一种学生考试专用安检仪的制作方法

本实用新型主要涉及一种安全检测领域，更具体地说，涉及一种学生考试专用安检仪。

背景技术：

考试是对学生阶段性学习的一种检测，能反应学生在这段时间内的学习状态。但是有的学生为了获得老师或者家长的表扬，会出现作弊现象，这样会对其他认真学习的学生非常不公平，为了使学生能够有一个公平测试的机会，设计一款安检仪，检测学生是否携带作弊仪器。

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学生考试专用安检仪，其结构简单，通过金属检测模块检测学生是否携带手机等作弊仪器，心率监测模块检测学生的心率，根据显示的心率值判断学生是否有作弊心理，通过信号屏蔽模块发射干扰信号屏蔽手机信号。

为解决上述技术问题，本实用新型一种学生考试专用安检仪包括金属检测模块、红外测温模块、心率监测模块、电源模块、单片机、高温报警模块、信号屏蔽模块、数值显示模块、按键控制模块，其结构简单，通过金属检测模块检测学生是否携带手机等作弊仪器，心率监测模块检测学生的心率，根据显示的心率值判断学生是否有作弊心理，通过信号屏蔽模块发射干扰信号屏蔽手机信号。

其中，所述金属检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述红外测温模块的输出端连接着单片机的输入端；所述心率监测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着高温报警模块的输入端；所述单片机的输出端连接着信号屏蔽模块的输入端；所述单片机的输出端连接着数值显示模块的输入端；所述按键控制模块的输出端连接着单片机的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学生考试专用安检仪所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学生考试专用安检仪所述金属检测模块采用LJ18A3-8-Z/BX金属探测传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学生考试专用安检仪所述红外测温模块采用TN9温度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学生考试专用安检仪所述心率监测模块采用红外对管HRI068C-05Y2和PT131C芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学生考试专用安检仪所述数值显示模块采用LCD1602。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学生考试专用安检仪所述信号屏蔽模块包括锯齿波发生器、压控振荡器、射频功放。

控制效果：本实用新型一种学生考试专用安检仪，其结构简单，通过金属检测模块检测学生是否携带手机等作弊仪器，心率监测模块检测学生的心率，根据显示的心率值判断学生是否有作弊心理，通过信号屏蔽模块发射干扰信号屏蔽手机信号。

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为本实用新型一种学生考试专用安检仪的硬件结构图。

图2为本实用新型一种学生考试专用安检仪的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种学生考试专用安检仪的心率监测模块的电路图。

图4为本实用新型一种学生考试专用安检仪的信号屏蔽模块的锯齿波发生器的电路图。

图5为本实用新型一种学生考试专用安检仪的信号屏蔽模块的压控振荡器、射频功放的电路图。

图6为本实用新型一种学生考试专用安检仪的电源模块的电路图。

图7为本实用新型一种学生考试专用安检仪的金属检测模块的电路图。

图8为本实用新型一种学生考试专用安检仪的红外测温模块的电路图。

图9为本实用新型一种学生考试专用安检仪的数值显示模块的电路图。

图10为本实用新型一种学生考试专用安检仪的高温报警模块的电路图。

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说明本实施方式，本实施方式所述一种学生考试专用安检仪包括金属检测模块、红外测温模块、心率监测模块、电源模块、单片机、高温报警模块、信号屏蔽模块、数值显示模块、按键控制模块，其结构简单，通过金属检测模块检测学生是否携带手机等作弊仪器，心率监测模块检测学生的心率，根据显示的心率值判断学生是否有作弊心理，通过信号屏蔽模块发射干扰信号屏蔽手机信号。

其中，所述金属检测模块的输出端连接着单片机的输入端，金属检测模块采用LJ18A3-8-Z/BX金属探测传感器，金属检测模块通过金属物体对金属检测模块产生的磁场引起的变化的原理，进行是否有金属物体的检测，金属检测模块的DATA端与单片机通过P1.0引脚相连接。

所述红外测温模块的输出端连接着单片机的输入端，红外测温模块采用TN9温度传感器，红外测温模块用于检测学生的体温，其中，V为电源引脚VCC，VCC一般为3V到5V之间的电压，一般取3.3V；D为数据接收引脚，没有数据接收时D为高电平；C为2KHz CLOCK输出引脚；G为接地引脚；A为测温启动信号引脚，低电平有效，在CLOCK的下降沿时接收数据，红外测温模块的D、C、A端分别与单片机的P1.1、P1.2、P1.3引脚相连接。

所述心率监测模块的输出端连接着单片机的输入端，心率监测模块采用红外对管HRI068C-05Y2和PT131C芯片，心率监测模块用于检测学生的心率，跟据心率值判断学生是否有作弊心理，由于从人体手指采集到的生理信号十分微弱，其幅度一般在微伏到毫伏的数量级范围，而且在测试过程中由于肢体动作以及较强的工频干扰而产生大量的噪声。同时要将采集到的脉搏信号经过前置级放大电路进行高倍放大，这就要求电路具有高增益和高共模抑制比，至少在80dB以上，即集成运放要有很高的共模抑制比和极低的零漂等，所选的电阻参数要尽量精确。放大电路由电阻网络和OP07组成；由于内外噪声及50Hz工频干扰等因素，即使电路具有很高的共模抑制比，但是脉搏信号非常微弱，淹没在干扰信号中，由于脉搏信号主峰频率在1Hz左右，能量较强的分量也在20Hz以下，所以低通滤波器的上限截止频率为40Hz。对于工频干扰，采用对称性双T阻容有源陷波器对其专门滤除。再通过积分、比较电路整形之后便可以得到单片机所需要的标准的0～5V脉冲信号，心率监测模块的V0口与单片机的P0.1引脚相连接。

所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端，电源模块用于为学生考试专用安检仪进行供电，通过电源模块将标准220V电源进行降压、滤波、稳压等处理，从VCC口输出5V电源为单片机进行供电。

所述单片机的输出端连接着高温报警模块的输入端，高温报警模块采用警铃和发光二极管组成简单的声光报警电路，当自然状态下，高温报警模块的DB1端与单片机的P1.7引脚相连接，P1.7引脚输出高电平，Q1截止，警铃和发光二极管处于不工作状态，当检测到报警信号，P1.7引脚输出低电平，Q1导通，警铃发出声音，发光二极管发光，进行声光报警。

所述单片机的输出端连接着信号屏蔽模块的输入端，信号屏蔽模块通过锯齿波发生器产生的锯齿波控制压控振荡器，使压控振荡器生成工作频段的扫频信号，每一个扫频周期，等于在工作频段中的每一个频点添加一个宽脉冲(锯齿波正程所致)和一个窄脉冲(锯齿波逆程所致)，破坏了覆盖区内手机与基站的数据交换，手机得不到基站数据，就无法显示信号，单片机通过P0.7引脚输出到信号屏蔽模块的SIN1端。

所述单片机的输出端连接着数值显示模块的输入端，数值显示模块采用LCD1602液晶显示屏，数值显示模块用于检测的体温值、心率值，数值显示模块的D0、D1、D2、D、D4、D5、D6、D7端与单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7引脚相连接，用来显示数据；数值显示模块的RS端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制数据命令；数值显示模块的R/W端与单片机的P3.1引脚相连接，用来控制读写操作；数值显示模块的使能端E与单片机的P3.2引脚相连接；单片机的P3.0、P3.1、P3.2引脚用于控制数值显示模块中的数码管的选通状态。

所述按键控制模块的输出端连接着单片机的输入端，按键控制模块采用4个按钮，按钮S1控制电源开关，按钮S2控制金属检测模块开启，按钮S3控制红外测温模块开启，按钮S4控制心率监测模块开启，按钮S5控制信号屏蔽模块开启，按键控制模块的SW1、SW2、SW3、SW4、SW5分别与单片机的P3.3、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7引脚相连接。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述主控模块采用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。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述金属检测模块采用LJ18A3-8-Z/BX金属探测传感器。金属探测传感器原理为振荡器产生一个交变磁场，当金属物体接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属物体内产生旋涡，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开磁信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式检测目的。物体距离传感器越近，线圈内的阻尼就越大，阻尼越大，传感器振荡器的电流越小。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述红外测温模块采用TN9温度传感器。TN9温度传感器解决了传统测温中需接触的问题，并且具备响应速度快、测量精度高、测量范围广和可同时测量环境温度和目标温度的特点，配合单片机测量距离可以达到30m的红外线的温度测量。其主要功能：红外线自动测温、测温理想距离可达60m、响应时间比较快，该红外传感器可与RS232C接口，可与单片机相连。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述心率监测模块采用红外对管HRI068C-05Y2和PT131C芯片。由于从人体手指采集到的生理信号十分微弱，其幅度一般在微伏到毫伏的数量级范围，而且在测试过程中由于肢体动作以及较强的工频干扰而产生大量的噪声。同时要将采集到的脉搏信号经过前置级放大电路进行高倍放大，这就要求电路具有高增益和高共模抑制比，至少在80dB以上，即集成运放要有很高的共模抑制比和极低的零漂等，所选的电阻参数要尽量精确。放大电路由电阻网络和OP07组成；由于内外噪声及50Hz工频干扰等因素，即使电路具有很高的共模抑制比，但是脉搏信号非常微弱，淹没在干扰信号中，由于脉搏信号主峰频率在1Hz左右，能量较强的分量也在20Hz以下，所以低通滤波器的上限截止频率为40Hz。对于工频干扰，采用对称性双T阻容有源陷波器对其专门滤除。再通过积分、比较电路整形之后便可以得到单片机所需要的标准的0～5V脉冲信号，心率监测模块的V0口与单片机的P0.1引脚相连接。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述数值显示模块采用LCD1602。LCD1602也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。LCD1602显示屏是指显示的内容为16×2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述信号屏蔽模块包括锯齿波发生器、压控振荡器、射频功放。信号屏蔽模块通过锯齿波发生器产生的锯齿波控制压控振荡器，使压控振荡器生成工作频段的扫频信号，每一个扫频周期，等于在工作频段中的每一个频点添加一个宽脉冲(锯齿波正程所致)和一个窄脉冲(锯齿波逆程所致)，破坏了覆盖区内手机与基站的数据交换，手机得不到基站数据，就无法显示信号。

本实用新型一种学生考试专用安检仪的工作原理为：通过按键控制模块控制安检仪的工作状态，工作在金属检测模式，通过金属检测模块检测学生是否携带金属物品；工作在红外测温模式，检测学生的体温信号，当检测的温度值超过人体标准体温范围，单片机控制高温报警模块进行报警提醒；工作在心率监测模式，通过心率监测模块检测学生的心率，当学生的心率过快时，学生可能存在作弊心理，在考试过程中重点监视；工作在信号屏蔽模式，信号屏蔽模块发出干扰信号干扰手机接收信号；数值显示模块显示检测到的温度值和心率值，电源模块为安检仪进行供电。

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。