基于光电启动实时检测的座位状态监控系统的制作方法

本实用新型涉及一种监控系统，具体是一种基于光电启动实时检测的座位状态监控系统。

背景技术：

大学图书馆以其幽静舒适的阅览环境、便捷获取学习资源的优势，备受师生们青睐。然而座位数量往往满足不了师生的需求。然而图书馆的座位是有限的，存在学生占座现象严重，管理员监管空难等问题。同时学生不仅在寻找空余座位时花费大量的时间，而且在找位置的过程中会发出声音，扰乱了自习室秩序的同时也打扰了自习的学生。但凡有过大学经历的同学，都会深深地记得天亮前图书馆门口壮观的排队队伍。图书馆座位堪称学校的“稀缺资源”之首，再加上一些读者的占座行为，使得紧张的座位资源更是变得一座难求。如何才能让每一位读者都能公平公正地享受到图书馆的座位资源呢？无疑座位管理系统成为众多高校图书馆防止抢座占座乱象的首选。

智能管理网络技术在国内的发展始于20世纪90年代末，到2000年左右智能管理概念开始得到大范围的宣传，而智能图书馆管理系统趋近于互联网+,“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。2015年3月，全国两会上，全国人大代表马化腾提交了《关于以“互联网+”为驱动，推进我国经济社会创新发展的建议》的议案，表达了对经济社会创新的建议和看法。他呼吁，我们需要持续以“互联网+”为驱动，鼓励产业创新、促进跨界融合、惠及社会民生，推动我国经济和社会的创新发展。马化腾表示，“互联网+”是指利用互联网的平台、信息通信技术把互联网和包括传统行业在内的各行各业结合起来，从而在新领域创造一种新生态。他希望这种生态战略能够被国家采纳，成为国家战略。智能图书馆管理系统就是基于互联网+的概念而设计出来的，管理随着智能互联网消费市场的进一步成熟，从研发、推出到最后的使用整个产业将得以实现，智能互联产品也将被价格更低廉、使用更人性、功能更完善的个性化产品所代替。

针对目前图书馆座位管理问题，各大高校图书馆可以说费尽心思、想尽办法，但往往收效甚微。北京邮电大学图书馆推出“摇号分配图书馆座位”的方法，即通过摇号获得图书馆座位一年的使用权限，这种通过运气获取座位的方式引起不小的争议。深圳大学图书馆在解决占座问题上也花费了不少功夫，管理员们探索出一些防止占座的方法，但效果也都不太理想。深圳大学拥有在校师生近４万人，而深圳大学图书馆老馆只有约2000个座位，远远不能满足在校师生的需求。深圳大学图书馆最初采用定时收书的方法，即在固定时间段里对无人使用的座位进行收书措施，此举在一定程度上减少了占座行为，但无法完全阻止替人占座行为，也因产生误收情况或造成读者财物丢失而令读者不满。然而通过教室模块显示空余座位的信息，使得同学对座位的侵占受到更多学生的监督，从心里上造成一定的压力，这对占座这一现象起到很好的监督引导作用，也有利于学生自身素质的提高。由于学生可以通过显示引导来找到座位，减少了走动的同时也意味着减少了噪声，对图书馆安静的环境起到良好的作用。

当前所存在的图书馆座位管理系统，存在操作复杂，不简洁不方便的现象，另外还存在安装整个系统复杂，电路布线繁琐不安全，以及耗电等现象，还存在图书馆全部安装成本较高等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于光电启动实时检测的座位状态监控系统，本实用新型采用先检测后控制的路线，而不是通常的先控制后检测路线这就很好的解决了功耗的问题，我们采用光电传感器启动继电器的方式来进行检测—控制，这样MCU控制器就不需要在常启动状态，从而有效的减少了功耗，节约了电能。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于光电启动实时检测的座位状态监控系统，包括下位机STC89C52最小系统以及与座位一一对应的上位机STC89C52最小系统；所述上位机STC89C52最小系统通过上位机NRF24l01 无线收发器和下位机NRF24l01 无线收发器与下位机STC89C52最小系统通讯；所述上位机STC89C52最小系统为常闭状态，并通过继电器与电源连接，且继电器的启动由光电传感器控制；所述下位机STC89C52最小系统还与PC机和LED显示器连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述上位机STC89C52最小系统和下位机STC89C52最小系统均由STC89C52单片机、晶振电路和复位电路组成。

作为本实用新型进一步的方案：所述继电器的VCC引脚和VIN引脚分别与光电传感器的VCC引脚和IN引脚连接；所述继电器的推动开关与电源连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述上位机NRF24l01 无线收发器采用独立电源电路供电，所述独立电源电路包括芯片U3、电容C5和电容C6，电容C6一端分别连接电容C5、上位机NRF24l01 无线收发器的VCC引脚、发光二极管LED2正极、芯片U3的OU引脚，电容C6另一端分别连接电阻RD1和电容C5另一端并接地，电阻RD1另一端连接发光二极管LED2负极，芯片U3的GND引脚分别连接电容C3和电容C4并接地，芯片U3的IN引脚分别连接电容C3另一端、电容C4另一端和继电器的VDD端；所述芯片U3采用电源稳压芯片AMS1117。

作为本实用新型进一步的方案：所述LED显示器包括与座位一一对应的LED显示电路，所述LED显示电路包括发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R1和电阻R2，所述发光二极管D1正极连接电阻R1，电阻R1另一端分别连接电阻R2和电源VDD，电阻R2另一端连接发光二极管D2正极，发光二极管D1负极和发光二极管D2负极分别连接到下位机STC89C52最小系统上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）独创智能检测逻辑，解决功耗问题：本实用新型采用先检测后控制的路线，而不是通常的先控制后检测路线这就很好的解决了功耗的问题，我们采用光电传感器启动继电器的方式来进行检测—控制，这样MCU控制器就不需要在常启动状态，从而有效的减少了功耗。

（2）无线控制系统，解决布线繁琐问题：整个硬件的设计，数据的传输，我们采用无线方式进行传输，降低了硬件安装布线的复杂度，和排线带来的不安全性。

（3）显示模块对应精准：数据显示模块对应位置精准查询，使图书馆看书不再需要去寻找座位，座位采用对号显示的方式，不需要进入图书馆教室就可以知道座位的剩余量，并且知道空余的座位所在的位置而减少不必要的寻找以及走动，节约时间，保护环境的宁静。

附图说明

图1为基于光电启动实时检测的座位状态监控系统的典型实施例的原理框图。

图2为上位机STC89C52最小系统或下位机STC89C52最小系统的电路图。

图3为电源、光电传感器和继电器的电路图。

图4为上位机NRF24l01 无线收发器及其电源电路的电路图。

图5为LED显示器的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种基于光电启动实时检测的座位状态监控系统，包括下位机STC89C52最小系统以及与座位一一对应的上位机STC89C52最小系统；所述上位机STC89C52最小系统通过上位机NRF24l01 无线收发器和下位机NRF24l01 无线收发器与下位机STC89C52最小系统通讯；所述上位机STC89C52最小系统为常闭状态，并通过继电器与电源连接，且继电器的启动由光电传感器控制；这样上位机STC89C52最小系统就不需要在常启动状态，从而有效的减少了功耗，节约了电能；所述下位机STC89C52最小系统还与PC机和LED显示器连接。

请参阅图2，所述上位机STC89C52最小系统和下位机STC89C52最小系统均由STC89C52单片机、晶振电路和复位电路组成。

请参阅图3，所述继电器的VCC引脚和VIN引脚分别与光电传感器的VCC引脚和IN引脚连接；所述继电器的推动开关与电源连接。

请参阅图4，所述上位机NRF24l01 无线收发器采用独立电源电路供电，所述独立电源电路包括芯片U3、电容C5和电容C6，电容C6一端分别连接电容C5、上位机NRF24l01 无线收发器的VCC引脚、发光二极管LED2正极、芯片U3的OU引脚，电容C6另一端分别连接电阻RD1和电容C5另一端并接地，电阻RD1另一端连接发光二极管LED2负极，芯片U3的GND引脚分别连接电容C3和电容C4并接地，芯片U3的IN引脚分别连接电容C3另一端、电容C4另一端和继电器的VDD端；所述芯片U3采用电源稳压芯片AMS1117。

请查阅图5，所述LED显示器包括与座位一一对应的LED显示电路，所述LED显示电路包括发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R1和电阻R2，所述发光二极管D1正极连接电阻R1，电阻R1另一端分别连接电阻R2和电源VDD，电阻R2另一端连接发光二极管D2正极，发光二极管D1负极和发光二极管D2负极分别连接到下位机STC89C52最小系统上。

本实用新型出于节能以及检测精准，选择了光电传感器，利用光电传感器进行检测，从而驱动继电器，继电器闭合，电源供电，数据开始接收以及发送，这样位机STC89C52最小系统就不需要在常启动状态，从而有效的减少了功耗，节约了电能。监控系统的上位机核心是STC89C52最小系统；监测系统的下位机可采用普通PC机配合STC89C52最小系统，PC机需要不断显示仪器的运行情况、工作状态以及将数据处理结果及时告诉操作人员，下位机和上位机之间拟采用NRF24l01 无线收发器进行数据传输；其中NRF24l01 无线收发器可以实现电脑与电脑间的无线通信，单片机与单片机间的通信，还可以实现单片机与电脑间的通信，我们就是使用单片机与电脑间的通信。将上位机STC89C52最小系统采集的数据通过NRF24l01 无线收发器进行传输到电脑，该模块还有一个优点就是功耗低，在集成电路中功耗是制约前进的最大障碍，因此我们选择了该模块，功耗低，传输距离远，不易受到干扰；LED显示器，根据具体环境设计，与座位一对一，显示效果优良。