高校教室座椅使用情况智能显示终端毕业设计VIP

学号: *毕业设计（论文）题目：高校教室座椅使用情况智能显示终端设计院 （ 部 ） 系所 学 专 业 电子信息科学与技术年 级 、 班 级 2011 级本科一班完 成 人 姓 名指 导 教 师 姓 名专业技术职称 * 讲师2015 年 月 日论文原创性保证书我保证所提交的论文都是自己独立完成，如有抄袭、剽窃、雷同等现象，愿承担相应后果，接受学校的处理。专业：电子信息科学与技术 班级： 2011 级本科一班 签名：_年 月 日*本科毕业设计（论文） 摘 要本项目设计了一款基于 Zigbee 无线网络的教室座椅使用查询系统。该作品拟对教室内每一个座椅加装光电型传感器以对每一个座椅的使用情况进行检测，设计了一套以STC12 系列单片机为主控芯片的信息采集节点采集每一个座椅使用情况（被占用/未占用）的信息 6，并采用 ZigBEE 作为路由节点与上位机中心节点进行通讯。并设计一套基于电容式触摸屏为显示终端，以 STC12 系列单片机为主控芯片的中心节点，该节点为整套系统ZigBEE 系统的中心节点。该中心节点与各路由节点进行通讯以获取当前各教室各座椅的使用情况，并将使用情况以教室为一组在显示终端轮流显示以供学生查询使用 8。关键词：教室座位管理;zigbee;光电传感器*本科毕业设计（论文） AbstractThis project intends to design a wireless network based on Zigbee wireless classroom seat using a query system. The work of every seat in the classroom equipped with photoelectric sensor for the usage of each seat monitoring, is proposed to design a set of STC12 series single chip microcomputer as main control chip information acquisition node sampling every seat usage (occupied/free) information, and USES the Zigbee center node as a routing node and the upper machine communication. And design a set of based on capacitive touch screen as the display terminal, STC12 series single chip microcomputer as main control chip at the center of the node, the node for a whole set of Zigbee system at the center of the node. The center node and the node communication in order to get the current usage for each classroom seats, and will use in the classroom for a group of student in the display terminal display rotation for queries. Keywords: The classroom seat management ;zigbee; photoelectric sensors *本科毕业设计（论文） 目 录第一章 绪论1. 课题研究背景.12. 课题概述.2第二章 系统方案设计1. 总体设计构想 .32. 无线数据传送模块.33. 光电传感器.44. 智能显示终端.5第三章 方案实施及后续扩展1. 作品实物模型图.62. 服务器及软件.73. 手机终端软件.7第 4 章 市场前景及作品推广 1. 市场前景.82. 作品创新点.83. 作品推广及意义.8参考文献.9致谢.10第一章 绪论 1第 1 章 绪 论1.课题研究背景近年来，由于全球经济危机的影响，我国国民经济发展进入低谷，为了发展生产，拉动内需，形成新的经济增长点，我国高等教育规模有了很大扩展，也就是所谓的扩招。扩招虽然从一定程度上提高了全民素质，促进了国民生产，但是也带来许多问题。扩招政策首先导致的问题是教育质量的下滑和基础设施的不足。其次是师资力量的缺乏导致了学校教学质量的大幅下滑，大学生就业素质明显下降。数据显示，从第一批扩招的大学生进入社会的2003 年开始，大学生就业问题就开始成了全社会关注的话题。由于大学生包分配取消不到 10 年，扩招后的大学生就进入了就业市场，客观上，扩招政策扭曲了大学毕业生的供求体系，直接导致了大学生就业率和薪水的下降。2009 年，中国将有 700 万大学生需要解决就业问题。除了庞大的就业需求之外，扩招导致的教育质量下滑，专业与课程结构不合理，不适合市场需求也成了大学生就业难的一大原因。扩招直接导致大学生就业率下降，不少学生选择考研来减小自己的就业压力，增加自己打就业筹码。由扩招而引起的教育资源短缺的问题在高校逐渐引起广泛关注，集中体现在高校的自习室和考研占座问题上。高校占位风波愈演愈烈，不良的教学环境亟待整改。图 1-1 1977-2010 年高考报名和招生计划数第一章 绪论 22.课题描述“考研占座何时了，伤亡知多少。小楼昨夜又冲突，故桌不堪回首被抢走。纸条墨迹应犹在，只是主人改。问君能有几多仇，恰似一江血水向东流”。网传的这首“虞美人”，生动地反映了大学里的占座热潮。“又找不到教室上自习了”，在高校经常能听到学生抱怨，晚上找个座位上自习简直“难于上青天”。目前高校普遍存在学生找自习教室上自习难的现象，尤其到学期末准备期末考试期间，更是一座难求。针对当前高校学生由于教学资源短缺而存在的日常去教室上自习找座难（尤其期末复习考试期间），浪费大量时间的问题，我们设计了一款基于zigbee 的教室座椅使用查询系统，该作品拟对教室内每一个座椅加装光电型传感器以对每一个座椅的使用情况进行监测，设计了一套以 STC12 系列单片机为主控芯片的信息采集节点采集每一个座椅使用情况（被占用/未占用）的信息，并采用 ZigBEE 作为路由节点与上位机中心节点进行通讯。并设计一套基于电容式触摸屏为显示终端，以 STC12 系列单片机为主控芯片的中心节点，该节点为整套系统 ZigBEE 系统的中心节点。该中心节点与各路由节点进行通讯以获取当前各教室各座椅的使用情况，并将使用情况以教室为一组在显示终端轮流显示以供学生查询使用。系统后续也可以结合服务器端开发一套 C/S 架构的Android（或 iOS、WP 等）手机终端软件，供学生使用手机方便查询学校内各教室各座椅实时使用情况，及时获取空座信息。第二章 系统方案设计 3第 2 章 系统方案设计1.总体设计构想为实现教室座位的实时查询和显示，系统拟采用一个以 STC12 系列单片机为主控芯片的中心节点（该节点为整套 zigbee 系统的中心节点）和各个路由节点进行通讯以获取当前各个教室座椅的使用情况，并将使用情况以教室为一组在显示终端依次轮流显示，以供学生查询。整体装置由三个部分组成：1、无线数据传送模块 2、光电传感器信息采集模块 3、显示终端接收显示模块系统整体结构框图如下所示：图 2-1 系统整体结构框图2.无线数据传送模块ZigBee 译为“紫蜂“，它与蓝牙通讯相类似。是一种新兴的短距离无线通信技术，用于传感控制应用(Sensor and Control)5 。中国物联网校企联盟认为：ZigBee 作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域具有非常强的可应用性 1。第二章 系统方案设计 4ZigBee 是一种高可靠的无线数传网络，类似于 CDMA 和 GSM 网络。ZigBee 数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的 75m 到几百米、几公里，并且支持无限扩展 2。ZigBee 是一个由可多到 65000 个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内 6，每一个 ZigBee 网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的 75m 无限扩展 3。该项目采用 ZigBee 无线通讯实现对每个教室的每个座位是否被占用的信息的采集工作。在系统中，每个教室都有一个具有 ZigBee 终端设备的微控制器和光电传感器构成的系统 8。具有 ZigBee 中心节点的终端显示系统与各个终端设备之间采用 ZigBee 无线方式通讯以实时获取各终传感器信息，该信息包含每个教室的每个座位当前使用情况（占用/未占用），并将该信息显示于智能显示终端屏幕上 2。 ZigBee 通讯模式如图所示：图 2-2 zigbee 通讯模式3.光电传感器光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的 5。光电传感器在一般情况下，由三部分构成，它们分别为:发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号 4。光电传感器将安装至座椅之上，利用该传感器检测座椅是否被占用。一旦