一种基于移动终端的智能教室管理平台的制作方法

本实用新型公开了一种基于移动终端的智能教室管理平台。

背景技术：

在中国拥有公办普通本科796所（395所本科大学、401所本科学院）民办普通本科141所、独立学院275所在内的1219所高校，拥有2695.8万大学在校人数。如此巨大的市场，加上国家政策对多数据监测利用的要求，使得校园的智能管理成为一种趋势，智能管理能够对高校的各种数据进行采集并加以利用，进而为学生、老师以及学校管理人员提供更加便捷的校园服务，现有的对教室的智能管理还处于研究阶段，并没有十分成熟的产品。

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结构简单、成本低、智能化程度高的基于移动终端的智能教室管理平台。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种基于移动终端的智能教室管理平台，包括教室终端、服务云端和移动终端，校园内每一间教室内均设有一个教室终端，所有的教室终端均与服务云端进行数据通讯，服务云端与手机APP进行数据通讯，所述教室终端包括主控芯片、电源装置、摄像头、温湿度传感器、光照传感器、通信接口电路、红外遥控装置和继电器控制装置，电源装置为教室终端提供工作电源，所述摄像头、温湿度传感器、光照传感器的信号输出端均与主控芯片连接，主控芯片与通信接口电路、红外遥控装置、继电器控制装置连接，光照传感器实时采集教室内的光照强度信号，温湿度传感器实时采集教室内的温度信号，摄像头实时采集教室内的图片信号，所有采集的信号均送入主控芯片中，主控芯片根据采集的信号输出相应的控制信号至红外遥控装置和继电器控制装置，控制教室内各电器的工作状态，同时主控芯片将采集的信号送到服务云端，服务云端将采集的信号反馈到移动终端上。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，所述主控芯片采用型号为STM32F407ZET6的单片机，所述温湿度传感器型号为DHT11，DHT11的GND引脚接地，DHT11的NC引脚悬空，DHT11的DQ引脚经一电阻Ⅰ后接电源，DHT11的DQ引脚还连接单片机的PF11引脚，DHT11的VCC引脚接电源。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，所述光照传感器采用光敏二极管，光敏二极管的正极接地，光敏二极管的负极经电阻Ⅱ后接电源，光敏二极管的负极还经电阻Ⅲ后连接单片机的PF6引脚。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，所述继电器控制装置接收单片机发送的控制信号，通过串接在照明设备的供电回路中的继电器辅助触点来对照明设备进行开启、关闭控制。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，所述红外遥控装置接收单片机发送的控制信号，发出相应的红外线来控制空调、投影仪的开启和关闭。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，所述移动终端为手机，手机中设有IP定位器，通过IP定位器实现用物理地址进行定位，通过定位实现学生的签到功能。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，所述手机中设有APP，通过手机APP进行物联网监控，对学生的在教室的情况进行统计；远程控制教室内的灯、电、门及多媒体设备；对教室内的温度和时间状态进行显示。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，所述通信接口电路的主芯片采用LAN8720A。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，还包括存储模块，存储模块与单片机相连，存储模块的主芯片采用IS62WV51216。

上述基于移动终端的智能教室管理平台，还包括声光报警模块，声光报警模块与单片机相连。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的光照传感器实时采集教室内的光照强度信号，温湿度传感器实时采集教室内的温度信号，摄像头实时采集教室内的图片信号，所有采集的信号均送入主控芯片中，主控芯片根据采集的信号输出相应的控制信号至红外遥控装置和继电器控制装置，控制教室内各电器的工作状态，同时主控芯片将采集的信号送到服务云端，服务云端将采集的信号反馈到移动终端上，通过移动终端（手机）上的APP也能够对学生的在教室的情况进行统计、对教室内的温度和时间状态进行显示以及远程控制教室内的灯、电、门及多媒体设备；整个智能教室管理平台具有结构简单、成本低、智能化程度高、管理方便的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为图1中教室终端的结构框图。

图3为图2中主控芯片的电路图。

图4为图2中电源装置的电路图。

图5为图2中光照传感器的电路图。

图6为图2中网络通信通信接口电路的电路图。

图7为图2中存储模块的电路图。

图8为图2中声光报警模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种基于移动终端的智能教室管理平台，包括教室终端、服务云端和移动终端，校园内每一间教室内均设有一个教室终端，所有的教室终端均与服务云端进行数据通讯，服务云端与手机APP进行数据通讯。

如图2所示，所述教室终端包括主控芯片、电源装置、摄像头、温湿度传感器、光照传感器、通信接口电路、红外遥控装置和继电器控制装置，所述摄像头、温湿度传感器、光照传感器的信号输出端均与主控芯片连接，主控芯片与通信接口电路、红外遥控装置、继电器控制装置连接，光照传感器实时采集教室内的光照强度信号，温湿度传感器实时采集教室内的温度信号，摄像头实时采集教室内的图片信号，所有采集的信号均送入主控芯片中，主控芯片根据采集的信号输出相应的控制信号至红外遥控装置和继电器控制装置，控制教室内各电器的工作状态，同时主控芯片将采集的信号送到服务云端，服务云端将采集的信号反馈到移动终端上。

如图3所示，所述主控芯片采用型号为STM32F407ZET6的单片机，所述温湿度传感器型号为DHT11，DHT11的GND引脚接地，DHT11的NC引脚悬空，DHT11的DQ引脚经一电阻Ⅰ后接电源，DHT11的DQ引脚还连接单片机的PF11引脚，DHT11的VCC引脚接电源。

图4为电源装置的电路图，电源装置为教室终端提供3.3v与5v工作电源。

如图5所示，所述光照传感器采用光敏二极管，光敏二极管的正极接地，光敏二极管的负极经电阻Ⅱ后接电源，光敏二极管的负极还经电阻Ⅲ后连接单片机的PF6引脚。

所述继电器控制装置接收单片机发送的控制信号，通过串接在照明设备的供电回路中的继电器辅助触点来对照明设备进行开启、关闭控制。

所述红外遥控装置接收单片机发送的控制信号，发出相应的红外线来控制空调、投影仪的开启和关闭。

所述移动终端为手机，所述手机中设有APP，APP具有的功能如下：1）监控：通过手机APP进行物联网监控，对学生的在教室的情况进行统计；2）签到：手机中设有IP定位器，通过IP定位器实现用物理地址进行定位，并且利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置，从而通过定位实现学生的签到功能；3）评论交流：进行教室的评教和交流；4）教室查询：自习规律的分析和自习教室的查询；5）远程控制：远程控制教室内的灯、电、门及多媒体设备；6）时间温度预报：对教室内的温度和时间状态进行显示7）值日管理：值日生日常管理部分，每天按照轮流顺序提醒当天值日同学；8）课程表：每周更新课程表，随时查询相应课表的时间和地点；9）公告栏：便于老师随时公布重要事情。

服务云端能将多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理，把现有的RS 232接口的数据转化成IP端口的数据，然后进行IP化的管理，IP化的数据存取，这样就能将传统的串行数据送上流行的IP通道，而无需过早淘汰原有的设备，从而提高了现有设备的利用率，节约了投资，还可在既有的网络基础上简化布线复杂度。串口服务器完成的是一个面向连接的RS 232链路和面向无连接以太网之间的通信数据的存储控制，系统对各种数据进行处理，处理来自串口设备的串口数据流，并进行格式转换，使之成为可以在以太网中传播的数据帧；对来自以太网的数据帧进行判断，并转换成串行数据送达响应的串口设备。它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面，能接受摄像头对于教室的图像信息的采集，并进行数据分析，数据处理和储存。并将信息反馈在APP服务平台上。智能云端数据库服务器把数据管理及处理工作从客户机上分出来，使网络上各计算机的资源能各尽其用。提高了系统性能，大大降低网络开销。协调操作，减少资源竞争，避免死锁。并提供联机查询优化机制，便于平台扩展，多处理器(相同类型)的水平扩展。多个服务器计算机的水平扩展。

如图6所示，所述通信接口电路的主芯片采用LAN8720A。其中引脚连接情况为ETH_MDC与单片机的pc1相连接、EMIL_TXD0与单片机的pg13相连接、EMIL_RXD0与单片机的pg14相连接、RMIL_TXD_EN与单片机pg11相连接、RMIL_RXD1与单片机pc5相连接、RMIL_CRS_DV与pa7相连接 RMIL_REF_CLK与单片机pa1相连接。

智能教室管理平台还包括存储模块，存储模块与单片机相连，如图7所示，存储模块的主芯片采用IS62WV51216。SRAM&&FLASH是一个储存元件，将图像信息储存。

智能教室管理平台还包括声光报警模块，声光报警模块与单片机相连，声光报警模块的电路图如图8所示。