放学智能管理系统科学小论文

1、放学智能管理系统朱立言 淮安市实验小学 四年级指导老师 周仁和【摘要】每天放学的时候，家长总是目不转睛地看着出校门的每一个班级，搜寻自己孩子班级的队列，不仅造成了校门口的拥堵，还时常有看遗漏的情况发生。虽然有些学校保安也会将放学和没放学的班级记录在写字板上，但是仍有信息更新不及时、不准确的现象。经常有家长为接不到孩子而焦急。我通过制作“放学智能管理系统”，采用“RFID”卡的“射频识别技术”来解决放学信息管理的问题，以降低安全隐患。【关键词】放学；校门；智能；管理一、 研究背景每天放学的时候，家长总是目不转睛地看着出校门的每一个班级，搜寻自己孩子班级的队列，不仅造成了校门口的拥堵，还时常有看遗

2、漏的情况发生。虽然学校门卫也会将放学和没放学的班级记录在写字板上，但是仍有信息更新不及时、不准确的现象。时有家长为接不到孩子而焦急。可见安全隐患还是很多的。我想改善此类问题。我思考了几种方案：在班级的墙上装一个读卡器，给每个班级都发放一张“RFID”卡。放学后，老师在读卡器上刷一下，在学校的大屏幕上显示“*（*）班 已放学”。在班级的墙上装一个读卡器，给每个班级都发放一张“RFID”卡。放学后，老师在读卡器上刷一下，系统发信息给家长，让家长来接孩子。在学校门口装一个读卡器，给每个班级的路队长都发放一张“RFID”卡。放学后，在读卡器上刷一下，在学校的大屏幕上显示“*（*）班 *路队已放学”。在

3、与周老师细致探讨后，我们觉得第三种方案最可行，于是我们决定开始着手研制“放学智能管理系统”二、 调查研究122.1 查新论证我首先在百度上搜索关键词“放学智能管理系统”，发现有在大屏上显示“*（*）班 已放学”的（图1左上），但是没有用“RFID”卡的“射频识别技术”；有的是以智能班牌为题目的（图1右上）；还有以率先研发使用智能班牌放学管理系统为题的（图1左下）。我又在淘宝的网站上搜索了以上关键词，只搜到了车牌识别器和智能转杆（图1右下）。也就是说，以上搜到的结果与我想研制的“放学智能管理系统”都有着一定的差异。所以基本可以说我的“想法”是“新颖”的。图1 网络查新结果 2.2 调查研究要研制

4、“放学智能管理系统”，我们首先要了解附近各个学校放学时校门口的真实情况，搞清每个学校的放学管理制度，只有这样才能方便制作出“放学智能管理系统”。为此，我和妈妈一起到附近的学校去实地考察，了解学生放学时校门口的实际情况，分析各个学校放学管理现状。我们分别调查了“淮安市实验小学”、“淮安市淮安小学”、“淮安市老坝口小学”、“淮安市人民小学”、“淮安市天津路小学”和“淮安市清河小学”这六个学校（表1、表2和图2）。表1 学校放学管理制度调查表学校（名称）有无记录板有无显示大屏管理制度淮安市实验小学有有磁铁板 保安记录淮安市淮安小学有有小黑板 保安记录淮安市老坝口小学无有无淮安市人民小学无有纸质表 学

5、生记录淮安市天津路小学无有无淮安市清河小学无有无表2 采访家长调查表调查对象接孩子信息获取方式存在问题谢女士（实小）看校门口的记录板麻烦王先生（实小）问其他学生站得累朱女士（淮安小学）看小黑板字太小 看不清周先生（淮安小学）紧盯着每一个出校门的路队牌会看漏许先生（清河小学）紧盯着每一个出校门的路队牌看得累卜女士（清河小学）联系班主任刚打完 路队已经过去了孟女士（人民小学）问校门口的保安麻烦黄先生（人民小学）联系班主任注意力不集中 会看漏王女士（老坝口）紧盯着每一个出校门的路队牌看着看着 眼就花了孔女士（老坝口）挤到人群前看孩子来没来会看漏由以上调查结果可见：淮安大部分学校都没有“放学智能管理系

6、统”;淮安的大部分学校都有显示大屏。也就是说，我将要发明的“放学智能管理系统”，既有应用的需求，也有应用的硬件条件（显示大屏）。 图2 调查六所小学的实地拍摄图片三、 制作“放学智能管理系统”3.1 准备材料我们购买了单片机Arduino Nano （图3左1）、读卡器（图3左2）、OLED显示屏（图3左3）、RFID卡（图3右1）和连接线。 图3购买的材料（从左到右依次为：单片机、读卡器、OLED显示屏、RFID卡） 在周老师的指导下，我先学习用软件（solid works)建模（图4左上），接着导入到3D打印的程序CURA里（图4右上），然后直接将其输入给3D打印机打印（图4左下），打印出

7、了刷卡箱和箱盖（图4右下）。图4 建模及3D打印 3.2 程序开发在周老师的指导和帮助下用Arduino IDE软件编写程序：第一步，先初始化再利用库函数进行判断并写入每张RFID卡的地址。第二步，编写OLED显示屏输出程序。将编写好的程序导入单片机（图5）。图5 程序编写具体的程序流程图如下：3.3 组装部件各部件用连接线连接并安装入刷卡箱，盖上箱盖，并用镙丝固定成型（图6）。图6 部件组装四、 系统完成测试测试过程：用数据线连接电源将RFID卡靠近刷卡箱观察OLED显示屏是否正常显示信息。测试结果：不可见信息显示（图7左）。查找失败原因：OLED显示屏与单片机之间的数据连接线插反了。纠正并

8、再次测试测试结果：刷了一班的RFID卡后，OLED显示屏显示一班已放学（图7右）。图7测试过程 五、 遗憾我们制作的“学生放学智能管理系统”未能到学校进行实地演示，因为学校的显示大屏要实现这一功能需要安装程序模块，这需要联系学校和显示大屏厂家，对于我们来说是太难实现，只能遗憾放弃。六、 改进设想这次制作的“学生放学智能管理系统”，还有许多可以改进的地方：目前只是实现了班级领队学生至刷卡处刷卡后，班级离校信息反馈在学校显示大屏上，未来可以尝试实现无需接触式刷卡将班级和每个学生入校、离校信息反馈到学校大屏以及家长手机上。这就需要我们进一步探究非接触式ID卡技术和配套软件的开发。七、 收获与体会通过这次“学生放学智能管理系统”的制作探究，我接触并