一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)和通訊手段將傳感器、控制器、機(jī)器、人員等聯(lián)系在一起，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人、設(shè)備、信息的遠(yuǎn)程控制和管理；教育管理平臺(tái)主要是對(duì)教學(xué)時(shí)教師以及學(xué)生的考勤、課上活動(dòng)以及師生互動(dòng)進(jìn)行管理和操作；采用了壓力傳感器實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)出勤人數(shù)的功能，采用學(xué)生IC卡讀取電路和教師IC卡讀取電路實(shí)現(xiàn)了到場(chǎng)學(xué)生信息的采集和教師信息的采集，通過(guò)提問(wèn)按鈕的裝置和無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)，通過(guò)USB接口電路可以連接多媒體教學(xué)電腦，方便教師操作、直觀的了解學(xué)生信息及考勤情況。
【專利說(shuō)明】
一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指的是通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)和通訊手段將傳感器、控制器、機(jī)器、人員等聯(lián)系在一起，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人、設(shè)備、信息的遠(yuǎn)程控制和管理，是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)的思想在各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。
[0003]教育管理平臺(tái)主要是對(duì)教學(xué)時(shí)教師以及學(xué)生的考勤、課上活動(dòng)以及師生互動(dòng)進(jìn)行管理和操作，當(dāng)前高校中教師與學(xué)生的考勤記錄主要依靠點(diǎn)名、簽到等做法，這樣既耽誤上課時(shí)間同時(shí)也容易出現(xiàn)疏漏，比如學(xué)生替他人答到等問(wèn)題;課上提問(wèn)環(huán)節(jié)或師生交流主要依靠舉手的方式進(jìn)行互動(dòng)，可是舉手的方式受到教室空間大小的限制，教師無(wú)法及時(shí)看到舉手的同學(xué)，造成師生交流的障礙，只有少數(shù)的電教教室可以實(shí)現(xiàn)師生的交流對(duì)講，但是電教教室投入巨大，且不適用于部分學(xué)科課程，因此需要一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)。
[0004]通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教師學(xué)生考勤的記錄、學(xué)生信息的采集、方便師生交流互動(dòng)是我們這樣一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)所需要解決的主要問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足，提供了一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)，采用了壓力傳感器實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)出勤人數(shù)的功能，采用學(xué)生IC卡讀取電路和教師IC卡讀取電路實(shí)現(xiàn)了到場(chǎng)學(xué)生信息的采集和教師信息的采集，通過(guò)提問(wèn)按鈕的裝置和無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)，通過(guò)USB接口電路可以連接多媒體教學(xué)電腦，方便教師操作、直觀的了解學(xué)生信息及考勤情況。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:包括A單片機(jī)處理器、學(xué)生IC卡讀取電路、提問(wèn)按鈕、壓力傳感器、A無(wú)線通信模塊、B單片機(jī)處理器、教師IC卡讀取電路、B無(wú)線通信模塊、USB接口電路、多媒體教學(xué)電腦;壓力傳感器向A單片機(jī)處理器傳遞所受壓力信息；提問(wèn)按鈕以I/O方式向A單片機(jī)處理器傳遞高低電平信號(hào);學(xué)生IC卡讀取電路通過(guò)并口方式連接A單片機(jī)處理器;A無(wú)線通信模塊通過(guò)串口連接A單片機(jī)處理器，B無(wú)線通信模塊通過(guò)串口連接B單片機(jī)處理器，A無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線信號(hào)與B無(wú)線通信模塊連接完成A單片機(jī)處理器與B單片機(jī)處理器的無(wú)線通信;教師IC卡讀取電路通過(guò)并口的方式與B單片機(jī)處理器連接;B單片機(jī)處理器通過(guò)USB接口電路與多媒體教學(xué)電腦連接。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的A單片機(jī)處理器和B單片機(jī)處理器均為STM32F051C單片機(jī)，VDD引腳通過(guò)Cl和C3濾波連接3V3電源，3V3電源連接電阻R2、和LEDl的陽(yáng)極串聯(lián)，LEDl的陰極連接至ljSTM32R)51C的PB9引腳反應(yīng)單片機(jī)的工作狀態(tài)。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的學(xué)生IC卡讀取電路和教師IC卡讀取電路均為基于MFRC500芯片的射頻IC卡讀取電路，MFRC500芯片的VDD引腳連接5VVCC電源，TXl和TX2連接L1、L2、L4、L5發(fā)射和接收射頻信號(hào)。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的A無(wú)線通信模塊和B無(wú)線通信模塊均為APC220-43無(wú)線通訊模塊，其VCC引腳連接5V VCC電源，GND引腳接地。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的USB接口電路包括FT232RL芯片U2、Mini USB接口JP2JPASMl 117-3.3芯片U4，F(xiàn)T232RL芯片U2的USBDM引腳連接Mini USB接口JP2的USBD-引腳，F(xiàn)T232RL芯片U2的USBDP引腳連接Mini USB接口 JP2的USBD+引腳;Mini USB接口 JP2的VCC引腳連接ASMl117-3.3芯片U4的Vin引腳作為5V VCC電源，ASM1117-3.3芯片U^MoudI腳通過(guò)C27、C25濾波作為3.3V電源。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的學(xué)生IC卡讀取電路中的D0-D7引腳與A單片機(jī)處理器的PA0-PA7引腳連接;教師IC卡讀取電路中的D0-D7引腳與B單片機(jī)處理器的PA0-PA7引腳連接。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的A無(wú)線通信模塊的TX引腳與A單片機(jī)處理器的PA14引腳連接，A無(wú)線通信模塊的RX引腳與A單片機(jī)處理器的PA15引腳連接;B無(wú)線通信模塊的TX引腳與B單片機(jī)處理器的PA14引腳連接，B無(wú)線通信模塊的RX引腳與B單片機(jī)處理器的PA15引腳連接。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的USB接口電路的TX引腳與B單片機(jī)處理器的引腳連接，USB接口電路的RX引腳與B單片機(jī)處理器的PB7引腳連接。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的壓力傳感器為座椅壓力傳感器，其一端連接3.3V電源，另一端連接A單片機(jī)處理器的PB5引腳。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的提問(wèn)按鈕一端連接3.3V電源，另一端連接A單片機(jī)處理器的PB4引腳。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的多媒體教學(xué)電腦為普通多媒體計(jì)算機(jī)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):1、采用壓力傳感器可以省去清點(diǎn)人數(shù)、點(diǎn)名等傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)生考勤的方式，并且有效的避免考勤統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)的問(wèn)題;2、采用學(xué)生IC卡讀取電路可以在進(jìn)一步確認(rèn)學(xué)生考勤情況的同時(shí)采集學(xué)生信息，更方便進(jìn)行教學(xué)管理和課堂互動(dòng)3、采用教師IC卡讀取電路方便了教師考勤的記錄，并且方便多媒體教學(xué)資源的權(quán)限管理;4、通過(guò)設(shè)置提問(wèn)按鈕方便學(xué)生課堂提問(wèn)或回答問(wèn)題環(huán)節(jié)，使師生互動(dòng)更加方便
5、通過(guò)無(wú)線通信模塊傳送信息避免了傳統(tǒng)電教教室布線復(fù)雜且投入成本大可靠性低等一系列問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是整體結(jié)構(gòu)框體；
[0019]圖2是單片機(jī)處理器電路圖；
[0020]圖3是IC卡讀取電路電路圖；
[0021 ]圖4是無(wú)線通信模塊電路圖；
[0022]圖5是USB接口電路圖。
[0023]圖中，1、A單片機(jī)處理器;2、學(xué)生IC卡讀取電路;3、提問(wèn)按鈕;4、壓力傳感器;5、A無(wú)線通信模塊;6、B單片機(jī)處理器;7、教師IC卡讀取電路;8、B無(wú)線通信模塊;9、USB接口電路；
10、多媒體教學(xué)電腦。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0025]【具體實(shí)施方式】一:如圖1-5所示，包括包括A單片機(jī)處理器1、學(xué)生IC卡讀取電路2、提問(wèn)按鈕3、壓力傳感器4、A無(wú)線通信模塊5、B單片機(jī)處理器6、教師IC卡讀取電路7、B無(wú)線通信模塊8、USB接口電路9、多媒體教學(xué)電腦10;壓力傳感器4向A單片機(jī)處理器I傳遞所受壓力信息;提問(wèn)按鈕3以I/O方式向A單片機(jī)處理器I傳遞高低電平信號(hào);學(xué)生IC卡讀取電路2通過(guò)并口方式連接A單片機(jī)處理器I ;A無(wú)線通信模塊5通過(guò)串口連接A單片機(jī)處理器1，B無(wú)線通信模塊8通過(guò)串口連接B單片機(jī)處理器6，A無(wú)線通信模塊5通過(guò)無(wú)線信號(hào)與B無(wú)線通信模塊8連接完成A單片機(jī)處理器I與B單片機(jī)處理器6的無(wú)線通信;教師IC卡讀取電路7通過(guò)并口的方式與B單片機(jī)處理器6連接;B單片機(jī)處理器6通過(guò)USB接口電路9與多媒體教學(xué)電腦10連接。
[0026]所述的A單片機(jī)處理器I和B單片機(jī)處理器6均為STM32F051C單片機(jī)，VDD引腳通過(guò)Cl和C3濾波連接3V3電源，3V3電源連接電阻R2、和LEDI的陽(yáng)極串聯(lián)，LEDI的陰極連接到STM32R)51C的PB9引腳反應(yīng)單片機(jī)的工作狀態(tài)。
[0027]所述的學(xué)生IC卡讀取電路2和教師IC卡讀取電路7均為基于MFRC500芯片的射頻IC卡讀取電路，MFRC500芯片的VDD引腳連接5V VCC電源，TXl和TX2連接L1、L2、L4、L5發(fā)射和接收射頻信號(hào)。
[0028]所述的A無(wú)線通信模塊5和B無(wú)線通信模塊8均為APC220-43無(wú)線通訊模塊，其VCC引腳連接5V VCC電源，GND引腳接地。
[0029]所述的USB接口電路9包括FT232RL芯片U2、Mini USB接口 JP2、和ASMl 117-3.3芯片U4，F(xiàn)T232RL芯片U2的USBDM引腳連接Mini USB接口JP2的USBD-引腳，F(xiàn)T232RL芯片U2的USBDP引腳連接Mini USB接口JP2的USBD+引腳;Mini USB接口JP2的VCC引腳連接ASMl 117-3.3芯片U4的Vin引腳作為5V VCC電源，ASMl 117-3.3芯片U4的Vout引腳通過(guò)C27、C25濾波作為3.3V電源。
[0030]所述的學(xué)生IC卡讀取電路2中的D0-D7引腳與A單片機(jī)處理器I的PA0-PA7引腳連接;教師IC卡讀取電路7中的D0-D7引腳與B單片機(jī)處理器6的PA0-PA7引腳連接。
[0031]所述的A無(wú)線通信模塊5的TX引腳與A單片機(jī)處理器I的PA14引腳連接，A無(wú)線通信模塊5的RX引腳與A單片機(jī)處理器I的PA15引腳連接;B無(wú)線通信模塊8的TX引腳與B單片機(jī)處理器6的PA14引腳連接，B無(wú)線通信模塊8的RX引腳與B單片機(jī)處理器6的PA15引腳連接。
[0032]所述的USB接口電路9的TX引腳與B單片機(jī)處理器6的引腳連接，USB接口電路9的RX引腳與B單片機(jī)處理器6的PB7引腳連接。
[0033]所述的壓力傳感器4為座椅壓力傳感器，其一端連接3.3V電源，另一端連接A單片機(jī)處理器I的PB5引腳。
[0034]所述的提問(wèn)按鈕3—端連接3.3V電源，另一端連接A單片機(jī)處理器I的PB4引腳。
[0035]所述的多媒體教學(xué)電腦10為普通多媒體計(jì)算機(jī)。
[0036]圖一是整體機(jī)構(gòu)框圖，壓力傳感器4安裝在教室中每個(gè)座椅的坐墊處，當(dāng)有學(xué)生坐在座位上時(shí)輸出高電平傳送給A單片機(jī)處理器，同時(shí)學(xué)生IC卡讀取電路2可以讀取學(xué)生放置在指定位置的存儲(chǔ)個(gè)人身份信息的IC卡內(nèi)信息，信息通過(guò)A無(wú)線通信模塊5通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸傳輸給安放在講臺(tái)的B無(wú)線通信模塊8，B無(wú)線通信模塊8將信息傳送給B單片機(jī)處理器6，教師IC卡讀取電路7讀取教師放置在指定位置的帶有個(gè)人身份信息的IC卡內(nèi)信息傳送給B單片機(jī)處理器6，B單片機(jī)處理器通過(guò)USB接口電路9連接到多媒體教學(xué)電腦10將考勤情況、教師以及學(xué)生信息、帶有學(xué)生姓名的學(xué)生座次表進(jìn)行顯示方便教室進(jìn)行操作；當(dāng)學(xué)生按下提問(wèn)按鈕3時(shí)，A單片機(jī)處理器I接收到高電平信號(hào)，通過(guò)A無(wú)線通信模塊5和B無(wú)線通信模塊8將該生個(gè)人信息傳送給B單片機(jī)處理器6，并通過(guò)USB接口電路9傳送給多媒體教學(xué)電腦10進(jìn)行顯示。
[0037]本實(shí)用新型采用了壓力傳感器4實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)出勤人數(shù)的功能，采用學(xué)生IC卡讀取電路2和教師IC卡讀取電路7實(shí)現(xiàn)了到場(chǎng)學(xué)生信息的采集和教師信息的采集，通過(guò)提問(wèn)按鈕3的裝置和A無(wú)線通信模塊5、B無(wú)線通信模塊8實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)，通過(guò)USB接口電路9可以連接多媒體教學(xué)電腦10，方便教師操作、直觀的了解學(xué)生信息及考勤情況。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種物聯(lián)網(wǎng)教育管理平臺(tái)，其特征在于:包括A單片機(jī)處理器(1)、學(xué)生IC卡讀取電路(2)、提問(wèn)按鈕(3)、壓力傳感器(4)、A無(wú)線通信模塊(5)、B單片機(jī)處理器(6)、教師IC卡讀取電路(7)、B無(wú)線通信模塊(8)、USB接口電路(9)、多媒體教學(xué)電腦(10);壓力傳感器(4)向A單片機(jī)處理器(I)傳遞所受壓力信息；提問(wèn)按鈕(3)以I/O方式向A單片機(jī)處理器(I)傳遞高低電平信號(hào);學(xué)生IC卡讀取電路(2)通過(guò)并口方式連接A單片機(jī)處理器(I) ;A無(wú)線通信模塊(5)通過(guò)串口連接A單片機(jī)處理器(I)，B無(wú)線通信模塊(8)通過(guò)串口連接B單片機(jī)處理器(6)，八無(wú)線通信模塊(5)通過(guò)無(wú)線信號(hào)與B無(wú)線通信模塊(8)連接完成A單片機(jī)處理器(I)與B單片機(jī)處理器(6)的無(wú)線通信;A單片機(jī)處理器(I)和B單片機(jī)處理器(6)均為STM32F051C單片機(jī)，VDD引腳通過(guò)Cl和C3濾波連接3.3V電源，3.3V電源連接電阻R2和LEDl的陽(yáng)極，LEDl的陰極連接至ljSTM32F051C的引腳反應(yīng)單片機(jī)的工作狀態(tài);教師IC卡讀取電路(7)通過(guò)并口的方式與B單片機(jī)處理器(6)連接;B單片機(jī)處理器(6)通過(guò)USB接口電路(9)與多媒體教學(xué)電腦(10)連接;學(xué)生IC卡讀取電路(2)中的D0-D7引腳與A單片機(jī)處理器(I)的PA0-PA7引腳連接;教師IC卡讀取電路(7)中的D0-D7引腳與B單片機(jī)處理器(6)的PA0-PA7引腳連接;學(xué)生IC卡讀取電路(2)和教師IC卡讀取電路(7)均為基于MFRC500芯片的射頻IC卡讀取電路，MFRC500芯片的VDD引腳連接5V VCC電源，TXl和TX2連接L1、L2、L4、L5發(fā)射和接收射頻信號(hào);A無(wú)線通信模塊(5)的TX引腳與A單片機(jī)處理器(I)的PA14引腳連接，A無(wú)線通信模塊(5)的RX引腳與A單片機(jī)處理器(I)的PA15引腳連接;B無(wú)線通信模塊(8)的TX引腳與B單片機(jī)處理器(6)的PA14引腳連接，B無(wú)線通信模塊(8)的RX引腳與B單片機(jī)處理器(6)的PA15引腳連接;A無(wú)線通信模塊(5)和B無(wú)線通信模塊(8)均為APC220-43無(wú)線通訊模塊，其VCC引腳連接5V VCC電源，GND引腳接地;USB接口電路(9)的TX引腳與B單片機(jī)處理器(6)的PB6引腳連接，USB接口電路(9)的RX引腳與B單片機(jī)處理器(6)的PB7引腳連接；USB接口電路(9)包括FT232RL芯片U2、MiniUSB接口JP2、和ASMl 117-3.3芯片U4，F(xiàn)T232RL芯片U2的USBDM引腳連接Mini USB接口JP2的USBD-引腳，F(xiàn)T232RL芯片U2的USK)P引腳連接Mini USB接 口 JP2的USBD+引腳;Mini USB接 口JP2的VCC引腳連接ASMl 117-3.3芯片U4的Vin引腳作為5V VCC電源，ASMl 117-3.3芯片U4的Vout引腳通過(guò)C27、C25濾波作為3.3V電源;壓力傳感器(4)為座椅壓力傳感器，其一端連接.3.3V電源，另一端連接A單片機(jī)處理器(I)的PB5引腳;提問(wèn)按鈕⑶一端連接3.3V電源，另一端連接A單片機(jī)處理器(I)的PB4引腳。
【文檔編號(hào)】G06Q50/20GK205507910SQ201521001628
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日
【發(fā)明人】李艷燕, 何靜姝
【申請(qǐng)人】李艷燕