的數(shù)據(jù)進行判斷。因此，學生和老師均不能相對自由的安排實驗時間，從而導致實驗室不能被有效的利用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]—種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，包括:操作臺；臺座，支撐在操作臺的下方;放置架組件，用于供學生放置手機或平板電腦;檢測裝置，用于檢測化學或物理參數(shù);殼體，用于使檢測探頭裝置懸置在操作臺上方;信號轉(zhuǎn)換裝置，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；控制器，能接收信號轉(zhuǎn)換裝置的數(shù)字信號;通訊裝置，用于實現(xiàn)無線通訊；電源裝置，用于為檢測裝置、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和通訊裝置供電；其中，殼體形成有容納腔，信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置設置在殼體中；殼體還形成有懸臂，檢測裝置設置在容納腔之外并且固定安裝至懸臂;檢測裝置與信號轉(zhuǎn)換裝置構成電性連接;控制器與信號轉(zhuǎn)換裝置和通訊裝置均構成電性連接;電源裝置與檢測裝置、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和通訊裝置構成電性連接。
[0004]進一步地，放置架組件包括:基座，固定安裝在操作臺臺面處;旋轉(zhuǎn)座，與基座構成以第一軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接;擱架，與旋轉(zhuǎn)座構成以第二軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接;其中，第一軸線垂直于操作臺的臺面，第二軸線平行于操作臺的臺面。
[0005]進一步地，基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺還包括數(shù)據(jù)存儲裝置，數(shù)據(jù)存儲裝置設置在殼體形成的容納腔中并且至少與控制器構成電性連接。
[0006]進一步地，基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺還包括電路板，信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和通訊裝置均電性連接至電路板。
[0007]進一步地，檢測裝置為物理量傳感器。
[0008]進一步地，檢測裝置為化學量傳感器。
[0009]進一步地，檢測裝置為溫度傳感器、壓力傳感器、光學傳感器、振動傳感器和霍爾傳感器中的一種。
[0010]進一步地，檢測裝置為離子傳感器或PH值傳感器。
[0011 ]進一步地，檢測裝置為生物量傳感器。
[0012]另一種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，包括:操作臺、支撐在操作臺下方的臺座、放置架組件、檢測裝置、殼體、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置;其中，放置架組件包括:基座，固定安裝在操作臺臺面處;旋轉(zhuǎn)座，與基座構成以第一軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接;擱架，與旋轉(zhuǎn)座構成以第二軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接;第一軸線垂直于操作臺的臺面，第二軸線平行于操作臺的臺面;擱架形成有一個臺階結構；殼體設置在操作臺面上，殼體形成有容納腔，信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置設置在殼體中；殼體還形成有懸臂，檢測裝置位于容納腔之外并且固定安裝至懸臂從而懸置于操作臺面上方;檢測裝置與信號轉(zhuǎn)換裝置構成電性連接;控制器與信號轉(zhuǎn)換裝置和通訊裝置均構成電性連接；電源裝置與檢測裝置、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和通訊裝置構成電性連接。
[0013]本實用新型的有益之處在于:
[0014]提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，該實驗臺能與手機或平板電腦等移動智能終端構成無線通訊，從而將學生實驗的情況和數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫，從而解決了實驗室不能被有效的利用的問題。
【附圖說明】

[0015]圖1是本實用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺結構示意圖。
[0016]圖中附圖標記的含義:
[0017]學生實驗臺100，操作臺101，臺座102，放置架組件103，基座103a，旋轉(zhuǎn)座103b，擱架103c，第一軸線103d，第二軸線103e，檢測裝置104，殼體105，容納腔105a，懸臂105b，信號轉(zhuǎn)換裝置106，控制器107，通訊裝置108，電源裝置109，電路板110，手機200。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺包括:操作臺，臺座，放置架組件和殼體。
[0019]為了實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的收集和處理，學生試驗臺還包括:檢測裝置104，信號轉(zhuǎn)換裝置106，控制器107，通訊裝置108，電源裝置109
[0020]其中，操作臺101至少具有一個水平的臺面供學生進行實驗操作并放置實驗所用的儀器和物品。臺座102支撐在操作臺101的下方以使操作臺101具有一定的高度，方便學生進行相關操作。
[0021]放置架組件103主要用于供學生放置手機200，平板電腦或者其他具有無線通訊功能的智能終端。
[0022]具體而言，放置架組件103包括:基座103a，旋轉(zhuǎn)座103b和擱架103c。基座103a固定安裝在操作臺101面處;旋轉(zhuǎn)座103b與基座103a構成第一軸線103d為軸的轉(zhuǎn)動連接;擱架103c與旋轉(zhuǎn)座103b構成以第二軸線103e為軸的轉(zhuǎn)動連接。其中，第一軸線103d垂直于操作臺101面，第二軸線103e平行于操作臺101面。
[0023]旋轉(zhuǎn)座103b相對于基座103a的轉(zhuǎn)動能使學生調(diào)整放置手機200或平板電腦的水平角度，使學生更容易觀察手機200或平板電腦的屏幕，擱架103c相對于旋轉(zhuǎn)座103b的轉(zhuǎn)動能調(diào)節(jié)手機200或平板電腦放置的高度和角度。
[0024]殼體105設置在操作臺101面上，其能容納信號轉(zhuǎn)換裝置106，控制器107，通訊裝置108，電源裝置109等裝置，同時，通過殼體105的支撐使檢測裝置104懸置在操作臺101的上方。
[0025]具體而言，殼體105形成有一個容納腔105a，信號轉(zhuǎn)換裝置106，控制器107，通訊裝置108，電源裝置109安裝在容納腔105a的內(nèi)部。
[0026]同時，殼體105向水平的方向延伸出一部分形成懸臂105b，檢測裝置104設置于殼體105的容納腔105a之外，檢測裝置104固定安裝在懸臂105b。適當調(diào)整懸臂105b的位置，使檢測裝置104的低端距離操作臺101臺面一定距離。
[0027]檢測裝置104用于檢測化學或物理參量，并能產(chǎn)生相對應強度的電信號。優(yōu)選地，檢測裝置104可以是物理量傳感器、化學量傳感器或者生物量傳感器中的一種，當然，檢測裝置104也可以選擇多個傳感器構成的組合。
[0028]更具體地，檢測裝置104可以是溫度傳感器、壓力傳感器、光學傳感器、振動傳感器和霍爾傳感器中的一種。溫度傳感器可以檢測溫度，壓力傳感器可以檢測液體壓力，振動傳感器可以檢測振動變化，霍爾傳感器可以檢測磁場的變化。學生可以通過以上的檢測裝置104進行對物理量的測量。如果進行電學實驗，檢測裝置104也可以是電壓表、電流表和示波器等電學檢測儀器。
[0029]當然，檢測裝置104也可以離子傳感器或PH值傳感器等儀器。學生可以根據(jù)實驗內(nèi)容選擇不同的離子傳感器，比如氯離子傳感器。
[0030]信號轉(zhuǎn)換裝置106用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。信號轉(zhuǎn)換裝置106與檢測裝置104構成電性連接;檢測裝置104將生成的模擬信號傳送給信號轉(zhuǎn)換裝置106，信號轉(zhuǎn)換裝置106對模擬信號進行處理，從而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；同時，信號轉(zhuǎn)換裝置106與控制器107也構成電性連接，從而將數(shù)字信號發(fā)給控制器107。
[0031]控制器107用于接收信號轉(zhuǎn)換裝置106所發(fā)送的數(shù)字信號，并對數(shù)字信號進行處理形成一定格式的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)包。具體而言，控制器107可以由一個MCU芯片構成，其能將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。
[0032]控制器107與信號轉(zhuǎn)換裝置106構成電性連接，以使控制器107能夠接收信號轉(zhuǎn)換裝置106的電信號。同時控制器107也能輸出電信號并控制其他部件。
[0033]通訊裝置108用于實現(xiàn)無線通訊，具體而言，是用于實現(xiàn)小范圍的近程通訊，其與控制器107構成電性連接從而使控制器107與通訊裝置108構成數(shù)據(jù)交互。作為一種方案，可以將通訊裝置108的天線設置在殼體105內(nèi)。為了更好的傳輸效果，也可以將通訊裝置108的天線設置在基座103a、旋轉(zhuǎn)座103b和擱架103c中的任意一個中。這樣能夠減少數(shù)據(jù)干擾，增強通訊信號。
[0034]電源裝置109用于為用于為檢測裝置104、信號轉(zhuǎn)換裝置106、控制器107和通訊裝置108供電，電源裝置109分別與它們構成電性連接以為它們供電。具體而言，電源裝置109可以是AC交流電源的接入裝置，將AC交流電轉(zhuǎn)換為DC直流電；電源裝置109也可以是由電池直接構成可充電的蓄電池裝置。另外，電源裝置109可以設有一個USB接口以實現(xiàn)對外部設備進行充電。
[0035]作為更具體的方案，在殼體105中還設有電路板110，信號轉(zhuǎn)換裝置106、控制器107、通訊裝置108均通過電性連接到電路板110而與其余的裝置構成電性連接。檢測裝置104和電源裝置109分別通過連接到該電路板110而與其他裝置構成電性連接。
[0036]另外，為了實現(xiàn)對實驗數(shù)據(jù)的暫存，學生實驗臺100還包括一個數(shù)據(jù)存儲裝置，該數(shù)據(jù)存儲裝置設置在殼體105的容納腔105a中，并且至少控制器107構成電性連接以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。數(shù)據(jù)存儲裝置可以是一個可讀寫的存儲器，可以是硬盤也可以是內(nèi)存條。
[0037]學?？梢跃W(wǎng)站或者APP的形式構建基于互聯(lián)網(wǎng)的實驗管理系統(tǒng)，使學生能通過諸如手機200、平板電腦等智能終端預約實驗的時間，并下載實驗教程等，學校的實驗管理系統(tǒng)可以通過自動或者人工或者自動人工相結合的方式，分配實驗時間和實驗臺。
[0038]學生在進行實驗時可以將手機200、平板電腦等智能終端放置在放置架組件103處，此時學生即可以通過運行程序或瀏覽網(wǎng)頁的形式，查看實驗內(nèi)容、注意事項以及評分要求等數(shù)據(jù)信息，也可以通過瀏覽視頻的形式學習實驗步驟。
[0039]同時，通過手機200或平板電腦自帶的攝像或拍照功能，錄制實驗過程或拍攝能代表實驗結果的照片。
[0040]更主要的在于，學生實驗臺100中的通訊模塊與手機200、平板電腦等等智能終端進行小范圍的無線通訊，比如可以通過藍牙，NFC，ZigBee，W-Fi等通訊協(xié)議實現(xiàn)。使由學生實驗臺100收集的數(shù)據(jù)先傳輸至手機200等智能終端然后再由智能終端上傳至學校的數(shù)據(jù)庫?？梢酝ㄟ^規(guī)范數(shù)據(jù)格式，從而使實驗管理系統(tǒng)自動對實驗數(shù)據(jù)和結果進行分析，實現(xiàn)自動打分或者在先幫助等功能。
[0041]檢測裝置104所采集的模擬信號由信號轉(zhuǎn)換裝置106轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并發(fā)送至控制器107，控制器107根據(jù)接收的數(shù)字信號通過通訊模塊將數(shù)據(jù)傳輸至放置在擱架103c上的手機200或平板電腦;再由平板電腦上傳數(shù)據(jù)至總的數(shù)據(jù)庫。
[0042]需要說明的是，控制器107也可以通過通訊裝置108直接在物聯(lián)網(wǎng)中獲取的數(shù)據(jù)信息，并存儲在數(shù)據(jù)存儲裝置中。比如，在管理系統(tǒng)分配實驗臺時，可以將學生的信息發(fā)送至相應學生實驗臺100中，學生只有通過無線通訊驗證密碼的方式才能獲得使用該實驗臺的的權限。
[0043]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，包括:操作臺和支撐在操作臺下方的臺座;其特征在于: 所述基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺還包括: 放置架組件，用于供學生放置手機或平板電腦； 檢測裝置，用于檢測化學或物理參數(shù)； 殼體，用于使所述檢測探頭裝置懸置在所述操作臺上方； 信號轉(zhuǎn)換裝置，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； 控制器，能接收所述信號轉(zhuǎn)換裝置的數(shù)字信號； 通訊裝置，用于實現(xiàn)無線通訊； 電源裝置，用于為所述檢測裝置、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和所述通訊裝置供電； 其中，所述殼體形成有容納腔，所述信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置設置在所述殼體中； 所述殼體還形成有懸臂，所述檢測裝置設置在所述容納腔之外并且固定安裝至所述懸臂； 所述檢測裝置與所述信號轉(zhuǎn)換裝置構成電性連接;所述控制器與所述信號轉(zhuǎn)換裝置和通訊裝置均構成電性連接;所述電源裝置與所述所述檢測裝置、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和所述通訊裝置構成電性連接。2.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述放置架組件包括: 基座，固定安裝在所述操作臺臺面處； 旋轉(zhuǎn)座，與所述基座構成以第一軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接； 擱架，與所述旋轉(zhuǎn)座構成以第二軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接； 其中，所述第一軸線垂直于所述操作臺的臺面，所述第二軸線平行于所述操作臺的臺面。3.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺還包括數(shù)據(jù)存儲裝置，所述數(shù)據(jù)存儲裝置設置在所述殼體形成的容納腔中并且至少與所述控制器構成電性連接。4.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺還包括電路板，所述信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和通訊裝置均電性連接至所述電路板。5.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述檢測裝置為物理量傳感器。6.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述檢測裝置為化學量傳感器。7.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述檢測裝置為溫度傳感器、壓力傳感器、光學傳感器、振動傳感器或霍爾傳感器中的一種。8.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述檢測裝置為離子傳感器或PH值傳感器。9.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，其特征在于: 所述檢測裝置為生物量傳感器。10.—種基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺，包括:操作臺和支撐在操作臺下方的臺座；其特征在于: 所述基于物聯(lián)網(wǎng)的學生實驗臺還包括:放置架組件、檢測裝置、殼體、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置； 其中，所述放置架組件包括: 基座，固定安裝在所述操作臺臺面處； 旋轉(zhuǎn)座，與所述基座構成以第一軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接； 擱架，與所述旋轉(zhuǎn)座構成以第二軸線為軸的轉(zhuǎn)動連接； 所述第一軸線垂直于所述操作臺的臺面，所述第二軸線平行于所述操作臺的臺面;所述擱架形成有一個臺階結構； 所述殼體設置在所述操作臺面上，所述殼體形成有容納腔，所述信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器、通訊裝置和電源裝置設置在所述殼體中； 所述殼體還形成有懸臂，所述檢測裝置位于所述容納腔之外并且固定安裝至所述懸臂從而懸置于所述操作臺面上方； 所述檢測裝置與所述信號轉(zhuǎn)換裝置構成電性連接;所述控制器與所述信號轉(zhuǎn)換裝置和通訊裝置均構成電性連接;所述電源裝置與所述所述檢測裝置、信號轉(zhuǎn)換裝置、控制器和所述通訊裝置構成電性連接。
【文檔編號】G09B5/00GK205722482SQ201620312536
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】石瑩
【申請人】鐘山職業(yè)技術學院