一种基于计算机的图书馆座位管控系统的制作方法

本实用新型主要涉及计算机领域，更具体地说，涉及一种基于计算机的图书馆座位管控系统。

背景技术：

目前各大高校纷纷出现图书馆“座位慌”现象，在图书馆中常常会出现学生占座的现象，这与学校的硬件设施不能迅速跟进有关，学校的硬件设施不能迅速跟进使学校图书馆不堪重负，而且图书馆一直处于低效率的人工阶段，耗费大量人力的同时致使图书馆一片混乱，不利于优良学风建设。因此，为了给广大读者提供一个文明有序的学习环境，维护图书馆良好的阅读秩序，保证阅览室座位有效公平地实用，结合计算机管理技术，对图书馆的座位实现合理调配，提高座位利用率。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于计算机的图书馆座位管控系统，能够检测噪声，对在图书馆说话的学生进行提示，提醒图书馆学生安静学习，在学生离开座位超过一定时间，则该座位在计算机端自动显示为无人，避免占座现象，提高图书馆座位利用率。

为解决上述技术问题，本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统包括主处理器、红外感应模块、噪声采集模块、时钟模块、存储模块、稳压电源、显示模块、发声模块、重力感应模块、发射模块、接收模块、数据处理器、计算机、显示屏、身份识别器、身份卡，能够检测噪声，对在图书馆说话的学生进行提示，提醒图书馆学生安静学习，在学生离开座位超过一定时间，则该座位在计算机端自动显示为无人，避免占座现象，提高图书馆座位利用率。

其中，所述红外感应模块的输出端连接着主处理器的输入端；所述噪声采集模块的输出端连接着主处理器的输入端；所述时钟模块的输出端连接着主处理器的输入端；所述存储模块连接着主处理器；所述稳压电源的输出端连接着主处理器的输入端；所述主处理器的输出端连接着显示模块的输入端；所述主处理器的输出端连接着发声模块的输入端；所述重力感应模块的输出端连接着主处理器的输入端；所述主处理器的输出端连接着发射模块的输入端；所述接收模块通过天线与发射模块进行连接；所述接收模块的输出端连接着数据处理器的输入端；所述数据处理器的输出端连接着计算机的输入端；所述计算机的输出端连接着显示屏的输入端；所述身份识别器的输出端连接着计算机的输入端；所述身份卡通过天线连接着身份识别器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统所述主处理器采用ATmega64单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统所述红外感应模块采用BISS0001热释电红外传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统所述重力感应模块采用CZAF-605电阻应变式传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统所述噪声采集模块采用SG麦克风。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统所述身份识别器采用C221014阅读器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统所述身份卡采用RFID标签。

控制效果：本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统，能够检测噪声，对在图书馆说话的学生进行提示，提醒图书馆学生安静学习，在学生离开座位超过一定时间，则该座位在计算机端自动显示为无人，避免占座现象，提高图书馆座位利用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的主处理器的电路图。

图3为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的红外感应模块的电路图。

图4为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的噪声采集模块的电路图。

图5为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的时钟模块的电路图。

图6为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的存储模块的电路图。

图7为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的显示模块的电路图。

图8为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的发声模块的电路图。

图9为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的稳压电源的电路图。

图10为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的重力感应模块的电路图。

图11为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的发射模块的电路图。

图12为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的接收模块和数据处理器的电路图。

图13为本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的身份识别器和计算机连接示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，本实施方式所述一种基于计算机的图书馆座位管控系统包括主处理器、红外感应模块、噪声采集模块、时钟模块、存储模块、稳压电源、显示模块、发声模块、重力感应模块、编码器、发射模块、接收模块、解码器、数据处理器、计算机、显示屏、身份识别器、身份卡，能够检测噪声，对在图书馆说话的学生进行提示，提醒图书馆学生安静学习，在学生离开座位超过一定时间，则该座位在计算机端自动显示为无人，避免占座现象，提高图书馆座位利用率。

其中，所述红外感应模块的输出端连接着主处理器的输入端，红外感应模块采用BISS0001热释电红外传感器，红外感应模块接收到人体红外信号经BISS0001热释电红外传感器处理后输出给主处理器的PA3引脚，通过对PA3引脚电平的判断，实现主处理器对人体红外线的检测，红外感应模块的Vo端与主处理器的PA3引脚相连接。

所述噪声采集模块的输出端连接着主处理器的输入端，噪声采集模块采用SG麦克风，用于将声波转换为相应电信号，由于麦克风输出的电信号微弱，必须经过电压放大器进行电压放大，故采用LM386放大器进行放大，麦克风输出电信号通过滑动电阻R5传送给LM386放大器的同相放大端进行放大，LM386放大器将放大后的信号传送给AD536芯片，AD536芯片用于测量信号的有效值，经过处理得到信号有效值通过BUFOUT端输出，传送给LM331电压/频率变换集成芯片，LM331电压/频率变换集成芯片将电压信号转换为频率信号，通过FOUT端传送给主处理器的PC7引脚。

所述时钟模块的输出端连接着主处理器的输入端，时钟模块用于产生时钟信号给系统提供实时时间，时钟模块的SCLK引脚与主处理器的PD7引脚相连接；时钟模块的RST引脚与主处理器的PC0引脚相连接，RST引脚为输入信号，在读、写数据期间，必须为高；时钟模块的I/O引脚与主处理器的PC1引脚相连接。

所述存储模块连接着主处理器，存储模块用于存储设置信息和检测数据，并供主处理器调用，存储模块采用AT24C64存储芯片，通过I²C协议与主处理器连接通信，AT24C64存储芯片的SDA引脚与主处理器的PD1引脚相连接；AT24C64存储芯片的SCL引脚与主处理器的PD0引脚相连接，主处理器将检测的重力信号及设定的时间信号存储在AT24C64存储芯片中，掉电不丢失。

所述稳压电源的输出端连接着主处理器的输入端，稳压电源采用CR1025纽扣电池，提供+3V电压，+3V电压经过AH805升压模块后得到+5V电压，+5V电压再经过FP106升压模块后得到28～30V电压，经过稳压管DW稳压后输出+12V电压，只要改变稳压管的稳压值，即可获得不同的输出电压，给系统提供+3V、+5V、+12V电压，稳压电源用于给系统供电，保证系统正常工作，通过VCC端口给系统供电。

所述主处理器的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用LCD1602液晶显示屏，主处理器用于向显示模块发送控制信号，显示模块根据控制信号进行显示时间信息，显示模块的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7端与主处理器的PF0、PF1、PF2、PF3、PF4、PF5、PF6、PF7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与主处理器的PC2引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与主处理器的PC3引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与主处理器的PC4引脚相连接；主处理器的PC2、PC3、PC4引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

所述主处理器的输出端连接着发声模块的输入端，主处理器用于向发声模块发送控制信号，发声模块LS1端与主处理器的PC5引脚相连接，当主处理器的PC5引脚低电平，三极管Q6集电极正偏，发射极反偏，三极管导通，驱动发声模块发声提示。

所述重力感应模块的输出端连接着主处理器的输入端，重力感应模块采用CZAF-605电阻应变式传感器，重力感应模块把电阻应变片的电阻变化转换为电压输出，并将信号输入INA128放大器的IN-、IN+引脚输入，将微弱信号放大后从OUT引脚输出，传送给ADC0832模数转换芯片的CH0端，ADC0832模数转换芯片用于将模拟电压信号转换为数字电压信号，并传送给主处理器，ADC0832模数转换芯片的CLK端与主处理器的PD6引脚相连接，ADC0832模数转换芯片的D端与主处理器的PC6引脚相连接，ADC0832模数转换芯片的CS端与主处理器的PB0引脚相连接。

所述主处理器的输出端连接着发射模块的输入端，主处理器将需要发送的数据传送给发射模块，发射模块中的PT2262芯片对需要传送的数据进行编码处理，编码器对并行数据进行编码，转换成串行信号传送给F05C模块，经过天线发送出去，主处理器的PE3、PE4、PE5、PE6、PE7引脚分别与发射模块的A8、A9、A10、A11、A12端相连接。

所述接收模块通过天线与发射模块进行连接，接收模块采用J04E，通过天线接收发射模块发送的数据信息，并传送给PT2272进行解码处理，解码处理后的数据传送给数据处理器。

所述接收模块的输出端连接着数据处理器的输入端，接收模块采用J04E，接收模块通过天线接收发射模块发送的数据信息，并进行解码处理后传送给数据处理器，接收模块的A8、A9、A10、A11端分别与数据处理器的P0.3、P0.2、P0.1、P0.0引脚相连接。

所述数据处理器的输出端连接着计算机的输入端，数据处理器通过RS232接口与计算机相连接，RS232接口采用MAX232芯片，数据处理器的P3.0引脚与MAX232的R1OUT端相连接；数据处理器的P3.1引脚与MAX232的T1IN端相连接。

所述计算机的输出端连接着显示屏的输入端，计算机将根据操作来显示相应的座位信息。

所述身份识别器的输出端连接着计算机的输入端，身份识别器采用C221014阅读器，身份识别器用于将读取到的身份卡信息传送给计算机，C221014阅读器通过USB接口连接到计算机。

所述身份卡通过天线连接着身份识别器，身份卡采用RFID标签，身份识别器通过天线获取身份卡中的学生的基本信息参数，并通过USB接口传送给计算机进行识别。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述主处理器采用ATmega64单片机。所述ATmega64是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega64的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓解系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述红外感应模块采用BISS0001热释电红外传感器。所述BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，该传感器具有CMOS工艺，数模混合，具有独立的高输入阻抗运算放大器；内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰，内设延迟时间定时器和封锁时间定时器。红外感应模块接收到人体红外信号经BISS0001热释电红外传感器处理后输出给主处理器的PA3引脚，通过对PA3引脚电平的判断，实现主处理器对人体红外线的检测。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述重力感应模块采用CZAF-605电阻应变式传感器。电阻应变式称重传感器是利用电阻应变片发生变形时其电阻也随之发生变化的原理工作的，根据传感器理论可知，设长为L、截面积为S、电阻率为ρ的电阻丝，已知其阻值为：当电阻丝两端有机械应力F时，ρ、L、S都会发生变化，从而导致电阻发生变化。这种应变片式传感器是基于材料的电阻应变效应，电阻应变片即可单独作为传感器使用，又能作为敏感元件结合弹性元件构成力学量传感器。本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统采用CZA0-605电阻应变式传感器感应图书馆座位上的重力信号，将重力信号转换为电压信号，并通过放大器，模数转换电路进行放大转换为数字信号传送给主处理器进行处理。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述噪声采集模块采用SG麦克风。噪声采集模块采用SG麦克风，用于将声波转换为相应电信号，由于麦克风输出的电信号微弱，必须经过电压放大器进行电压放大，故采用LM386放大器进行放大，麦克风输出电信号通过滑动电阻R5传送给LM386放大器的同相放大端进行放大，LM386放大器将放大后的信号传送给AD536芯片，AD536芯片用于测量信号的有效值，经过处理得到信号有效值通过BUFOUT端输出，传送给LM331电压/频率变换集成芯片，LM331电压/频率变换集成芯片将电压信号转换为频率信号，通过FOUT端传送给主处理器的PC7引脚。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述身份识别器采用C221014阅读器。所述C221014是款质量高、成本低的125kHz阅读器釆用先进的射频接收线路设计，具有接收灵敏度高﹑工作电流小﹑单直流电源供电﹑低价位高性能等特点。还具有结实小巧、提供USB接口、阅读距离稳定的特点。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述身份卡采用RFID标签。将学生的基本信息参数存储在RFID标签中，通过阅读器进行读取，读取到学生信息后，可以通过计算机选择图书馆座位。

具体实施方式八：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述数据处理器采用AT89C51单片机。所述AT89C51单片机从它内部的硬件到软件都有一套完整的按位操作系统，片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理。51单片机的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平(复位时，各I/O口均置高电)。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。

本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统的工作原理为：本实用新型一种基于计算机的图书馆座位管控系统，稳压电源采用CR1025纽扣电池，提供+3V电压，+3V电压经过AH805升压模块后得到+5V电压，+5V电压再经过FP106升压模块后得到28～30V电压，经过稳压管DW稳压后输出+12V电压，只要改变稳压管的稳压值，即可获得不同的输出电压给系统提供+3V、+5V、+12V电压，稳压电源用于给系统供电，保证系统正常工作，通过VCC端口给系统供电。时钟模块用于为系统提供实时时间和时钟信号，并通过显示模块显示实时时间；存储模块用于存储预先设定的数据信息和检测数据信息，并供主处理器调用，保证掉电不丢失；将学生身份基本信息存储在身份卡中，身份卡采用RFID标签，身份识别器通过识别RFID标签中的信息，通过USB接口传送给计算机，计算机对其身份进行匹配验证，并通过显示屏进行显示，同时为学生自动分配座位，并在显示屏上显示分配的座位号和当前座位的使用情况。当学生坐到座位上后，位于座椅下方的重力感应模块检测重力信号，并传送给主处理器，主处理器接收到重力信号后与内部预先设定的重力值进行对比，若检测重力值大于预定值时，则说明座位上有人，同时位于座椅靠背上的红外感应模块检测人体红外信号，并传送给主处理器，若检测到人体红外信号，则说明座位上有人，系统中的噪声采集模块采集周围环境的噪声信息，并将其传送给主处理器，主处理器将采集的噪声信号转换为数据值，并与预先设定的噪声值进行对比，当采集值大于设定值时，主处理器驱动显示模块显示“请保持安静”的字样进行提示，同时驱动发声模块发出“滴”声进行提醒；当检测到重力信号大于预先设定重力值，但检测不到人体红外信号，则说明有占座情况，则主处理器驱动时钟模块开始计时，设定倒计时时间为20分钟，当超过计时时间后，主处理器将座位编号数据通过发射模块进行编码后通过天线发送出去，接收模块通过天线接收到经过编码的座位编号数据后，进行解码处理，并将解码数据传送给数据处理器进行处理，然后通过RS233总线传送给计算机，计算机将该座位标记为空座位，并继续为其他学生进行分配。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。