CN204695048U - 远程实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种远程实验系统，以解决如何既可以进行复杂的实验，又可以不需要进入实验室进行实验的问题。该系统包括：用户客户端，用于输入实验信息、将实验信息发送至服务端和查看实验结果；服务端，与用户客户端通信连接，用于根据实验信息向接口芯片电路发送控制信息；接口芯片电路，与服务端通信连接，用于根据控制信息生成实验电路，并进行实验，实验完成后将实验结果传输至服务端，所述服务端将实验结果发送至用户客户端。由于采用用户客户端远程控制实验，所以用户可以不进入实验室就能进行实验。而且该系统采用接口芯片电路，由于接口芯片可以生成多种实验电路，所以能够进行较复杂的实验。

Description

远程实验系统

技术领域

本实用新型涉及一种远程实验系统，属于实验设备技术领域。

背景技术

微机接口技术是一种常用的工业控制技术，该技术以微型计算机为核心，利用对微型计算机的硬件扩展来实现对应用系统的操作和控制，是一种软硬件互相结合的基础应用技术，在工业、农业、国防及日常生活中具有相当广泛的应用。例如，自动称量包装系统、自动种子培育系统、自动火炮瞄准系统和智能电梯控制系统等。因此，对微机接口技术的培养非常重要，而进行微机接口技术的培养最重要的一个环节就是进行实验。

目前，主流的实验内容仍然以x86体系下的基本I/O设备为主，在DOS操作系统下完成对8255、8253等接口芯片的控制。目前，主要有两种实验方式：

(1)采用纯硬件的实验平台，通过设置连线来实现实验电路，并在微机的DOS操作系统中编写程序完成实验内容。该实验方式的优点是芯片丰富，接口众多，可以完成较复杂的实验，缺点是用户只能在实验室中完成实验，而且由于资源有限，而实验要花很长的时间调试，所以实验的效率很低。

(2)采用软件仿真实验平台，利用计算机强大的计算能力在软件仿真的环境下完成实验内容。该实验方式的优点是不需要建设实验室，即用户不需要在实验室进行实验，缺点是只能完成比较简单的设计，例如串口、并口等，无法进行较复杂的实验。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何既可以进行复杂的实验，又可以不需要进入实验室进行实验。

为此解决上述技术问题，本实用新型提供一种远程实验系统。该系统包括：用户客户端、服务端和接口芯片电路；

所述用户客户端，连接至所述服务端，用于输入实验信息，并将所述实验信息发送至所述服务端；

所述服务端，连接至所述接口芯片电路，用于根据所述实验信息生成控制信息，并将所述控制信息发送至所述接口芯片电路；

所述接口芯片电路，用于根据所述控制信息生成实验电路并启动实验，所述接口芯片电路获取实验结果并发送至服务端；所述服务端将接收到的实验结果发送至用户客户端。

进一步地，所述服务端包括：

存储装置，用于存储所述用户客户端发送的所述实验信息；

处理装置，用于对所述实验信息中的芯片连接信息进行处理，得到连接控制信息，所述连接控制信息用于控制所述接口芯片电路上接口芯片进行连接，生成所述实验电路。

进一步地，所述接口芯片电路包括逻辑控制电路和接口芯片，所述逻辑控制电路根据所述控制信息控制所述接口芯片进行连接，生成所述实验电路，并进行实验。

进一步地，所述接口芯片电路包括实验结果获取装置，所述实验结果获取装置获取实验结果并发送至服务端。

进一步地，所述结果传送装置包括：

实验结果显示电路，连接至所述接口芯片电路，用于显示所述实验结果；

图像采集装置，连接在所述实验结果显示电路和所述服务端之间，用于采集所述实验结果显示电路上显示的实验结果，并将采集的实验结果发送至所述服务端。

进一步地，还包括第一测温装置和第二测温装置；

所述第一测温装置用于采集所述接口芯片电路的第一温度值，并将该温度值发送至服务端；所述第二测温装置用于采集所述实验结果显示电路的温度值，并将该温度值发送至服务端；所述服务端将所述接口芯片电路的温度值和所述实验结果显示电路的温度值发送至用户客户端。

由于该实验系统采用用户客户端远程控制实验，所以用户可以不进入实验室就能进行实验。而且该实验系统采用的接口芯片电路，由于接口芯片电路可以有多种形式，也可以各种类型的各种芯片，可以生成各种实验电路，因此可以进行的实验范围大大扩展，能够进行较复杂的实验。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1示出了一种远程实验系统的结构框图；

图2示出了另一种远程实验系统的结构框图；

图3示出了接口芯片电路与实验结果显示电路的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

实施例1

本实施例提供一种远程实验系统，如图1所示，该系统包括：用户客户端1、服务端2和接口芯片电路3；

所述用户客户端，连接至所述服务端，用于输入实验信息，并将所述实验信息发送至所述服务端；

所述服务端，连接至所述接口芯片电路，用于根据所述实验信息生成控制信息，并将所述控制信息发送至所述接口芯片电路；

所述接口芯片电路，用于根据所述控制信息生成实验电路和进行实验，所述接口芯片电路还用于获取实验结果，并将实验结果发送至服务端；所述服务端将接收到的实验结果发送至用户客户端。

其中，用户客户端可以为个人计算机，也可以为手机、平板电脑等移动终端，具体形式不做限定。

服务端，可以为一个或多个服务器，服务器的具体类型可根据情况选择，例如，嵌入式服务器。

接口芯片电路将实验结果传输至服务端的方式不做限定，可以是通过无线传输装置将实验结果的数据传输至服务端上，也可以上采用有线方式传输到服务端上，当然还可以采用其他方式传输。发送至用户客户端的实验结果可以是实验数据的形式，也可以是静态图像或动态图像即视频的形式。

通过以上技术方案，可知远程实验的过程为：用户在用户客户端输入实验信息，用户客户端将实验信息发送至服务端。服务端对实验信息进行处理，生成控制信息，并将控制信息发送至接口芯片电路。接口芯片电路在控制信息的控制下生成实验电路，并进行实验。当实验完成后产生的实验结果通过服务端再返回到用户客户端上，方便用户查看实验结果，从而对实验进行调试等工作。

由于该实验系统采用用户客户端远程控制实验，所以用户可以不进入实验室就能进行实验。而且该实验系统采用的接口芯片电路，由于接口芯片电路可以有多种形式，也可以各种类型的各种芯片，因此可以生成各种实验电路，可以进行的实验范围大大扩展，能够进行较复杂的实验。

本实用新型中，每个装置，例如用户客户端、服务端、接口芯片电路，都是现有的，本实用新型的改进之处在于将上述多个装置进行组合，形成一套远程实验系统，以实现既可以进行复杂的实验，又可以不需要进入实验室进行实验的目的。即本实用新型并非是对每个装置如何实现其相应功能做出改进，所以不涉及计算机软件的改进。

实施例2

本实施例在上述实施例1的基础上，进一步限定：

所述实验信息包括芯片连接信息，所述控制信息包括连接控制信息；

如图1所示，所述服务端包括：

存储装置22，用于存储所述用户客户端发来的实验信息；

处理装置21，连接至所述存储装置，用于对所述芯片连接信息进行处理，得到连接控制信息，所述连接控制信息用于控制所述接口芯片电路上接口芯片进行连接，生成所述实验电路。

在进行实验之前，必须生成实验电路，而本实施例提供了一种生成实验电路的方式。

根据上述技术方案，生成实验电路的过程为：在用户客户端输入的实验信息中包括了芯片连接信息，用户客户端将芯片连接信息发送至服务端。处理装置对该芯片连接信息处理后得到连接控制信息，并将连接控制信息发给接口芯片电路，从而控制接口芯片电路上的接口芯片进行连接，最后生成实验电路。

实施例3

本实施例在上述实施例1的基础上，进一步限定：

如图3所示，所述接口芯片电路包括逻辑控制电路31和接口芯片32，所述逻辑控制电路根据所述控制信息控制所述接口芯片进行连接，生成所述实验电路，并进行实验。

本实施例提供了接口芯片电路的一种结构。

进一步地，服务端产生的控制信息通过现场可编程门阵列即FPGA控制接口芯片电路上的接口芯片生成实验电路，服务端的处理装置通过PCI-e接口与FPGA连接，省去了硬件系统的连接线，避免了因连接线老化等原因造成难以发觉的错误，而且系统更新方便、成本低。在图3中，接口芯片可以包括8253芯片321和/或8255芯片322。

实施例4

本实施例在上述实施例1的基础上，进一步限定：

所述接口芯片电路包括结果传送装置，所述结果传送装置用于将实验结果发送至服务端。

结果传送装置可以为无线传输装置，也可以是数据线或网线等传输线路，当然还可以是其他装置，只要能够实现数据的传送即可，这里不做限定。

实施例5

本实施例在上述实施例4的基础上，进一步限定：

如图1所示，所述结果传送装置包括：

实验结果显示电路4，连接至所述接口芯片电路，用于显示所述实验结果；

图像采集装置5，连接在所述实验结果显示电路和所述服务端之间，用于采集所述实验结果显示电路上显示的实验结果，并将采集的实验结果发送至所述服务端。

其中，实验结果显示电路是以数码管、LED灯和其他电路器件等构成的显示电路，将实验结果传输到实验结果显示电路上，通过其上的电路元件将实验结果以可视的方式展示出来。

其中，图像采集装置可以采集实验结果显示电路上显示的实验结果，以静态图像或动态图像即视频的形式将实验结果发送至服务端。图像采集装置可以但不限于摄像头。

本实施例提供了一种将接口芯片电路产生的实验结果传输给用户客户端的方式，即利用实验结果显示电路和图像采集装置将实验结果以图像的形式传输至用户客户端，相对于直接发送实验数据的方式相比，该方式使用户更为直观的了解到实验结果。

实施例6

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定：

如图2所示，该实验系统还包括第一测温装置，用于检测所述接口芯片电路的温度值，并将该温度值发送至用户客户端；该实验系统还包括第二测温装置，用于检测所述实验结果显示电路的温度值，并将该温度值发送用户客户端。

该第一测温装置可以包括分布在接口芯片电路上的多个温度传感器和温度处理模块，温度传感器采集接口芯片电路上多个位置点的温度，并利用温度处理模块对各个位置点的温度进行处理，得到最接近实际温度的温度值。

该第二测温装置可以包括分布在实验结果显示电路上的多个温度传感器和温度处理模块，温度传感器采集实验结果显示电路上多个位置点的温度，并利用温度处理模块对各个位置点的温度进行处理，得到最接近实际温度的温度值。

第一测温装置和第二测温装置的温度处理模块可以分别为不同的处理模块，也可以为同一个处理模块。通过温度处理模块得到的温度值可以先发送至服务端，服务端再将接收到的温度值发送给用户客户端。当然，温度处理模块也可以集成在服务端上，或利用服务端内的处理装置对温度传感器检测到的各个温度进行处理，节省了系统资源。

综上所述，本实用新型远程实验系统具有以下有优点：

(1)本实用新型采用用户客户端远程控制，服务端进行存储、处理、传输和控制等工作，所以用户可以不用进入实验室就能进行实验；又因为采用接口芯片生成实验电路，生成的实验电路多种多样，所以进行较复杂的实验；

(2)本实用新型将实验结果在实验结果显示电路上展示出来，并采用图像采集装置将代表实验结果的图像或视频信息发送至用户客户端，用户可以更为直观的了解实验结果；

(3)本实用新型采用第一测温装置和第二测温装置分别测量接口芯片电路、实验结果显示电路的温度值，并将温度值发送至用户客户端，用户可以了解到相应电路的温度，在温度超过安全范围时，采取相关措施，以免造成电路因温度过高烧坏或芯片爆炸等不可挽回的损失；

(4)本实用新型的服务端通过FPGA控制接口芯片生成实验电路，省去了硬件系统的连接线，避免了因连接线老化等原因造成难以发觉的错误，而且系统更新方便、成本低。

本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为系统。因此本实用新型可采用完全硬件实施例的形式。本实用新型是参照根据本实用新型实施例的设备(系统)的流程图和/或方框图来描述的。尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念、则可对这些实施例作出另外的变更和修改.所以所附权利要求意欲解将为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然、本领域的技术入员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范国。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范困之内则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

应当理解，本实用新型的上述各个实施例以及各实施例中的技术特征，在不冲突的前提下，可以任意组合，组合后的技术方案仍在本实用新型的保护范围之内。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (6)

1.一种远程实验系统，其特征在于，包括用户客户端、服务端和接口芯片电路；

所述用户客户端，连接至所述服务端，用于输入实验信息，并将所述实验信息发送至所述服务端；

所述服务端，连接至所述接口芯片电路，用于根据所述实验信息生成控制信息，并将所述控制信息发送至所述接口芯片电路；

所述接口芯片电路，用于根据所述控制信息生成实验电路和启动实验，所述接口芯片电路还用于获取实验结果，并将所述实验结果发送至服务端；所述服务端将接收到的实验结果发送至用户客户端。

2.根据权利要求1所述的远程实验系统，其特征在于，所述服务端包括：

存储装置，用于存储所述用户客户端发送的所述实验信息；

处理装置，用于对所述实验信息中的芯片连接信息进行处理，得到连接控制信息，所述连接控制信息用于控制所述接口芯片电路上接口芯片进行连接，生成所述实验电路。

3.根据权利要求1所述的远程实验系统，其特征在于，所述接口芯片电路包括逻辑控制电路和接口芯片，所述逻辑控制电路根据所述控制信息控制所述接口芯片进行连接，生成所述实验电路，并进行实验。

4.根据权利要求1所述的远程实验系统，其特征在于，所述接口芯片电路包括结果传送装置，所述结果传送装置获取实验结果并发送至服务端。

5.根据权利要求4所述的远程实验系统，其特征在于，所述结果传送装置包括：

实验结果显示电路，连接至所述接口芯片电路，用于显示所述实验结果；

图像采集装置，连接在所述实验结果显示电路和所述服务端之 间，用于采集所述实验结果显示电路上显示的实验结果，并将采集的实验结果发送至所述服务端。

6.根据权利要求5所述的远程实验系统，其特征在于，还包括第一测温装置和第二测温装置；

所述第一测温装置用于采集所述接口芯片电路的第一温度值，并将该温度值发送至服务端；所述第二测温装置用于采集所述实验结果显示电路的温度值，并将该温度值发送至服务端；所述服务端将所述接口芯片电路的温度值和所述实验结果显示电路的温度值发送至用户客户端。