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阅览室座位检测系统
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{| class="wikitable" align="right" |- |<center><img src=http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20181113/c141dcced3154c45945e4a3df492e736.jpeg width="300"></center> <small>[https://www.sohu.com/a/275014006_652690 来自 搜狐网 的图片]</small> |} '''阅览室座位检测系统'''近些年来,国家颁布了很多人才引进政策,其中就包括[[大学]]的扩招政策,这项政策使得国内各大高校的在校学生数量急剧增加,各大高校的阅览室因为同学们的占座行为导致[[经常]]没有座位。如何有效解决阅览室占座及座位的管理问题,正在成为各大高校面临的严峻问题。 ==简介== 目前来说,占座这一现象在各大高校及[[社会]]上的阅览室中十分严重,对于如何解决这一问题,很多人也提出了许多方案,我对此也查阅了许多资料,于是设计出了一套如本文所述的阅览室座位监测系统。 本系统采用了二维码进行校园[[图书馆]]阅览室的预约,并且采用Arduino UNO 模块为主控模块,同时我在本设计中添加了 RFID 刷卡模块,读者进入阅览室前,可以刷事先办理好的有效卡刷卡验证身份,验证成功后读者可以进入阅览室进行学习。同时,我在本设计中设计了一个 VB 页面,可以直观的显示阅览室的座位信息,读者进入阅览室前可以通过 VB 实时显示界面查看阅览室的座位信息,并可以选择空闲的座位落座。当同学入座后,由于压力,座位上的微动开关闭合,用于监测座位信息的红外传感器<ref>[http://news.sohu.com/a/622729068_121400664 传感器工作原理以及传感器种类详解] ,搜狐,2022-12-30 </ref>开始[[工作]]。 传感器持续监测信息,并将接受到的座位信息传给Arduino UNO模块,当 Arduino UNO 模块接收到信息后,会通过ZigBee 模块将接受到的信息发给计算机。并且通过设计好的 VB 界面显示接收到的数据,以做到座位信息的实时更新。同时,该设计添加了温度传感器模块,当室温过高或过低时,空调模块都会开启,来给读者提供一个舒适的阅读环境。该设计很好的实时监测座位[[信息]],解决了现阶段阅览室资源分配问题,使得占座现象可以基本杜绝,可以很好地使公共资源得到更充分的利用。 ==项目设计方案== 该[[产品]]设计中采用的模块电路主要涵盖 RFID 模块电路、ZigBee模块电路、Arduino UNO 模块电路同时还采用红外传感器和温湿度传感器进行数据采集。 方案[[设计]]具体流程主要如下: 首先,同学需使用 RFID 模块,刷正确的有效卡,经过系统验证通过后才可进入阅览室。 紧接着读者进入阅览室后,可以实时查看到显示[[界面]],也就是设计好的 VB 界面的座位使用情况,选择无人的座位入座。读者选择无人的座位入座后,座位上预先设置好的微动开关闭合,热释电红外传感器被触发,开始工作,检测座位,以H 触发方式检测,当检测到人时,会持续检测5s,然后再判断该座位是否有人。如果自习的人突然离开了座位,则我们设定一段时间进行计时。这个时间在本设计中为方便演示,我将离开时间设置为十秒,实际场景中时间可以设置为三十分钟。如果在这段时间内,有人回来,则保持该座位的状态,如果人没有回来,则释放该座位。Arduino Uno 主控板负责读取从红外[[传感器]]检测到的信号,分析处理后,通过数据发送端口发送至 ZigBee模块的数据接收端口。同时 Arduino Uno 主控板也持续不断地读取温度传感器的数据和阅览室人数信息,并根据读取到的信息来控制继电器模块的开关。 最后把接收到的所有数据信息全部直接显示在[[电脑]]终端的 VB 界面上,如温度信息、占座情况等。 ==关键技术== 本产品设计是基于 ZigBee 协议的阅览室座位监测系统,采用Arduino UNO 模块作为主控模块。利用红外传感器和温湿度传感器进行数据的采集,将数据信息送至 Arduino UNO 模块上,最后将通过ZigBee 协议将[[信息]]发送至电脑端的 VB 界面上,并且实时更新页面,达到实时监测的作用。 本系统的使用方式便捷,操作过程简单,能实时地监测座位的状态,能有效的减少占座现象。软硬件[[技术]]条件如下: 1)硬件部分: ① 感知层:RFID 模块,红外传感器,温湿度传感器 ② 传输层:ZigBee模块 ③ 控制层: Arduino UNO 模块 (2)[[软件]]及开发环境: ① Altium designer; ② Microsoft visual basic 6.0; ③ Arduino IDE; 本次设计将 Arduino UNO 主控模块作为整个系统的主控制模块,这是因为Arduino uno 主控模块的功能十分强大,它是一款 8位处理器,并且是基于AVR 指令集的。这个模块的核心便是位于模块中心的Atmega328单片机。Arduino可以视为一台微型的计算机,因为它和计算机一样,都有着设备正常运行所必需的所有部件。和其他单片机相比较,STC89C52 内部没有集成 A/D 转换模块。但是 UNO 模块对 STC89352 单片机进行了升级,其内部集成了 A/D 转换。同时Arduino UNO 主控模块有着两个完全不同电源接口,分别为 5V 接口和 3.3V 接口,因此电压不同的[[电源]]<ref>[https://www.sohu.com/a/549005071_121341248 电源种类分不清?这篇文章全给你讲明白!],搜狐,2022-05-20</ref>可以通过不同的接口线对板子供电,也增加了选择方案。在主控模块当中的I/O 端口供电时的直流电流约为40mA,因此功耗非常的低。而且方案选择的这个主控模块还有14 个数字 I/O 接口(分别为 D0-D13)和 6 个模拟 I/O 接口(分别为A0-A5)。同时UNO 板子还支持ICSP 在线实时烧录,[[非常]]的方便使用,也支持TX/RX 接口。但是出于设计方案的考虑,本设计并未用到全部的接口,只是使用了一部分。 ==参考文献== [[Category: 社會組織類]]
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