大学生行为预测管理系统智能终端机器的制作方法

本实用新型属于物联网应用的技术领域，主要涉及一种大学生行为预测管理系统智能终端机器。

背景技术：

近年来社会上的一些不良风气大大侵袭了大学校园，在全国媒体时代的立体传播轰炸下，大学里很难再保持过去的一方净土。于是大学里出现了崇拜金钱盲目攀比，“过度”恋爱扭曲爱情观，“学生式”不诚信扭曲了价值观，“校园式”潜规则盛行扭曲了人生观等各种不良校园风气。不少大学生难以抵挡这些不良风气的侵袭，而由此引发了大量的校园安全事件甚至不少大学生为此付出了生命的惨痛代价。

这是社会的大环境，作为我们高校教育工作者必须勇敢面对，智慧化解。大学校园安全早已不是简单的学生人身安全，更要想方设法提高大学生的，“心理”安全。为了保障大学校园的大安全，把安全风险前移，从，“师为”的教育引导到借助高新技术实施智能化校园建设，不少高校采用各种办法进行疏导防范，积极向“事前防范而不是事后追责”的方向努力。

据一项权威调查显示：高校专业课的逃课率在20%左右，基础课的逃课率在25%以上，至于哲学等公共课则高达50%。逃课成了“必修课”，必修课成了选修课，选修课相当于没课，在大学校园里流行的这句话成为大学生的真实写照。如此高的逃课率，为各类校园安全事件的发生埋下了严重的安全隐患，必须引起我们教育工作者的高度重视。

现在的大学生好多都是独生子女，中学生涯大都陪伴在家长的精心呵护下，包括紧张而又忙碌的高中生活。升入大学后，虽然生理年龄已经成人，但是“心理”年龄依然不够成人。面对突然失去父母监管陪伴而产生的心理孤独和亲情缺失，相对悠闲但必须自己事事打理的校园生活，充满各种诱惑不良风气的侵袭等等困惑，很容易丧失自我迷失方向。

现在的大学生早已不像早些年代的大学生了，由于接受了太多的呵护而导致成熟的较晚，尤其是心理成熟的较晚，当然责任不完全在大学生本人，这跟中国目前的大环境有直接关系。大学生活是衔接中学生活和踏入社会的重要环节，不能指望让大学生一夜成人，瞬间就能摆脱依赖多年的亲情关爱而应该有一个过渡缓冲期，因此家长的远程亲情关爱在大学生的学习生活中就变得异常重要。

我国目前高校基本都采用了寄宿制，绝大多数学生远离家乡和父母在外地求学，因此如何让家长的远程亲情关爱有效参与到学生的学业潜修和心灵和谐上，就成了我们高校教育工作者不得不面对的课题。虽然当今通讯方式极为发达，但有不少大学生为了满足自己“非学业需求”的各种陋习，甚至打着“保障个人隐私”的冠冕借口，对家长撒了一个又一个看似是善意的谎言。

目前，大学生家庭教育也存在一些问题。对此，黄河科技学院外国语学院针对大一到大三的学生做了关于大学生与家长联系情况的调查，调查显示，大学生与家长的联系基本上一周一次，有的甚至一个月一次。家长与学生的联系也不够频繁和深入，家长在一定程度上主动放弃了教育子女的机会。学生平常和家里联系，也仅仅是问好或者要钱要物，很少向家长汇报自己的情况。有的学生还认为，自己已经长大了，自己的问题自己解决，没有必要和家长沟通。

同时，在随机接受调查的30名学生家长中，25名家长都认为，孩子一上大学，除了给他提供生活费和学费外，教育学习的事情归学校管。事实上，学校教育只是培养学生成才的一部分，家庭教育也很重要。目前高校辅导员的配备基本上是一个辅导员带200名左右的学生，辅导员的时间和精力也有限，也无法做到能照顾好、关注每一位学生的生理、心理上的细微变化。

高校的思想政治工作人员，工作繁忙，尽管各大高校都建立了学校联系家长制度，但往往是辅导员在发现学生有异常表现侯才主动与家长联系、沟通，寻求协助解决的办法。平常很少把学生在校的学习、工作表现等情况和家长沟通，往往是有些问题如果和家长及早联系、沟通共同解决，完全可以避免。

当今高校在学生关爱管理方面都出台了许多严厉的校规校纪，但是在实际执行当中并不理想。大学生毕竟不是小学生，完全可以实行人性化的宽松管理模式，但必须有个警戒度和底线。对于有助于学业的积极向上的行为，学校要积极鼓励和知道，但是对于妨碍大学生学业潜修甚至人身安全的陋习，必须加以指正和制止，如果碍于面子默认甚至放纵，就会为各类校园安全事件埋下隐患。

许多学生从小就养成了鲜明的个性，自尊心极强，抗挫折和击打能力较差，所以老师一般也不愿意过多批评学生，对于一些陋习采取睁一只眼闭一只眼的态度，抱有侥幸心理。这就存在一个学校想管但更重于形式，家长想管但远在千里之外，学生想自觉但自控力差，出现一片可怕的关爱管理真空地带。

以上种种因素直接为校园安全事件埋下了隐患，必须引起我们的高度重视。大学生心智不够成熟，可以“明知山有虎偏向虎山行”，但作为高校教育工作者必须加以积极引导和规范，这不是得罪大学生，而是真心实意的关爱大学生。

近年来见诸报端的诸多大学生事件，如长时间在网吧上网造成的猝死、女大学生的频繁人工流产、以及由于琐事谋杀同学等等，这都是前期对大学生的行为管理失控造成的恶劣后果，但是现在的状况是老师忙、家长忙，都没有时间去深入到大学生的日常行为管理中去，及时的关心、关爱大学生，避免恶劣事件的发生，因此，急需通过高科技技术来解决这一问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种大学生行为预测管理系统智能终端机器。

本实用新型的技术方案是：

一种大学生行为预测管理系统智能终端机器，包括：

处理器模块，用于学生信息的处理，所述的学生信息包括通过配置接口模块从计算机录入的学生姓名、班级、认证时间段、短信目标手机及短信内容，通过考勤机接口电路读取考勤机的打卡数据；

配置接口模块，用于建立处理器模块与计算机的通信连接；

GPRS/短信通信模块，用于建立处理器模块与手机基站的通信连接；

WIFI/以太网通信模块，用于建立处理器模块与远程服务器的通信连接；

考勤机接口电路，用于建立处理器模块与考勤机的通信连接；

摄像头接口电路，用于建立处理器模块与摄像头的通信连接；

万年历电路，用于为处理器模块提供准确的时间；

存储器模块，用于存储处理器模块中的各类参数；

LCD液晶屏通信接口，用于提供人机交互界面，用于显示当前控制器状态，用于用户参数设置；

供电电路，用于为处理器模块、配置接口模块、GPRS/短信通信模块、WIFI/以太网通信模块、考勤机接口电路、摄像头接口电路、万年历电路、存储器模块供电及LCD液晶屏。

优选的，所述的处理器模块采用STM32F103单片机；所述的配置接口模块采用MAX3232芯片，MAX3232芯片的U6 -11管脚通过1K电阻与STM32F103单片机的U7-29管脚连接，U6 -12管脚通过1K电阻与U7-30管脚连接；所述的GPRS/短信通信模块采用SIM900A芯片，SIM900A芯片的U2-9管脚与STM32F103单片机的U7-42管脚连接，U2-10管脚与U7-43管脚连接；所述的WIFI/以太网通信模块采用RM04 Module模块及HR911105A芯片，RM04 Module模块的U4-20管脚与U7-16管脚连接，U4-21管脚与U7-17管脚连接，U4-23管脚与HR911105A芯片的10管脚连接，U4-18管脚与HR911105A芯片的1管脚连接，U4-17管脚与HR911105A芯片的2管脚连接，U4-13管脚与HR911105A芯片的3管脚连接，U4-14管脚与HR911105A芯片的6管脚连接；所述的考勤机接口电路的J5为接线端子，接线端子与考勤机的韦根信号WG_D0#、WG_D1#连接，J5-1、J5-2向考勤机提供DC12V工作电源，考勤机接口电路的信号线WG_DO_In与STM32F103单片机的U7-26管脚连接，信号线WG_DI_In与U7-27管脚连接，信号线WG_DO_Out与U7-28管脚连接，信号线WG_DI_ Out与U7-55管脚连接；所述的摄像头接口电路的J4-7管脚与STM32F103单片机的U7-8管脚连接，J4-10管脚与U7-9管脚连接，J4-9管脚与U7-10管脚连接，J4-12管脚与U7-11管脚连接，J4-11管脚与U7-24管脚连接，J4-14管脚与U7-25管脚连接，J4-13管脚与U7-37管脚连接，J4-16管脚与U7-38管脚连接，J4-3管脚与U7-39管脚连接，J4-4管脚与U7-40管脚连接，J4-5管脚与U7-51管脚连接，J4-6管脚与U7-34管脚连接，J4-8管脚与U7-35管脚连接，J4-15管脚与U7-36管脚连接，J4-17管脚与U7-2管脚连接；所述的万年历电路采用DS1302芯片，DS1302芯片的U8 -5管脚与STM32F103单片机的U7-57管脚连接，U8 -7管脚与U7-58管脚连接，U8 -6管脚与U7-59管脚连接；所述的存储器模块采用8G存储空间的Micro SD Card，Micro SD Card的U9 -2管脚与STM32F103单片机的U7-20管脚连接，U9 -5管脚与U7-21管脚连接，U9 -7管脚与U7-22管脚连接，U9-3管脚与U7-23管脚连接；所述的LCD液晶屏通信接口包括电控电源开关及接线端子J8，电控电源开关由场效应管IRF7416、电阻R35、电阻R37、三极管Q4、电阻R39、电阻R40组成，场效应管IRF7416的Q3_1管脚、Q3_2管脚、Q3_3管脚均与电阻R35的一端共同连接+5V电压，电阻R35的另一端分别连接场效应管IRF7416的Q3_4管脚和电阻R37的一端，电阻R37的另一端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的基极连接电阻R39的一端，电阻R39的另一端与电阻R40的一端共同连接STM32F103单片机的U7-52管脚，电阻R40的另一端与三极管Q4的发射极共同接地，接线端子J8的J8_5管脚经电阻R36连接STM32F103单片机的U7-53管脚， J8_6管脚经电阻R38连接U7-54管脚；供电电路将外部输入的DC12V电源转换为DC5V和DC3.3V电源，供电电路中的LM2576输出5V/3A， AS1117-3.3V 输出3.3V 800mA。

优选的，所述的SIM900A芯片的U2-9管脚通过电阻R12与STM32F103单片机的U7-42管脚连接，U2-10管脚通过电阻R15与U7-43管脚连接，U2-60管脚连接射频天线RF1，U2-30管脚与SIM卡卡座SIM_6P的U5-1管脚连接，U2-31管脚通过电阻R7与U5-7管脚连接，U2-32管脚通过电阻R10与U5-3管脚连接，U2-33管脚通过电阻R11与U5-2管脚连接；所述的RM04 Module模块的U4-20管脚通过串联的电阻R8、R9与U7-16管脚连接，U4-21管脚通过串联的电阻R6、R4与U7-17管脚连接；所述的STM32F103单片机的U7-26管脚经信号线WG_DO_In及电阻R29与考勤机的韦根信号WG_D0#连接，U7-27管脚经信号线WG_DI_In及电阻R30与考勤机的韦根信号WG_D1#连接，U7-28管脚经信号线WG_DO_Out及电阻R27连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接考勤机的韦根信号WG_D0#，U7-55管脚经信号线WG_DI_Out及电阻R34连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接考勤机的韦根信号WG_D1#；所述DS1302芯片的U8 -6管脚通过电阻R23与U7-59管脚连接，U8 -2管脚连接晶振JZ1的X1管脚，U8 -3管脚连接晶振JZ1的X2管脚。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的大学生行为预测管理系统智能终端机器与前端的考勤机建立数据通信，考勤机将考勤数据发送至大学生行为预测管理系统智能终端机器，如果超出规则要求的时间范围，则依据设置的报警方式通过短信或GPRS或WIFI向外部发送报警信息；设有8G存储空间，用于存储计算机设定数据和考勤记录；设有LCD液晶屏通信接口，可以外接4.7寸彩色LCD液晶屏，彩色液晶屏提供人机交互界面，用于显示当前控制器状态和接受用户参数设置。本实用新型结构简单，易于实现，实用性强，具有很高的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型中供电电路的电路图；

图2是本实用新型中GPRS/短信通信模块的电路图；

图3是本实用新型中WIFI/以太网通信模块的电路图；

图4是本实用新型中处理器模块的电路图；

图5是本实用新型中万年历电路的电路图；

图6是本实用新型中摄像头接口电路的电路图；

图7是本实用新型中配置接口模块的电路图；

图8是本实用新型中考勤机接口电路的电路图；

图9是本实用新型中存储器模块的电路图；

图10是本实用新型中LCD液晶屏通信接口的电路图。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式参见图1-10，一种大学生行为预测管理系统智能终端机器，包括：

处理器模块，用于学生信息的处理，所述的学生信息包括通过配置接口模块从计算机录入的学生姓名、班级、认证时间段、短信目标手机及短信内容，通过考勤机接口电路读取考勤机的打卡数据；

配置接口模块，用于建立处理器模块与计算机的通信连接；

GPRS/短信通信模块，用于建立处理器模块与手机基站的通信连接；

WIFI/以太网通信模块，用于建立处理器模块与远程服务器的通信连接；

考勤机接口电路，用于建立处理器模块与考勤机的通信连接；

摄像头接口电路，用于建立处理器模块与摄像头的通信连接；

万年历电路，用于为处理器模块提供准确的时间；

存储器模块，用于存储处理器模块中的各类参数；

LCD液晶屏通信接口，用于提供人机交互界面，用于显示当前控制器状态，用于用户参数设置；

供电电路，用于为处理器模块、配置接口模块、GPRS/短信通信模块、WIFI/以太网通信模块、考勤机接口电路、摄像头接口电路、万年历电路及存储器模块供电及LCD液晶屏。

处理器模块采用STM32F103单片机，STM32F103单片机为32位处理器，最高时钟频率为72MHz，具有多个通信接口，内部具有多通道DMA传输功能。在图4中U7为STM32F103单片机，与各模块通过其管脚连接。J6为LED指示灯接口，具有运行和通信指示，方便现场调试。J7为单片机编程接口。

配置接口模块采用MAX3232芯片，MAX3232芯片将STM32F103单片机输出的TTL通信电平转换为RS232通信电平。J3为外接管脚与计算机连接，配置基本参数使用。MAX3232芯片的U6 -11管脚通过1K电阻与STM32F103单片机的U7-29管脚连接，U6 -12管脚通过1K电阻与U7-30管脚连接。

GPRS/短信通信模块采用SIM900A芯片，SIM900A芯片同时具备GPRS通信和短信传输功能。SIM900A芯片采用GSM信号与手机基站连接。SIM900A芯片的U2-9管脚通过电阻R12与STM32F103单片机的U7-42管脚连接，U2-10管脚通过电阻R15与U7-43管脚连接，U2-60管脚连接射频天线RF1，U2-30管脚与SIM卡卡座SIM_6P的U5-1管脚连接，U2-31管脚通过电阻R7与U5-7管脚连接，U2-32管脚通过电阻R10与U5-3管脚连接，U2-33管脚通过电阻R11与U5-2管脚连接。

WIFI/以太网通信模块采用RM04 Module模块，RM04 Module模块同时具备WIFI通信和以太网通信功能。RM04 Module模块将STM32F103单片机的传输数据转换为WIFI数据和以太网数据传输到远程服务器并将远程服务器的命令输出给STM32F103单片机。WAN1为以太网通信的RJ45接口。U4模块上有WIFI天线接口。J2为U4的调试接口。RM04 Module模块的U4-20管脚通过串联的电阻R8、R9与U7-16管脚连接，U4-21管脚通过串联的电阻R6、R4与U7-17管脚连接，U4-23管脚与HR911105A芯片的10管脚连接，U4-18管脚与HR911105A芯片的1管脚连接，U4-17管脚与HR911105A芯片的2管脚连接，U4-13管脚与HR911105A芯片的3管脚连接，U4-14管脚与HR911105A芯片的6管脚连接。

考勤机接口电路的J5为接线端子，该电路为信号电平转换电路，J5为接线端子，接线端子与考勤机的韦根信号WG_D0#、WG_D1#连接，J5-1、J5-2向考勤机提供DC12V工作电源，考勤机接口电路的信号线WG_DO_In与STM32F103单片机的U7-26管脚连接，信号线WG_DI_In与U7-27管脚连接，信号线WG_DO_Out与U7-28管脚连接，信号线WG_DI_ Out与U7-55管脚连接。

摄像头接口电路的J4-7管脚与STM32F103单片机的U7-8管脚连接，J4-10管脚与U7-9管脚连接，J4-9管脚与U7-10管脚连接，J4-12管脚与U7-11管脚连接，J4-11管脚与U7-24管脚连接，J4-14管脚与U7-25管脚连接，J4-13管脚与U7-37管脚连接，J4-16管脚与U7-38管脚连接，J4-3管脚与U7-39管脚连接，J4-4管脚与U7-40管脚连接，J4-5管脚与U7-51管脚连接，J4-6管脚与U7-34管脚连接，J4-8管脚与U7-35管脚连接，J4-15管脚与U7-36管脚连接，J4-17管脚与U7-2管脚连接。

万年历电路采用DS1302芯片，DS1302芯片的U8 -5管脚与STM32F103单片机的U7-57管脚连接，U8 -7管脚与U7-58管脚连接，U8 -6管脚与U7-59管脚连接， U8 -2管脚连接晶振JZ1的X1管脚，U8 -3管脚连接晶振JZ1的X2管脚，万年历电路具有备用电池BT1，电路板断电后，万年历继续计时。

存储器模块采用8G存储空间的Micro SD Card，Micro SD Card的U9 -2管脚与STM32F103单片机的U7-20管脚连接，U9 -5管脚与U7-21管脚连接，U9 -7管脚与U7-22管脚连接，U9-3管脚与U7-23管脚连接，存储器模块为STM32F103单片机保存各种参数数据。

LCD液晶屏通信接口包括电控电源开关及接线端子J8，电控电源开关由场效应管IRF7416、电阻R35、电阻R37、三极管Q4、电阻R39、电阻R40组成，场效应管IRF7416的Q3_1管脚、Q3_2管脚、Q3_3管脚均与电阻R35的一端共同连接+5V电压，电阻R35的另一端分别连接场效应管IRF7416的Q3_4管脚和电阻R37的一端，电阻R37的另一端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的基极连接电阻R39的一端，电阻R39的另一端与电阻R40的一端共同连接STM32F103单片机的U7-52管脚，电阻R40的另一端与三极管Q4的发射极共同接地，接线端子J8的J8_5管脚经电阻R36连接STM32F103单片机的U7-53管脚， J8_6管脚经电阻R38连接U7-54管脚。LCD液晶屏通信接口外接4.7寸彩色LCD液晶屏，彩色液晶屏提供人机交互界面，用于显示当前控制器状态和接受用户参数设置。电路中Q3、R35、R37、Q4、R39、R40组成电控电源开关，当长时间无操作时由控制器关闭液晶屏电源，节约电能，同时延长液晶屏使用寿命。

供电电路将外部输入的DC12V电源转换为DC5V和DC3.3V电源，供电电路中的U3 LM2576输出提供5V/3A，U1 AS1117-3.3V 输出提供3.3V 800mA。

工作原理：

计算机配置程序通过配置接口模块与STM32F103单片机建立通信连接，将学生姓名、班级、认证时间段、短信目标手机、短信内容等配置信息下载到STM32F103单片机。STM32F103单片机通过J5接口采用韦根协议读取考勤机打卡数据，然后将打卡数据与配置信息的认证时间段比较，如果超出规则要求的时间范围，则依据配置信息设置的报警方式通过短信或GPRS或WIFI向外部发送报警信息。