一种基于监控检测的教室自习室管理系统

技术领域

本发明属于智能教室领域，具体是一种基于监控检测的教室自习室管理系统。

背景技术

随着高校大学生人数的增加，考研和复习备考的人数随之增加，高校图书馆内自习室的位置已满足不了学生的需求，更多学生选择教室当作自习室来学习。但是由于教室数量多，有的教室人数多，有的教室人数少，特别不方便学生寻找适合自己的自习室，且浪费了大量时间在寻找教室的路上，耽误了学生学习，也影响了学生学习的积极性，而且部分学生在学习完会不小心遗落物品，同时也不方便管理员对教学楼进行管理。

在目前高校的教室使用中，并没有可显示的空闲教室，没有可显示的空闲座位，也没有存储遗落物品的储物模块，同时也不方便管理员对教学楼的管理。

因此设计了一种基于监控检测的教室自习室管理系统来满足学生的需求，同时也方便管理员对教学楼的管理和老师对学生上课情况的了解。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于监控检测的教室自习室管理系统。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种基于监控检测的教室自习室管理系统，其中包括多个监控检测模块、教室状态切换模块、教室用电控制模块、储物模块、教室显示模块、单片机、继电器、铁电存储器、串口通讯模块、上位机、楼层显示模块、教学楼显示模块；单片机分别与多个监控检测模块、教室状态切换模块、教室用电控制模块、储物模块和教室显示模块连接；然后与铁电存储器相连，由单片机处理，显示在楼层显示模块上；串口通讯模块分别连接从机与上位机，上位机连接教学楼显示模块，由教学楼管理员对上位机进行操作。

在上述的教室自习室管理系统中，多个监控检测模块分别位于教室最前方顶部的两侧，对教室里的人进行人脸和行为特征分析，然后进行计数。

在上述的教室自习室管理系统中，教室状态切换模块由管理员对上位机进行操作，来显示教室状态：“使用中”或“空闲中”。

在上述的教室自习室管理系统中，教室用电模块由管理员通过上位机进行控制或教室里的开关进行控制。

在上述的教室自习室管理系统中，储物模块由储物柜组成，用来存放打扫物品和遗落物品。

在上述的教室自习室管理系统中，教室显示模块、楼层显示模块和教学楼显示模块均采用LCD1602液晶显示屏，教室显示模块安置在每间教室外面的墙上，楼层显示模块安置在每层楼梯口对面教室的墙上，教学楼显示模块安置在教学楼大厅中面对大门的墙上。

在上述的教室自习室管理系统中，单片机采用STM32F103单片机；串口通信模块采用RS-485；铁电存储器采用FM24C256。

本发明的有益效果是：通过监控检测模块来检测教室里的人数，实时显示在教室显示模块上，显示为：教室当前人数/总位置数，当教室正在上课或被借用时，显示为“使用中”，当教室空闲时，显示为“空闲中”，这样可以帮助老师了解到学生上课情况，同时也能帮助学生更快的找到适合自己的自习室；储物模块可以在教学楼显示模块上显示当前学生遗落的物品，能够帮助学生更快找到自己的物品；管理员可通过教室状态切换模块来切换教室的状态为“使用中”或“空闲中”，可通过教室用电模块来控制是否切断电源，方便管理员对教学楼的管理；楼层显示模块显示该层教室的使用情况，教学楼显示模块显示该楼每层是否有空闲教室，显示天气信息，显示重要考试或活动信息，显示遗落物品，帮助学生更好的学习，考试，参加活动。

附图说明

图1为本发明所述的系统模块图；

图2为本发明所述的监控检测模块和储物模块的安装位置图；

图3为本发明所述的单片机控制继电器电路原理图；

图4为本发明所述的单片机的最小系统图；

图5为本发明所述的串口通讯模块的通讯示意图；

图6为本发明所述的铁电存储器的结构框图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种基于监控检测的教室自习室管理系统，发明中利用监控检测模块实时对教室里的人进行扫描，然后进行统计；教室显示模块连接学校教务系统获取该教室本学期的课程安排，当教室有课或被借用时，显示“使用中”，当教室空闲时，显示“空闲中”，并且实时显示教室当前人数和教室的总位置数；楼层显示模块实时显示该层教室的使用情况；教学楼显示模块显示该楼每层教室的使用情况，方便学生判断该楼是否有空闲教室，显示天气信息，显示重要考试或活动信息，显示遗落物品信息，方便学生更好的学习，更好的参加活动，也能够快速的找到自己的遗落物品；教室状态切换模块由教学楼管理员管理，判断是否活动、考试等占用教室，来对教室状态进行切换，切换教室的状态为“使用中”或“空闲中”；教室用电控制模块同样由管理员进行管理，判断教室是否有人或者时间是否已到闭楼的时间，来决定是否切断教室电源，更加方便了管理员对教学楼的管理；储物模块由储物柜组成，用来存放教室打扫工具和学生遗落的物品，学生遗落物品在教学楼显示模块显示；串口通讯模块连接单片机和上位机；管理员通过操作上位机来对教学楼进行管理。

具体实施时，如图1所示，一种基于监控检测的教室自习室管理系统，其中包括多个监控检测模块、教室状态切换模块、教室用电控制模块、储物模块、教室显示模块、单片机、继电器、铁电存储器、串口通讯模块、上位机、楼层显示模块、教学楼显示模块；单片机分别与多个监控检测模块、教室状态切换模块、教室用电控制模块、储物模块和教室显示模块连接；然后与铁电存储器相连，由单片机处理，显示在楼层显示模块上；串口通讯模块分别连接从机与上位机，上位机连接教学楼显示模块，由教学楼管理员对上位机进行操作。

如图2所示，多个监控检测模块分别位于教室最前方顶部的两侧，对教室里的人进行人脸和行为特征分析，然后进行计数，交由单片机进行处理。实时显示在对应教室显示模块上。

如图2所示，储物模块安装在教室后方的角落里，储物模块由储物柜组成，用来存放打扫物品和遗落物品，遗落物品由管理员进行统计管理，通过上位机显示在教学楼显示模块上。

教室状态切换模块由管理员对上位机进行操作，然后单片机控制继电器来对教室状态进行切换，如图3所示，来显示教室状态：“使用中”或“空闲中”。

教室用电模块由管理员通过上位机进行控制，上位机通过单片机控制继电器来对教室用电进行控制，如图3所示。

教室显示模块、楼层显示模块和教学楼显示模块均采用LCD1602液晶显示屏，教室显示模块安置在每间教室外面的墙上，连接学校教务系统获取该教室本学期的课程安排，当教室有课或被借用时，显示“使用中”，当教室空闲时，显示“空闲中”，并且实时显示教室当前人数和教室的总位置数；楼层显示模块安置在每层楼梯口对面教室的墙上，实时显示该层教室的使用情况；教学楼显示模块安置在教学楼大厅中面对大门的墙上，显示该楼每层教室的使用情况，方便学生判断该楼是否有空闲教室，显示天气信息，显示重要考试或活动信息，显示遗落物品信息，方便学生更好的学习，更好的参加活动，也能够快速的找到自己的遗落物品。

如图4所示，单片机采用STM32F103单片机，高性能，控制力强，低成本，性价比高，且STM32外围接口丰富，数据处理速度快。

如图5所示，串口通信模块采用RS-485，方便与TTL电路相连且传输距离较远，串口通信模块用于连接从机和上位机。

如图6所示，铁电存储器采用FM24C256，低电压，低功耗，快速的写入速度，用于存储教室单片机处理过后的数据，楼层单片机可以对存储器中的数据进行读取，进一步对数据进行处理，进而显示在楼层显示模块上。

应理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。