一种基于无线通讯的实验台电源控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种基于无线通讯的实验台电源控制装置，包括由移动终端，第一电源及其电连接的第一控制模块、WiFi模块、主Lora模块所组成的教师端，由第二电源及其电连接的第二控制模块、从Lora模块、实验台、检测模块所组成的学生端，所述移动终端与WiFi模块之间建立无线连接，主Lora模块与从Lora模块之间建立无线连接，所述第二控制模块控制第二电源与实验台之间电连接的通断，第一控制模块与第二控制模块兼具接收指令及发送指令或数据的功能。本实用新型专利技术采用移动终端作为遥控器及监控器，能够减少教师不必要的走动，提高课堂效率，且使得实验设备安装方便，布局灵活，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线通讯的实验台电源控制装置


[0001]本技术涉及教学实验台控制
，尤其涉及一种基于无线通讯的实验台电源控制装置。

技术介绍

[0002]在电工电子类专业教学的大多数实验室中，为了保证学生的安全，都会在讲台设置每个学生实验台的电源开关，学生端的电源就可以由教师统一控制，教师可以根据学生的实验情况，有选择性地给学生实验台通电。但是，现有的设备中仍然存在两个问题：1、学生实验台与教师讲台需要进行有线连接，对于施工和实验室布局均带来不便，实验台一旦安装很难移动位置。2、教师就需要在讲台和学生实验台之间频繁走动，很不方便。中国专利CN102681512A和CN204423126U虽然采用zigbee无线通讯控制，但是其控制终端仍然是放在讲台，教师每次需要控制学生端实验台电源都需要走回讲台才能控制，显得很不方便。另外，国内zigbee无线通讯一般采用2.4GHz频段，与日常生活的WiFi存在同频干扰问题。

技术实现思路

[0003]鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种基于无线通讯的实验台电源控制装置，采用无线组网控制，实验设备安装方便，布局灵活。
[0004]为解决上述的技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0005]本技术为一种基于无线通讯的实验台电源控制装置，包括由移动终端，第一电源及其电连接的第一控制模块、WiFi模块、主Lora模块所组成的教师端，由第二电源及其电连接的第二控制模块、从Lora模块、实验台、检测模块所组成的学生端，所述移动终端与WiFi模块之间建立无线连接，主Lora模块与从Lora模块之间建立无线连接，所述第二控制模块控制第二电源与实验台之间电连接的通断，第一控制模块与第二控制模块兼具接收指令及发送指令或数据的功能。
[0006]本技术的第二控制模块控制检测模块对实验台的电压和电流进行检测并获取数据。
[0007]本技术的第二控制模块接收从Lora模块的指令，且第二控制模块能够通过从Lora模块往主Lora模块的发送数据。
[0008]本技术的移动终端通过WiFi模块对第一控制模块发送指令，第一控制模块通过主Lora模块往从Lora模块发送指令，第一控制模块能够通过WiFi模块往移动终端发送数据。
[0009]本技术的有益效果为：
[0010]1、采用手机或平板电脑等移动终端作为遥控器，方便教师控制学生端，减少教师不必要的走动，提高课堂效率，同时还能通过移动终端实时监控各实验台的电压和电流值；2、采用无线组网，教师端与学生端为无线连接，实验设备安装及调整均十分方便，实验室布局可按需编排；3、教师端与学生端之间通讯采用工作频段为433MHz的Lora模块，避开一般
学校采用的WiFi覆盖的2.4GHz频段，可以有效解决同频干扰问题，提高无线通讯的可靠性。
[0011]附图说明：
[0012]图1是涉及本技术的系统基本框图；
[0013]图2是涉及本技术中学生端控制模块电路图；
[0014]图3是涉及本技术中教师端控制模块电路图；
[0015]图4是涉及本技术中移动终端小程序页面图。
[0016]具体实施方式：
[0017]下面结合附图对本技术作进一步的说明。
[0018]参照图1所示，本技术为一种基于无线通讯的实验台电源控制装置，包括由移动终端，第一电源及其电连接的第一控制模块、WiFi模块、主Lora模块所组成的教师端，由第二电源及其电连接的第二控制模块、从Lora模块、实验台、检测模块所组成的学生端。第一电源与第二电源均为交流220V电源，移动终端与WiFi模块之间建立无线连接，移动终端可以是手机，平板电脑等移动设备，通过WiFi模块与第一控制模块进行交联控制，而第一控制模块与第二控制模块兼具接收指令及发送指令或数据的功能，以便教师端对学生端的控制及监控。
[0019]如图2所示，作为学生端的第二控制模块，主要由电源电路、Lora模块接口、JTAG调试接口、单片机芯片STM32F103C8T6、地址设置开关、信道选择开关、晶振电路、复位和指示灯电路、电量计接口、实验台电源控制开关组成。其中，电源电路由AC220V转DC5V的AC/DC模块、REG1117
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3.3V的稳压芯片和其他器件组成的电源保护电路组成，其功能主要为第二控制模块提供直流5V和直流3.3V供电，同时电源电路还带有过压、过流和短路保护功能。Lora模块接口是第二控制模块与从Lora模块的连接接口，JTAG调试接口用于下载和调试程序。单片机芯片STM32F103C8T6与晶振电路、复位和指示灯电路一起构成单片机最小系统。地址设置开关用于设置从Lora模块在无线通讯网络中的地址，设置范围为0~255。信道选择开关是一个5位的拨码开关，拨码开关的32种状态对应从Lora模块的32个可选信道。电量计接口是第二控制模块与电量计模块的连接接口，第二控制模块可以通过电量计接口向电量计模块读取实验台的当前电压和电流，第二控制模块控制检测模块对实验台的电压和电流进行检测并获取数据。
[0020]第二控制模块控制第二电源与实验台之间电连接的通断，实验台电源控制开关由继电器、三极管和限流电阻组成，其功能在于单片机可以通过三极管控制继电器的状态，再由继电器的常开触点控制实验台电源的通断。学生端的检测模块采用IM1281B电量检测模块，该模块的电压检测范围为0~380V，电流检测范围为10mA~50A，完全满足设计要求。实际应用中，单片机只需通过异步串口与IM1281B电量检测模块连接，即可读取到相应的电流值和电压值，使用非常方便。第二控制模块接收从Lora模块的指令，且第二控制模块能够通过从Lora模块往主Lora模块的发送数据。主Lora模块与从Lora模块之间建立无线连接，两者均采用AS32
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TTL
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100模块，该模块最大功率为100mW，最大传输距离可达3000m，工作频率410~441MHz之间，提供32个信道可选，最大传输数据长度256个字节，完全满足设计要求。实际应用中，可以通过选择不同信道，从而防止每间教室之间的信号干扰。
[0021]如图3所示，所述教师端的第一控制模块，主要由电源电路、JTAG调试接口、单片机芯片STM32F103C8T6、ESP8266模块接口、信道选择开关、晶振电路、复位和指示灯电路、Lora
模块接口组成。其中，电源电路由AC220V转DC5V的AC/DC模块、REG1117
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3.3V的稳压芯片和其他器件组成的电源保护电路组成，其功能主要为第一控制模块提供直流5V和直流3.3V供电，同时电源电路还带有过压、过流和短路保护功能。JTAG调试接口用于下载和调试程序，单片机芯片STM32F103C8T6与晶振电路、复位和指示灯电路一起构成单片机最小系统。ESP8266模块接口是第一控制模块与WiFi模块的连接接口，信道选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通讯的实验台电源控制装置，其特征在于：包括由移动终端，第一电源及其电连接的第一控制模块、WiFi模块、主Lora模块所组成的教师端，由第二电源及其电连接的第二控制模块、从Lora模块、实验台、检测模块所组成的学生端，所述移动终端与WiFi模块之间建立无线连接，主Lora模块与从Lora模块之间建立无线连接，所述第二控制模块控制第二电源与实验台之间电连接的通断，第一控制模块与第二控制模块兼具接收指令及发送指令或数据的功能。2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的实验台电源控制装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄武云，刘伟潮，张舒维，
申请(专利权)人：黄武云，
类型：新型
国别省市：