本發(fā)明涉及管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

為了踐行大學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)綱要，實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)是許多大學(xué)生的必修科目，許多學(xué)院專業(yè)都需要學(xué)習(xí)這門課程。因此一套完整嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)是評判實(shí)驗(yàn)室管理工作以及方便學(xué)生學(xué)習(xí)的必要條件。但是，許多學(xué)校仍然采用無人式紙質(zhì)登記模式，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的秩序混亂，管理效率低下，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排受到嚴(yán)重影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)及方法，可由電腦直接登錄和選擇課程，摒棄紙質(zhì)登記模式，同時(shí)利用RFID射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室門禁管理，選課系統(tǒng)和管理系統(tǒng)集于一身，方便管理且成本更低。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)包括：

后臺服務(wù)器，用于后臺管理員錄入課程信息、學(xué)生信息和教師信息；

客戶端，連接后臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫，用于學(xué)生查詢課程信息、學(xué)生信息以及課程選擇和將課程選擇情況通過網(wǎng)絡(luò)傳到門禁系統(tǒng)中等操作，或者用于教師查詢學(xué)生選課情況；

標(biāo)簽卡，用于讀取卡編號，通過門禁系統(tǒng)(3)寫入程序最終對應(yīng)學(xué)生的學(xué)號；

門禁系統(tǒng)，用于識別標(biāo)簽卡的卡編號，門禁確認(rèn)卡編號對應(yīng)的學(xué)號信息與存儲芯片內(nèi)的學(xué)生選課信息里的學(xué)號信息匹配后放行，并且將進(jìn)入者的信息和進(jìn)入時(shí)間傳到客戶端。

本發(fā)明所述門禁系統(tǒng)包括單片機(jī)、時(shí)鐘模塊、射頻識別模塊、顯示模塊、WIFI模塊和存儲模塊，所述時(shí)鐘模塊用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)間，所述射頻識別模塊解析處理標(biāo)簽卡發(fā)出的射頻信號，所述單片機(jī)接收射頻識別模塊解析后的數(shù)據(jù)信息并與預(yù)先寫入的信息進(jìn)行比對判斷信息是否匹配，匹配成功后所述顯示模塊讀取顯示標(biāo)簽卡的卡編號和學(xué)生信息，所述單片機(jī)通過所述WIFI模塊與所述客戶端建立通信。

本發(fā)明所述單片機(jī)為STC89C52單片機(jī)，所述射頻識別模塊為MFRC522非接觸式讀寫卡芯片，所述顯示模塊為12864液晶顯示模塊，所述存儲模塊為EEPROM存儲芯片。

本發(fā)明所述時(shí)鐘模塊包括DS1302時(shí)鐘芯片、寄存器和備用電源，所述DS1302時(shí)鐘芯片通過32.768KHz的晶振產(chǎn)生震蕩脈沖使寄存器計(jì)數(shù)，并將時(shí)間信息寫入寄存器中，所述單片機(jī)讀取寄存器中的相應(yīng)信息。

本發(fā)明所述標(biāo)簽卡為RFID射頻卡。

本發(fā)明所述后臺服務(wù)器內(nèi)置SQL Server數(shù)據(jù)庫，所述客戶端內(nèi)置基于C#的windows應(yīng)用程序。

本發(fā)明還提供一種實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理方法，使用上述的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，包括以下步驟：

a.學(xué)生攜帶自己的標(biāo)簽卡到管理員處，管理員將標(biāo)簽卡注冊，即將標(biāo)簽卡拿到射頻識別模塊處，通過USB轉(zhuǎn)串口模塊在電腦的串口助手中得到卡編號，在程序中將得到的卡編號與學(xué)生學(xué)號建立唯一對應(yīng)關(guān)系，完成注冊；

b.管理員將課程信息、學(xué)生信息和教師信息錄入至后臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，學(xué)生通過客戶端上的網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)室選課系統(tǒng)”軟件，客戶端從后臺服務(wù)器上獲取課程信息、學(xué)生信息和教師信息；

c.學(xué)生進(jìn)入管理系統(tǒng)后根據(jù)軟件上的課程信息、學(xué)生信息和教師信息進(jìn)行課程選擇操作，選課后所述客戶端將課程選擇結(jié)果反饋給所述后臺服務(wù)器，同時(shí)所述客戶端將學(xué)生信息和課程選擇結(jié)果發(fā)送給WIFI模塊繼而發(fā)送給所述單片機(jī)，單片機(jī)通過EEPROM存儲芯片對學(xué)生信息和課程選擇結(jié)果進(jìn)行存儲和讀??；

d.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，當(dāng)標(biāo)簽卡接觸感應(yīng)區(qū)時(shí)，感應(yīng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電流將標(biāo)簽卡的射頻信號發(fā)送出去，所述射頻識別模塊接收傳回來的信號，經(jīng)解調(diào)后通過串口回饋給單片機(jī)，如果得到的卡號信息對應(yīng)的學(xué)號與EEPROM存儲芯片中選課信息的學(xué)號一致，并且存儲芯片中當(dāng)前卡號信息對應(yīng)的學(xué)號的選課時(shí)間段與當(dāng)前時(shí)鐘模塊的時(shí)間對應(yīng)則門開，然后單片機(jī)將讀取的卡編號、學(xué)生信息和課程選擇結(jié)果發(fā)送給顯示模塊顯示，此時(shí)單片機(jī)通過WIFI模塊將進(jìn)入者的進(jìn)入時(shí)間和學(xué)生信息發(fā)送到客戶端，繼而通過客戶端傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。

本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)及方法的有益效果是：

1、本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)借助C#編制而成的軟件可由電腦直接登錄和選擇課程，摒棄紙質(zhì)登記模式，給學(xué)生帶來了極大的方便，同時(shí)利用RFID射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室門禁管理，選課系統(tǒng)和管理系統(tǒng)集于一身，方便管理且成本更低。

2、本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)利用客戶機(jī)的客戶端軟件對實(shí)驗(yàn)開放實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行選擇，管理員根據(jù)選課系統(tǒng)的學(xué)生選課信息注冊標(biāo)簽卡，這樣被注冊成功的標(biāo)簽卡就可通過具有RFID識別的實(shí)驗(yàn)室，從而實(shí)現(xiàn)高效率的實(shí)驗(yàn)室管理模式。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的原理框圖。

其中：后臺服務(wù)器1；客戶端2；門禁系統(tǒng)3，單片機(jī)31，射頻識別模塊32，時(shí)鐘模塊33，顯示模塊34，WIFI模塊35，感應(yīng)區(qū)36，存儲模塊37。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“徑向”、“軸向”、“上”、“下”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)以方便教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)為出發(fā)點(diǎn)，要求學(xué)生登陸選課界面選擇實(shí)驗(yàn)課程，配合領(lǐng)取的標(biāo)簽卡進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，有序方便的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開放課程的學(xué)習(xí)以及教學(xué)。本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)是一種基于C#編程的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的軟件，結(jié)合RFID射頻技術(shù)的門禁系統(tǒng)3形成一套集選課、管理、門禁、登記為一體的多功能實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)。C#采用C/S結(jié)構(gòu)客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，利用后臺服務(wù)器1中的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行對學(xué)生信息和選課的管理，管理員可根據(jù)選課情況對學(xué)生卡進(jìn)行注冊，使注冊的標(biāo)簽卡帶有學(xué)生的學(xué)號信息，學(xué)生帶有注冊成功的標(biāo)簽卡匹配存儲芯片里的學(xué)生選課信息里的學(xué)號，匹配成功可通過具有RFID識別的門禁，從而進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。

圖1示出了本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的原理框圖，該實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)包括后臺服務(wù)器1、客戶端2、標(biāo)簽卡和門禁系統(tǒng)3，其中，后臺服務(wù)器1用于后臺管理員錄入課程信息、學(xué)生信息和教師信息；客戶端2連接后臺數(shù)據(jù)庫，客戶端2用于學(xué)生查詢課程信息、學(xué)生信息、教師信息以及課程選擇和將數(shù)據(jù)才發(fā)送給WIFI模塊操作，或者用于教師查詢學(xué)生選課情況；標(biāo)簽卡用于錄入卡編號；門禁系統(tǒng)3用于識別標(biāo)簽卡的卡編號，門禁系統(tǒng)3確認(rèn)卡編號匹配后放行。

本實(shí)施例中的門禁系統(tǒng)3包括單片機(jī)31、時(shí)鐘模塊33、射頻識別模塊32、顯示模塊34和WIFI模塊35、感應(yīng)區(qū)36和存儲模塊37，時(shí)鐘模塊33用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)間，射頻識別模塊32解析處理標(biāo)簽卡發(fā)出的射頻信號，單片機(jī)31接收射頻識別模塊32解析后的數(shù)據(jù)信息并與預(yù)先寫入的信息進(jìn)行比對判斷信息是否匹配，匹配成功后顯示模塊34讀取顯示標(biāo)簽卡的卡編號和學(xué)生信息，單片機(jī)31通過WIFI模塊35與后臺服務(wù)器1建立通信。

本實(shí)施例中的單片機(jī)31為STC89C52單片機(jī)，射頻識別模塊32為MFRC522非接觸式讀寫卡芯片，顯示模塊34為12864液晶顯示模塊，存儲模塊37為EEPROM存儲芯片。

本實(shí)施例中的時(shí)鐘模塊33包括DS1302時(shí)鐘芯片、寄存器和備用電源，DS1302時(shí)鐘芯片通過32.768KHz的晶振產(chǎn)生震蕩脈沖使寄存器計(jì)數(shù)，并將時(shí)間信息寫入寄存器中，單片機(jī)31讀取寄存器中的相應(yīng)信息。

本實(shí)施例中的標(biāo)簽卡為RFID射頻卡。

本實(shí)施例中的后臺服務(wù)器1內(nèi)置SQL Server數(shù)據(jù)庫，客戶端2內(nèi)置基于C#的windows應(yīng)用程序。

本實(shí)施例還提供一種實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理方法，使用上述的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，包括以下步驟：

a.學(xué)生攜帶自己的標(biāo)簽卡到管理員處，管理員將標(biāo)簽卡注冊，即將標(biāo)簽卡拿到射頻識別模塊處，通過USB轉(zhuǎn)串口模塊在電腦的串口助手中得到卡編號，在程序中將得到的卡編號與學(xué)生學(xué)號建立唯一對應(yīng)關(guān)系，完成注冊；

b.管理員將課程信息、學(xué)生信息和教師信息錄入至后臺服務(wù)器1的數(shù)據(jù)庫中，學(xué)生通過客戶端2上的網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)入“實(shí)驗(yàn)室選課系統(tǒng)”軟件，客戶端2從后臺服務(wù)器1上獲取課程信息、學(xué)生信息和教師信息，具體地，管理員提前將課程信息、學(xué)生信息和教師信息等錄入至后臺服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，客戶端2配合基于C#的windows應(yīng)用程序，學(xué)生有自己的學(xué)號賬號和初始密碼，進(jìn)行登錄，登錄的同時(shí)通過后臺的數(shù)據(jù)庫中的學(xué)生信息相匹配，匹配成功則進(jìn)入選課界面，學(xué)生登陸選課頁面成功后，系統(tǒng)顯示當(dāng)前學(xué)生信息等；

c.學(xué)生進(jìn)入管理系統(tǒng)后根據(jù)軟件上的課程信息、學(xué)生信息和教師信息進(jìn)行課程選擇操作，學(xué)生可通過篩選或者查找選擇合適的課程，并且在學(xué)生選擇時(shí)間上有沖突的課程后，程序?qū)龀鼍?，使得學(xué)生可以方便直觀地選擇需要的課程，選課后客戶端2將課程選擇結(jié)果反饋給后臺服務(wù)器1，同時(shí)客戶端2將學(xué)生信息和課程選擇結(jié)果發(fā)送給門禁系統(tǒng)，在選課界面中，學(xué)生在客戶端2選擇或更改的課程信息則會相應(yīng)地通過網(wǎng)絡(luò)更新到后臺服務(wù)器1的數(shù)據(jù)庫中；

d.進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，當(dāng)標(biāo)簽卡接觸感應(yīng)區(qū)36時(shí)，感應(yīng)區(qū)36域內(nèi)產(chǎn)生電流將標(biāo)簽卡的射頻信號發(fā)送出去，所述射頻識別模塊32接收傳回來的信號，經(jīng)解調(diào)后通過串口回饋給單片機(jī)31，如果得到的卡號信息對應(yīng)的學(xué)號與EEPROM存儲芯片中選課信息的學(xué)號一致，并且存儲芯片中當(dāng)前卡號信息對應(yīng)的學(xué)號的選課時(shí)間段與當(dāng)前時(shí)鐘模塊的時(shí)間一致則門開，然后單片機(jī)31將讀取的卡編號、學(xué)生信息和課程選擇結(jié)果發(fā)送給顯示模塊34顯示，此時(shí)單片機(jī)31通過WIFI模塊35將進(jìn)入者的進(jìn)入時(shí)間和學(xué)生信息發(fā)送到客戶端2，繼而通過客戶端2傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器1的數(shù)據(jù)庫中，管理員可以通過顯示模塊34核實(shí)信息是否正確，更直觀方便。

其中，基于C#的windows應(yīng)用程序可實(shí)現(xiàn)老師和學(xué)生登錄的兩種模式，并且可自行修改密碼，學(xué)生登錄后自動連接后臺服務(wù)器1的數(shù)據(jù)庫顯示自己的選課內(nèi)容，同時(shí)顯示課表的全部選課情況。在學(xué)生界面獲取網(wǎng)絡(luò)時(shí)間，根據(jù)當(dāng)前時(shí)間以確定選課時(shí)間，在當(dāng)天的24:00:00自動刷新課表全部課程(已選課程人數(shù)全部為0，課程剩余名額全部為36)。

學(xué)生可以根據(jù)下拉框進(jìn)行課程、時(shí)間或課程和時(shí)間的篩選，以方便選課時(shí)對全部課程選課情況的了解，此外學(xué)生可進(jìn)行選課和退選，學(xué)生的選課總數(shù)不能超過三門，選課的課程名、課程時(shí)間均不互相重復(fù)，在點(diǎn)擊DataGridView中的課程名或時(shí)間可自動顯示你是否已經(jīng)顯示該課程或時(shí)間。在學(xué)生界面中，學(xué)生可點(diǎn)擊上面的菜單欄上的房間信息觀察到房間號和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

在老師界面，老師可看到所有學(xué)生選課情況和全部選課情況，為了老師的方便，老師可以將這些表格直接打印成表格存在電腦中，老師也可在老師界面對學(xué)生的成績進(jìn)行錄入、修改和保存。

在步驟a中，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)平臺輸入本人提供的賬戶密碼，下載“物理實(shí)驗(yàn)室選課系統(tǒng).exe”軟件，打開軟件，輸入自己的學(xué)號和密碼，初始密碼為111，學(xué)生可自己通過軟件上的修改密碼功能自行修改。本實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)室開放實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)借助C#編制而成的軟件可由電腦直接登錄和選擇課程，摒棄紙質(zhì)登記模式，給學(xué)生帶來了極大的方便，同時(shí)利用RFID射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室門禁管理，選課系統(tǒng)和管理系統(tǒng)集于一身，方便管理且成本更低。

應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。由本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。