CN210324615U - 一种便携式磁吸附物联网多功能教学装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式磁吸附物联网多功能教学装置，包括便携式底座、磁吸附底板、触摸屏、传感器采集模块、执行机构控制模块、中央智能网关和电源模块，所述磁吸附底板设置在便携式底座上，所述触摸屏、传感器采集模块、执行机构控制模块和中央智能网关设置在磁吸附底板上，所述电源模块与磁吸附底板的电源接口连接。本实用新型所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，结构简单、合理，使用方便，应用成本低，适应性好，提供一种设计新颖，结构合理，方便携带，实验模块自由组合，数据通信方式自由切换的物联网多功能教学装置，具有很高的推广价值。

Description

一种便携式磁吸附物联网多功能教学装置

技术领域

本实用新型属于教学设备技术领域，具体地，涉及一种便携式磁吸附物联网多功能教学装置。

背景技术

随着物联网技术快速发展，各个院校和中职学校也陆续开设物联网相关专业，其中所对应的教学设备装置都是固定式的试验箱或者大型台式设备，这些设备中的采集控制模块都是固定在实验底板上的，一旦某一功能模块出现故障，不便维护和功能升级，另一方面所开展的教学实验项目受限。本物联网教学装置可以通过磁吸附方式根据教学特点自由组合模块和通信方式自由切换，达到触摸屏端、PC端以及移动端对设备中的采集模块和控制模块进行数据采集和执行机构控制功能。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种便携式磁吸附物联网多功能教学装置，采用磁吸附底板上自由组合各种采集控制模块，通信方式自由切换，方便开展物联网相关课程实验实训教学, 解决了目前市面上物联网教学装置基本上都是固定式的试验箱或者大型台式设备，这样给物联网实验实训教学带来的使用不方便，且体积较大，不便携带等问题。

技术方案：本实用新型提供了一种便携式磁吸附物联网多功能教学装置，包括便携式底座、磁吸附底板、触摸屏、传感器采集模块、执行机构控制模块、中央智能网关和电源模块，所述磁吸附底板设置在便携式底座上，所述触摸屏、传感器采集模块、执行机构控制模块和中央智能网关设置在磁吸附底板上，所述电源模块与磁吸附底板的电源接口连接。本实用新型的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，主要包括便携式设备底座、磁吸附底板、液晶触摸屏、中央智能网关、传感器采集模块、执行机构控制模块、电源模块。本装置可以根据物联网专业实验实训课程项目要求，在磁吸附底板上自由组合各个独立模块，通信方式自由切换，通过底板上的弹簧针为每个独立模块供电，然后再通过中央智能网关与实验实训所需模块组建ZigBee无线传感网，这样就可以实现触摸屏端、PC端以及移动端三种通信方式对便携式磁吸附物联网多功能教学装置中各个传感器采集模块进行数据采集和控制模块中的执行机构进行控制，本实用新型结构设计新颖，结构合理，教学方便，便于携带。

进一步的，上述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，所述磁吸附底板包括PCB电路板、亚克力中间板和亚克力底板，所述亚克力底板设置在便携式底座上，所述PCB电路板设置在亚克力底板上，所述亚克力中间板罩设在PCB电路板上，所述触摸屏设置在PCB电路板上，所述亚克力中间板上设有第一通孔，所述亚克力底板上设有第二通孔，所述第一通孔、第二通孔和触摸屏的位置上下重叠设置。

进一步的，上述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，所述亚克力中间板上设有一组磁吸安装模块，所述磁吸安装模块的截面为矩形，并且磁吸安装模块的四个角部上设有第一圆孔，所述第一圆孔内设有圆形磁铁。

进一步的，上述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，所述传感器采集模块、执行机构控制模块和中央智能网关的四个角部上设有铁质螺柱，所述铁质螺柱与圆形磁铁一对一对应设置，所述圆形磁铁可吸附铁质螺柱。

进一步的，上述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，所述传感器采集模块、执行机构控制模块和中央智能网关上均设有弹簧针母座，所述磁吸安装模块上设有公座弹簧针，所述弹簧针母座与公座弹簧针连接。

进一步的，上述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，所述便携式底座包括下底板、上底板和侧壁，所述上底板设置在下底板上方，所述侧壁设置在下底板的四周边缘和上底板的四周边缘之间，所述上底板上设有亚克力底板。

进一步的，上述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，所述上底板倾斜设置，并且上底板上设有一组第三通孔，所述侧壁上设有一组电气安装接口，所述便携式底座上两条平行的侧边上分别设有第一挡边和第二挡边，所述亚克力底板设置在第一挡边和第二挡边之间。

进一步的，上述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，所述PCB电路板上设有一组第二圆孔。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，结构简单、合理，使用方便，应用成本低，适应性好，提供一种设计新颖，结构合理，方便携带，实验模块自由组合，数据通信方式自由切换的物联网多功能教学装置，具有很高的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型所述便携式磁吸附物联网多功能教学装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述便携式底座的结构示意图；

图3为本实用新型所述PCB电路板的结构示意图；

图4为本实用新型所述亚克力中间板的结构示意图；

图5为本实用新型所述亚克力底板的结构示意图；

图6为本实用新型所述中央智能网关的结构示意图；

图7为本实用新型所述传感器采集模块的结构示意图；

图8为本实用新型所述执行机构控制模块的结构示意图。

图中：便携式底座1、下底板11、上底板12、侧壁13、第三通孔14、电气安装接口15、第一挡边16、第二挡边17、触摸屏2、传感器采集模块3、铁质螺柱31、弹簧针母座32、执行机构控制模块4、中央智能网关5、PCB电路板6、第二圆孔61、亚克力中间板7、第一通孔71、亚克力底板8、第二通孔81、磁吸安装模块9、第一圆孔91、圆形磁铁92、公座弹簧针93。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所示的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，包括便携式底座1、磁吸附底板、触摸屏2、传感器采集模块3、执行机构控制模块4、中央智能网关5和电源模块，所述磁吸附底板设置在便携式底座1上，所述触摸屏2、传感器采集模块3、执行机构控制模块4和中央智能网关5设置在磁吸附底板上，所述电源模块与磁吸附底板的电源接口连接。具体的如图6-8所示，传感器采集模块3和执行机构控制模块4如图7和图8所示，其中采集模块主要包括Zigbee芯片，传感器（包括温湿度，光照度、烟雾气体、人体红外），控制模块主要包括Zigbee芯片，执行机构（包括灯光，风扇、步进电机、继电器）。中央智能网关5如图6所示，主要包括Zigbee芯片，WIFI芯片，弹簧针母座，通信切换拨动开关，其中Zigbee芯片和WIFI芯片之间通过串口进行通信，通信切换拨动开关可以实现触摸屏端、PC端和移动端对物联网设备中的采集模块和控制模块进行数据采集和执行机构控制功能。

如图3-5所示的磁吸附底板包括PCB电路板6、亚克力中间板7和亚克力底板8，所述亚克力底板8设置在便携式底座1上，所述PCB电路板6设置在亚克力底板8上，所述亚克力中间板7罩设在PCB电路板6上，所述触摸屏2设置在PCB电路板6上，所述亚克力中间板7上设有第一通孔71，所述亚克力底板8上设有第二通孔81，所述第一通孔71、第二通孔81和触摸屏2的位置上下重叠设置。并且，亚克力中间板7上设有一组磁吸安装模块9，所述磁吸安装模块9的截面为矩形，并且磁吸安装模块9的四个角部上设有第一圆孔91，所述第一圆孔91内设有圆形磁铁92。此外，传感器采集模块3、执行机构控制模块4和中央智能网关5的四个角部上设有铁质螺柱31，所述铁质螺柱31与圆形磁铁92一对一对应设置，所述圆形磁铁92可吸附铁质螺柱31。另外，传感器采集模块3、执行机构控制模块4和中央智能网关5上均设有弹簧针母座32，所述磁吸安装模块9上设有公座弹簧针93，所述弹簧针母座32与公座弹簧针93连接。PCB电路板6上设有一组第二圆孔61。第二圆孔61和第一圆孔91一对一对应设置。

如图2所示的便携式底座1包括下底板11、上底板12和侧壁13，所述上底板12设置在下底板11上方，所述侧壁13设置在下底板11的四周边缘和上底板12的四周边缘之间，所述上底板12上设有亚克力底板8。并且，上底板12倾斜设置，并且上底板12上设有一组第三通孔14，所述侧壁13上设有一组电气安装接口15，所述便携式底座1上两条平行的侧边上分别设有第一挡边16和第二挡边17，所述亚克力底板8设置在第一挡边16和第二挡边17之间。

本实用新型所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，包括便携式底座、磁吸附底板、触摸屏、传感器采集模块、执行机构控制模块、中央智能网关、电源模块。

（1）在便携式底座上，加入磁吸附底板，其中磁吸附底板由PCB电路板、公座弹簧针、圆形磁铁、亚克力中间板和亚克力底板组成。

（2）将5V电源模块连接磁吸附底板的电源连接处，一方面给底板中的PCB电路板上公座弹簧针供电，另一方面给触摸屏供电。

（3）一旦底板上的公座弹簧针得到电源的供电之后，可以中央智能网关的四个脚加入铁质螺柱，可以牢固吸附在底板上的圆形磁铁中，这样可以将中央智能网关上弹簧针母座紧密连接底板上的PCB电路板的公座弹簧针，起到很好的吸附和导电作用。

（4）同理，可以根据物联网教学项目实验要求，自由组合所需的采集和控制模块，每一个采集和控制模块四个脚加入铁质螺柱，可以牢固吸附在底板上的圆形磁铁中，这样可以将采集和控制模块上弹簧针母座紧密连接底板上的PCB电路板的公座弹簧针，起到很好的吸附和导电作用。

（5）一旦底板上加入中央智能网关、所需的采集模块和控制模块之后，通过Zigbee无线传感网组建无线传感网络，其中采集模块和控制模块作为Zigbee终点节点，中央智能网关作为协调器节点。

（6）通过中央智能网关上的三挡拨动开关，可以进行自由切换通信方式，包括触摸屏端、PC端以及移动端。

（7）在便携式底座的侧面有两个USB通信接口，它们通过USB转TTL串口模块连接到底板中的PCB电路板上，起到给触摸屏端下载程序和PC 端通信作用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：包括便携式底座（1）、磁吸附底板、触摸屏（2）、传感器采集模块（3）、执行机构控制模块（4）、中央智能网关（5）和电源模块，所述磁吸附底板设置在便携式底座（1）上，所述触摸屏（2）、传感器采集模块（3）、执行机构控制模块（4）和中央智能网关（5）设置在磁吸附底板上，所述电源模块与磁吸附底板的电源接口连接。

2.根据权利要求1所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：所述磁吸附底板包括PCB电路板（6）、亚克力中间板（7）和亚克力底板（8），所述亚克力底板（8）设置在便携式底座（1）上，所述PCB电路板（6）设置在亚克力底板（8）上，所述亚克力中间板（7）罩设在PCB电路板（6）上，所述触摸屏（2）设置在PCB电路板（6）上，所述亚克力中间板（7）上设有第一通孔（71），所述亚克力底板（8）上设有第二通孔（81），所述第一通孔（71）、第二通孔（81）和触摸屏（2）的位置上下重叠设置。

3.根据权利要求2所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：所述亚克力中间板（7）上设有一组磁吸安装模块（9），所述磁吸安装模块（9）的截面为矩形，并且磁吸安装模块（9）的四个角部上设有第一圆孔（91），所述第一圆孔（91）内设有圆形磁铁（92）。

4.根据权利要求3所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：所述传感器采集模块（3）、执行机构控制模块（4）和中央智能网关（5）的四个角部上设有铁质螺柱（31），所述铁质螺柱（31）与圆形磁铁（92）一对一对应设置，所述圆形磁铁（92）可吸附铁质螺柱（31）。

5.根据权利要求4所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：所述传感器采集模块（3）、执行机构控制模块（4）和中央智能网关（5）上均设有弹簧针母座（32），所述磁吸安装模块（9）上设有公座弹簧针（93），所述弹簧针母座（32）与公座弹簧针（93）连接。

6.根据权利要求2所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：所述便携式底座（1）包括下底板（11）、上底板（12）和侧壁（13），所述上底板（12）设置在下底板（11）上方，所述侧壁（13）设置在下底板（11）的四周边缘和上底板（12）的四周边缘之间，所述上底板（12）上设有亚克力底板（8）。

7.根据权利要求6所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：所述上底板（12）倾斜设置，并且上底板（12）上设有一组第三通孔（14），所述侧壁（13）上设有一组电气安装接口（15），所述便携式底座（1）上两条平行的侧边上分别设有第一挡边（16）和第二挡边（17），所述亚克力底板（8）设置在第一挡边（16）和第二挡边（17）之间。

8.根据权利要求2所述的便携式磁吸附物联网多功能教学装置，其特征在于：所述PCB电路板（6）上设有一组第二圆孔（61）。

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