專利名稱：一種基于物聯網的實訓系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實訓系統，特別是一種基于物聯網的實訓系統。適合于各院校、研究院所使用。
背景技術：
目前已有的基于物聯網的實訓裝置主要有實驗箱式、實驗板式和實驗臺式三種實訓裝置。其中，實驗箱式實訓裝置可以包含常用物聯網應用的各項功能實驗，但是存在以
下缺點1)缺乏對應的物聯網執行設備；2)實驗演示內容、設備布局等與實際應用設計脫節；3)各項實驗之間沒有關聯性。雖然這種形式有利于教學進程的獨立實施，但由于學生對于物聯網及其控制對象和控制過程往往缺乏感性認識，在沒有系統性的各種實訓項目完成后，頭腦中還是一團亂糟糟，從而造成學生的學習動力不足。實驗板式實訓裝置價格便宜，但是存在如下缺點1)資源較少，只能進行較少的物聯網應用基礎功能實驗；2)缺乏對應的物聯網執行設備；3)實驗演示內容、設備之間連線等與實際應用脫節；4)各項實驗之間沒有關聯性。雖然這種形式有利于教學進程的獨立實施，但由于學生對于物聯網及其控制對象和控制過程往往缺乏感性認識，在沒有系統性的各種實訓項目完成后，頭腦中還是一團亂糟糟，從而造成學生的學習動力不足。實驗臺式實訓裝置資源豐富，幾乎包含常用物聯網應用的各項功能實驗和模擬執行設備。但是存在如下缺點1)仍然未能脫離插接式、演示式的實訓性質；2)實驗演示內容、設備之間連線等與實際應用脫節；3)各項實驗之間沒有關聯性。雖然這種形式有利于教學進程的獨立實施，但由于學生對于物聯網及其控制對象和控制過程往往缺乏感性認識，在沒有系統性的各種實訓項目完成后，頭腦中還是一團亂糟糟，從而造成學生的學習動力不足。
發明內容本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種基于物聯網的實訓系統，以物聯網為基礎，在物聯網應用設備裝調實訓架上可安裝各類真正的傳感和執行設備，將各種實訓項目有機結合，有效提高學生的專業能力、方法能力和社會能力?！N基于物聯網的實訓系統是采取以下技術方案實現的一種基于物聯網的實訓系統包括實訓架、開關電源、傳感模塊、隔離繼電器模塊、傳感執行設備、PWM調壓模塊和3. 3V電壓模塊，所述的開關電源和傳感模塊安裝在網孔板上，開關電源為本實用新型系統提供所需的+5V和+12V直流電源信號。在傳感模塊上根據實訓內容需要分別安裝有溫濕度傳感器、光照度傳感器、紅外傳感器、煙霧傳感器和震動傳感器等，傳感模塊為實訓系統提供所需的具體傳感對象的數據采集以及數據的無線傳輸；隔離繼電器模塊安裝在網孔板上，所述隔離繼電器采用光電隔離驅動繼電器，來自傳感模塊的控制信號通過光耦隔離驅動繼電器閉合或斷開，進而控制相對應的傳感執行設備，起到信號隔離和驅動的作用。PWM調壓模塊安裝在網孔板上，輸入端連接光照度傳感模塊發送的PWM控制信號，進而將其調制為對應的電壓信號，通過輸出端連接到可調光LED燈泡，調節LED燈泡的亮度。3. 3V電壓模塊安裝在網孔板上。輸入端連接直流12V電源，其產生的3. 3V電源通過輸出端連接至傳感模塊。所述實訓架由三塊網孔板通過機械連接構成。 所述傳感執行設備包括電吹風、軸流風機、加濕器、可調光LED燈、電控鎖、報警器和模擬卷簾門等，還可擴展安裝紅外、煙感、震動等傳感執行設備。工作原理一種基于物聯網的實訓系統在使用時，根據實訓內容要求將傳感模塊、傳感執行設備、3. 3V電壓模塊、四路隔離繼電器模塊和PWM調壓模塊安裝在實訓架網孔板上適當位置后，根據實訓要求，繪制系統接線圖，并按接線圖在網孔板上設計布線路徑，完成物聯網應用系統的布線和各設備器件的接線。按照物聯網ZigBee協議規范，根據實訓要求進行傳感網無線組網；下載Z-Stack協議棧到傳感模塊節點實現協調器、路由、終端節點的配置。傳感模塊節點采集相應傳感器的數據，并無線傳輸給網關。同時，傳感模塊節點從網關接收來自上位機或其它控制設備的指令，控制所對應的執行設備，實現對現場設備的控制。本實用新型一種基于物聯網的實訓系統克服了傳統插接式、演示式的實訓系統缺點，物聯網實訓設備的安裝、布線、接線、調試完全按照市場實用的產品模式來設計，在教學過程中，借鑒工程項目式實施方法，通過教師帶領學生實際進行該實訓系統功能的原理設計、抗干擾設計、布局設計，然后由學生自主進行設備的選擇、安裝、布線、接線，進而進行功能編程、整機調試等工作。當學生完成全部實訓后，即相當于經歷了一次實際的物聯網應用系統產品的集成、安裝和調試過程。本實用新型系統設計合理，通過濃縮版的真實工程實踐與相關課程結合，成為一個真正意義上的實訓平臺，使學生掌握1)系統的整體設計方法與思路，包括功能分析、設備選擇、資源分配等；2)系統的抗干擾設計思路，包括設備的布局、信號的布線等；3)常用簡易控制電路的設計與使用；4)滿足實用功能及操作需求的商品級產品與設備的安裝、操作、外形的規劃與設計；5)能夠達到實用級系統的外觀、裝配工藝的初步掌握。學生通過在“做中學”、“學中做”，提高了實踐與創新技能，符合社會對高職高專高技能人才的培養需要。

以下將結合附圖對本實用新型作進一步說明圖I是本實用新型一種基于物聯網的實訓系統的系統構成模塊示意圖。圖2是本實用新型一種基于物聯網的實訓系統的拓撲圖。
具體實施方式
參照附圖f 2，一種基于物聯網的實訓系統包括實訓架、開關電源、傳感模塊、隔離繼電器模塊、傳感執行設備、PWM調壓模塊和3. 3V電壓模塊，所述的開關電源和傳感模塊安裝在網孔板上，開關電源為本實用新型系統提供所需的+5V和+12V直流電源信號。在傳感模塊上根據實訓內容需要分別安裝有溫濕度傳感器、光照度傳感器、紅外傳感器、煙霧傳感器和震動傳感器等，傳感模塊為實訓系統提供所需的具體傳感對象的數據采集以及數據的無線傳輸；隔離繼電器模塊安裝在網孔板上，所述隔離繼電器采用光電隔離驅動繼電器，來自傳感模塊的控制信號通過光耦隔離驅動繼電器閉合或斷開，進而控制相對應的傳感執行設備，起到信號隔離和驅動的作用。PWM調壓模塊安裝在網孔板上，輸入端連接光照度傳感模塊發送的PWM控制信號，進而將其調制為對應的電壓信號，通過輸出端連接到可調光LED燈泡，調節LED燈泡的亮度。3. 3V電壓模塊安裝在網孔板上。輸入端連接直流12V電源，其產生的3. 3V電源通過輸出端連接至傳感模塊。所述實訓架由三塊網孔板通過機械連接構成。所述傳感執行設備包括電吹風、軸流風機、加濕器、可調光LED燈、電控鎖、報警器和模擬卷簾門等，還可擴展安裝紅外、煙感、震動等傳感執行設備。
權利要求1.一種基于物聯網的實訓系統，其特征在于包括實訓架、開關電源、傳感模塊、隔離繼電器模塊、傳感執行設備、PWM調壓模塊和3. 3V電壓模塊，所述的開關電源和傳感模塊安裝在網孔板上，開關電源為本系統提供所需的+5V和+12V直流電源信號； 在傳感模塊上分別安裝有溫濕度傳感器、光照度傳感器、紅外傳感器、煙霧傳感器和震動傳感器，傳感模塊為實訓系統提供所需的具體傳感對象的數據采集以及數據的無線傳輸；隔離繼電器模塊安裝在網孔板上； PWM調壓模塊安裝在網孔板上，輸入端連接光照度傳感模塊發送的PWM控制信號，進而將其調制為對應的電壓信號，通過輸出端連接到可調光LED燈泡，調節LED燈泡的亮度； 3.3V電壓模塊安裝在網孔板上，3. 3V電壓模塊的輸入端連接直流12V電源，其產生的 3.3V電源通過輸出端連接至傳感模塊。
2.根據權利要求I所述的一種基于物聯網的實訓系統，其特征在于所述的實訓架由三塊網孔板通過機械連接構成。
3.根據權利要求I所述的一種基于物聯網的實訓系統，其特征在于所述傳感執行設備包括電吹風、軸流風機、加濕器、可調光LED燈、電控鎖、報警器和模擬卷簾門，擴展安裝有紅外、煙感和震動傳感執行設備。
4.根據權利要求I所述的一種基于物聯網的實訓系統，其特征在于所述隔離繼電器采用光電隔離驅動繼電器，來自傳感模塊的控制信號通過光耦隔離驅動繼電器閉合或斷開，進而控制相對應的傳感執行設備，起到信號隔離和驅動的作用。
專利摘要本實用新型涉及一種實訓系統，特別是一種基于物聯網的實訓系統。適合于各院校、研究院所使用。包括實訓架、開關電源、傳感模塊、隔離繼電器模塊、傳感執行設備、PWM調壓模塊和3.3V電壓模塊，實訓架由三塊網孔板通過機械連接構成，所述的開關電源和傳感模塊安裝在網孔板上；在傳感模塊上分別安裝有溫濕度傳感器、光照度傳感器、紅外傳感器、煙霧傳感器和震動傳感器；隔離繼電器模塊、PWM調壓模塊和3.3V電壓模塊安裝在網孔板上，所述隔離繼電器采用光電隔離驅動繼電器。本實用新型系統設計合理，使真實工程實踐與相關課程結合，提高了學生實踐與創新技能，符合社會對高職高專高技能人才的培養需要。
文檔編號G09B9/00GK202650311SQ20122035985
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者陳天娥, 侯立功 申請人:無錫職業技術學院