[实用新型]一种基于中学生班级自习的多功能智能管理装置

说明书

本实用新型公开了一种基于中学生班级自习的多功能智能管理装置，由主控模块、人数统计模块、人员定位模块、智能管理模块、Wi‑Fi通信模块和上位机界面组成。其中人数统计模块在教室门口安装激光传感器(发射器和接收器)，记录学生进出人数，判断是否有人缺勤；人员定位模块在学生座位安装红外传感器和压力传感器，感应座位是否有人入座，判断缺勤人员位置；智能管理模块在门窗安装光敏传感器、雨量传感器和粉尘传感器来判断外界天气状况，实现照明、开关窗户智能化。人数统计、人员定位和智能管理这三大功能模块分别通过Wi‑Fi与主控模块实现相互通信，主控模块与上位机界面通过串口通信实现连接，提供实时的班级教室管理信息。

技术领域

本实用新型属于电子及自动化控制领域，尤其涉及一种自习室智能管理装置。

背景技术

在当今社会，教育一直是当下的热点，尤其是中学应试阶段的教育更是家长们所关心的重点。在中学校园里，除了老师上课之外，自习占据了学生们在校园内绝大多数时间，它是消化所学知识和预习新知识的黄金时间，对学生成绩的提升有着重要作用，这就使得良好的自习环境变得异常重要。现今，绝大部分的中学校园自习课均是校方统一安排老师监督管理学生自习，若老师临时有事暂时离开，这时部分同学就会存在纪律差、消极懒散等坏现象，影响班级良好自习氛围，并给其他同学带来坏的影响，而自习室智能管理系统能够很好解决以上问题。

目前，很多自习室智能管理系统的研究都是针对高校或图书馆设计的，而中学的教室与大学及图书馆的自习室存在很大不同。此外，现有的自习室自能管理装置的功能往往设计都很单一，且主要是关于人数查询及位置空缺方面的，为了给中学生们提供优良的室内环境，需要考虑到自习室内外光照、雨量和粉尘情况，这也需要一个智能化的管理。另外，中学的自习室智能管理装置应方便每一个自习任课老师的查看与管理。鉴于以上分析，有必要设计一种基于中学生班级自习的多功能智能管理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了为了最大化提高中学生的自习效率，提供给中学生们一个良好的自习环境，方便任课自习老师的管理，本实用新型设计了一种基于中学生班级自习的多功能智能管理装置。

本实用新型的技术方案是：一种基于中学生班级自习的多功能智能管理装置，其特征在于：所述多功能智能管理装置由上位机界面、主控模块、Wi-Fi无线通信模块、人数统计模块、人员定位模块和智能管理模块组成；

所述人数统计模块是在教室门口安装激光传感器，记录学生进出人数，判断是否有人缺勤；

所述人员定位模块是在学生座位安装红外传感器和压力传感器，感应座位是否有人入座，判断缺勤人员位置；

所述智能管理模块是在门窗安装光敏传感器、雨量传感器和粉尘传感器来判断外界天气状况，实现照明、开关窗户智能化。

进一步的，所述人数统计模块、人员定位模块和智能管理模块的一端分别通过Wi-Fi无线通信模块与主控模块的一端实现相互通信，所述主控模块的另一端与上位机界面的一端通过串口通信实现连接。

进一步的，所述主控模块为单片机，所述单片机为MSP430混合信号处理控制器。

进一步的，所述激光传感器还包括激光接收器和激光发射器，通过激光接收器对激光发射器所产生的脉冲信号进行检测来判断是否有无障碍物阻挡激光信号，并将信息传输给控制器检测学生进出并计数。

进一步的，所述人员定位模块包括红外传感器和压力传感器；首先，所述红外传感器对人体辐射的红外线进行探测，当人体红外线照射到红外传感器后，红外传感器随温度变化而产生电荷，再经电路放大后输出电压传送给控制器，控制器根据电压的变化判断座位是否有学生；

所述人员定位模块还加装了压力传感器，用以确认当前座位是否有人；所述压力传感器采用金属电阻应变片，其根据基体材料上的应变电阻随机械形变而产生阻值的变化，并传送给控制器，控制器可根据电阻值大小判断座位是否有学生。