教學多媒體專用計算機機箱研究與設計*

劉杰 畢天俠 張振國

1 吉林電子信息職業技術學院信息化教學中心 吉林 吉林 132021

2 吉林市松花江中學 吉林 吉林 132000

1 開發的目的和意義

教學多媒體的功能主要是展示與教學內容有關的圖片及文字信息，播放與教學內容有關的視頻錄像和聲音，向學生展示教學內容涉及到的實物，放大教師講課的聲音等，而要完成上述功能，根據目前的技術，需要由普通電腦、功放、麥克、音箱、投影、幕布、實物展臺、中控機和專門的機柜等眾多設備拼湊而成教學多媒體機，這種由眾多設備拼湊而成的教學多媒體機結構復雜，成本高，耗電量大，使用和維護也都不方便。因此，筆者認為應該開發一種專用計算機，將麥克、功放、音箱、中控機等都容納進去，使多媒體簡化。

開發教學多媒體計算機，機箱設計是很重要的一個方面，機箱設計科學合理，會使整個教學多媒體機體積小巧、結構合理、使用方便。

2 現有技術下的計算機機箱

作為計算機主機的“房子”，目前市場上的計算機機箱由金屬鋼板和塑料面板制成，功能是為電源、主機板、各種擴展板卡、光盤驅動器、硬盤驅動器等設備提供安裝空間。機箱的形狀是長方體，尺寸一般長0.46米左右、寬0.18米左右、高0.42米左右，機箱內設有支架、螺絲或卡子、夾子等固定用裝置。

現有技術下的計算機機箱，技術人員在設計時沒有考慮計算機用在教學多媒體上的情況，是通用型，可以在多數的環境下使用。機箱內部安裝上述設備后幾乎沒有多余的空間用于容納教學多媒體的外圍設備，如音箱、麥克、功放、實物展臺、中控等。另外，其表面沒有安裝顯示器的裝置，更沒有鼠標、鍵盤的操作臺，要把這種通用型機箱的計算機應用到教學多媒體上，必須另外配備一個操作臺，將上述所有設備都安裝在操作臺的內部，這就造成了浪費。

3 總體設計思路

教學多媒體專用計算機機箱設計的總體思路是：盡可能使整個教學多媒體設備的體積減小，形狀符合教師授課習慣，在機箱內留出位置安裝外圍設備，除計算機的主板、硬盤、光驅、電源等，多媒體的其他輔助設備也都安裝在該機箱的內部。

4 具體設計方案

4.1 機箱基本參數

基于這種機箱是教學多媒體專用，因此外觀設計成講桌形狀，而且尺寸與講桌相當，大約是高1.1米、寬0.7米、厚0.5米。箱體采用1.2毫米厚鋼板加工而成，箱體的外表面烤漆，顏色采用灰色、暗紅色或木紋色。

4.2 箱體設計

機箱的上表面分左右兩部分，兩部分大小相同，通過折頁連接，左半部分固定，右半部分可以繞折頁向左翻開，當做機箱的上門。上門打開翻過去平鋪在左半部分上，本機電腦鍵盤鑲嵌在上門背面的下部，背面的上部用來放置教師自帶的筆記本電腦。

翻開機箱的上門，下面露出一個金屬殼，在金屬殼偏上的位置，并排開兩個大小不同的長方形口，大的用來鑲嵌10英寸液晶顯示器，小的用來鑲嵌操作面板（長0.15米，寬0.10米）。控制面板上包括開關機按鈕、計算機與實物展臺信號切換按鈕、音箱音量控制按鈕，以及一個USB插口。

在金屬殼偏下的位置開一個長0.35米、寬0.15米、深0.10米的槽，槽的上面有一個蓋子，蓋子的表面與箱體的上表面在一個平面上，蓋子與箱體的上表面之間用折頁連接。在槽的底部有兩個孔，一個是直徑為0.02米的圓孔，一個是邊長為0.03米的方孔，圓孔用來引出鼠標線和鍵盤線，方孔用來安裝實物展臺攝像頭的伸縮桿。實物展臺不用的時候攝像頭放置在槽內，使用時向上拉伸縮桿，攝像頭隨之上升到金屬殼表面的上部。槽的蓋子作為實物展臺的載物臺，要展示的物體、圖片、表格、試卷等放置在上面。在槽的靠近上門折頁的側面開一個長方形孔，孔的尺寸與光驅門的尺寸相當，光驅可以安置在該孔的內部。麥克固定在金屬管的一端上，金屬管的另一端固定在金屬片上，金屬片裝在一個U形金屬片的中間，兩個金屬片通過一個軸連接。U形金屬片固定在槽的底部，麥克可以隨著金屬管彎折，不用時躺在槽內，用時扳到直立狀態。在槽的底部偏邊緣的位置鑲嵌一個交流接觸器（電源開關），交流接觸器的控制鈕露出。在交流接觸器的旁邊固定一個電源插座，用來為筆記本電腦供電。

音箱選用圓形鑲嵌式，在箱體兩側偏上的位置各開直徑與音箱直徑相同的圓孔，兩個音箱分別鑲嵌在這兩個圓孔內；在箱體一側接近底部的位置開一個直徑為0.015米的圓孔，電源線、投影儀圖像信號VGA線、控制投影儀開關的控制線、控制幕布升降的控制線都從此孔通過。

箱體的內部用一塊隔板分成上下兩個腔體，兩個腔體的背面分別有門，門上有鎖。上部腔體的作用是一個小儲物柜，供教師放置粉筆、黑板擦、教具等小物品。下部腔體內有一塊垂直放置的絕緣板，絕緣板通過折頁固定在腔體的側面。絕緣板的作用是承載電路板、電源和計算機硬盤，絕緣板可以繞折頁旋轉到腔體的外面，這樣設計的優點是方便維修。在隔板邊緣留有直徑0.01米的小孔，用來引出鼠標線和鍵盤線。在下部腔體側面一個直徑0.1米的區域內，加工成蜂窩狀的小孔，在下部腔體該區域的內部，固定一個金屬網箱，金屬網箱的內部是一個風扇，該風扇的作用是將電路板、電源和計算機硬盤產生的熱量輸送到機箱的外部。

考慮到現場安裝和調試方便，機箱內部還應該有一塊接口板。把機器內所有與外部有聯系的信號都通過導線引到該接口板上，包括電源在內每一個信號在接口板上都有對應的插座接口，現場安裝時只要把來自外部的信號線接到相應的插座接口上就可以完成連接。接口板固定在機箱下部腔體的側壁上。

5 結論

作為教學多媒體專用計算機的機箱，其設計應考慮到它是為教學多媒體設計，因此要符合以下特征：

一是外形和規格和講桌相似，這樣可以不必再配專門的機箱和講桌，減少占用空間；

二是把顯示器鑲嵌到機箱上，機箱的上表面兼做操作臺，鼠標和鍵盤置于其上；

三是盡可能把多媒體的外圍設備如音箱、麥克、功放電路、實物展臺、控制面板等都安置在機箱上面或機箱的內部。