閱覽室座位檢測系統

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閱覽室座位檢測系統近些年來，國家頒布了很多人才引進政策，其中就包括大學的擴招政策，這項政策使得國內各大高校的在校學生數量急劇增加，各大高校的閱覽室因為同學們的占座行為導致經常沒有座位。如何有效解決閱覽室占座及座位的管理問題，正在成為各大高校面臨的嚴峻問題。

目錄

簡介

目前來說，占座這一現象在各大高校及社會上的閱覽室中十分嚴重，對於如何解決這一問題，很多人也提出了許多方案，我對此也查閱了許多資料，於是設計出了一套如本文所述的閱覽室座位監測系統。

本系統採用了二維碼進行校園圖書館閱覽室的預約，並且採用Arduino UNO 模塊為主控模塊，同時我在本設計中添加了 RFID 刷卡模塊，讀者進入閱覽室前，可以刷事先辦理好的有效卡刷卡驗證身份，驗證成功後讀者可以進入閱覽室進行學習。同時，我在本設計中設計了一個 VB 頁面，可以直觀的顯示閱覽室的座位信息，讀者進入閱覽室前可以通過 VB 實時顯示界面查看閱覽室的座位信息，並可以選擇空閒的座位落座。當同學入座後，由於壓力，座位上的微動開關閉合，用於監測座位信息的紅外傳感器開始工作。

傳感器持續監測信息，並將接受到的座位信息傳給Arduino UNO模塊，當 Arduino UNO 模塊接收到信息後，會通過ZigBee 模塊將接受到的信息發給計算機。並且通過設計好的 VB 界面顯示接收到的數據，以做到座位信息的實時更新。同時，該設計添加了溫度傳感器模塊，當室溫過高或過低時，空調模塊都會開啟，來給讀者提供一個舒適的閱讀環境。該設計很好的實時監測座位信息，解決了現階段閱覽室資源分配問題，使得占座現象可以基本杜絕，可以很好地使公共資源得到更充分的利用。

項目設計方案

該產品設計中採用的模塊電路主要涵蓋 RFID 模塊電路、ZigBee模塊電路、Arduino UNO 模塊電路同時還採用紅外傳感器和溫濕度傳感器進行數據採集。

方案設計具體流程主要如下：

首先，同學需使用 RFID 模塊，刷正確的有效卡，經過系統驗證通過後才可進入閱覽室。

緊接着讀者進入閱覽室後，可以實時查看到顯示界面，也就是設計好的 VB 界面的座位使用情況，選擇無人的座位入座。讀者選擇無人的座位入座後，座位上預先設置好的微動開關閉合，熱釋電紅外傳感器被觸發，開始工作，檢測座位，以H 觸發方式檢測，當檢測到人時，會持續檢測5s，然後再判斷該座位是否有人。如果自習的人突然離開了座位，則我們設定一段時間進行計時。這個時間在本設計中為方便演示，我將離開時間設置為十秒，實際場景中時間可以設置為三十分鐘。如果在這段時間內，有人回來，則保持該座位的狀態，如果人沒有回來，則釋放該座位。Arduino Uno 主控板負責讀取從紅外傳感器檢測到的信號，分析處理後，通過數據發送端口發送至 ZigBee模塊的數據接收端口。同時 Arduino Uno 主控板也持續不斷地讀取溫度傳感器的數據和閱覽室人數信息，並根據讀取到的信息來控制繼電器模塊的開關。

最後把接收到的所有數據信息全部直接顯示在電腦終端的 VB 界面上，如溫度信息、占座情況等。

關鍵技術

本產品設計是基於 ZigBee 協議的閱覽室座位監測系統，採用Arduino UNO 模塊作為主控模塊。利用紅外傳感器和溫濕度傳感器進行數據的採集，將數據信息送至 Arduino UNO 模塊上，最後將通過ZigBee 協議將信息發送至電腦端的 VB 界面上，並且實時更新頁面，達到實時監測的作用。

本系統的使用方式便捷，操作過程簡單，能實時地監測座位的狀態，能有效的減少占座現象。軟硬件技術條件如下：

1）硬件部分：

① 感知層：RFID 模塊，紅外傳感器，溫濕度傳感器

② 傳輸層：ZigBee模塊

③ 控制層: Arduino UNO 模塊

（2）軟件及開發環境：

① Altium designer；

② Microsoft visual basic 6.0；

③ Arduino IDE；

本次設計將 Arduino UNO 主控模塊作為整個系統的主控制模塊，這是因為Arduino uno 主控模塊的功能十分強大，它是一款 8位處理器，並且是基於AVR 指令集的。這個模塊的核心便是位於模塊中心的Atmega328單片機。Arduino可以視為一台微型的計算機，因為它和計算機一樣，都有着設備正常運行所必需的所有部件。和其他單片機相比較，STC89C52 內部沒有集成 A/D 轉換模塊。但是 UNO 模塊對 STC89352 單片機進行了升級，其內部集成了 A/D 轉換。同時Arduino UNO 主控模塊有着兩個完全不同電源接口，分別為 5V 接口和 3.3V 接口，因此電壓不同的電源可以通過不同的接口線對板子供電，也增加了選擇方案。在主控模塊當中的I/O 端口供電時的直流電流約為40mA，因此功耗非常的低。而且方案選擇的這個主控模塊還有14 個數字 I/O 接口（分別為 D0-D13）和 6 個模擬 I/O 接口（分別為A0-A5）。同時UNO 板子還支持ICSP 在線實時燒錄，非常的方便使用，也支持TX/RX 接口。但是出於設計方案的考慮，本設計並未用到全部的接口，只是使用了一部分。