一种图书馆图书借还书导航系统的制作方法

本实用新型属于图书馆智能设备技术领域，具体涉及一种图书馆图书借还书导航系统。

背景技术：

目前，随着现代技术的发展，图书馆的图书管理有了翻天覆地的变化。现代图书的分类方法更加科学，图书的检索更加简单便利，尤其是引入了条形码检测、RFID等先进技术后，图书管理变得更加有效率，更加人性化。但是图书馆的图书管理仍存在一些瓶颈问题，例如：1、大多数图书馆会使用代书板，来防止书籍的错放，可是读者进入图书馆不一定只借一本书，有时会将从书架上取下的书籍忘记其所放位置或者发现一本令读者更欣赏的书不打算借出之前从书架上取下的书，这时就容易将书籍错放，不方便管理人员的管理，也不方便读者的借阅，为图书的下一次寻找造成了很多麻烦；2、借书时通过图书自助借阅机查询到在馆书籍后，不容易找到藏书的书架位置，到达藏书的书架位置后，又不容易找到书，一旦出现前一个读者放错书架的问题，更是难以找到书；3、借书时读者自己借阅，还书时却是还在还书处后，由管理员统一将图书归位，耗费了大量的人力和物力。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种图书馆图书借还书导航系统，其结构简单，设计新颖合理，实现方便，使用操作方便，工作可靠性高，能够减轻管理人员的劳动强度，提高借还书效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种图书馆图书借还书导航系统，包括图书自助借阅机，所述图书自助借阅机包括借阅机控制系统，所述借阅机控制系统包括借阅机控制器以及与借阅机控制器连接的触摸式液晶显示屏和RFID读写器；其特征在于：所述图书馆图书借还导航系统还包括多个智能书架，所述智能书架包括设置有多个放书层的书架本体和设置在书架本体侧面的借还书导航控制盒，所述书架本体的每个放书层底部均设置有用于对书对放书层产生的压力进行实时监测的压力传感器，所述书架本体的顶部均匀设置有多个照明灯，所述书架本体的侧面设置有多个分别位于多个放书层侧面的放书层指引灯，所述借还书导航控制盒内设置有借还书导航控制电路，所述借还书导航控制电路包括微控制器模块和为借还书导航控制盒中各用电模块供电的电源模块，以及与微控制器模块相接的数据存储器和第一ZigBee无线通信模块，所述压力传感器与微控制器模块的输入端连接，所述微控制器模块的输入端还接有操作按键、室内光照度传感器和人体红外传感器，多个放书层指引灯均与微控制器模块的输出端连接，所述微控制器模块的输出端还接有液晶显示屏、书架指引灯、语音播放电路和多个继电器，所述书架指引灯设置在借还书导航控制盒的外表面上，所述语音播放电路的输出端接有功率放大电路，所述功率放大电路的输出端接有扬声器，多个继电器分别串联在多个照明灯的供电回路中；所述借阅机控制系统还包括与第一ZigBee无线通信模块无线连接并通信的第二ZigBee无线通信模块和用于为用户手机发送短信的短信模块，所述第二ZigBee无线通信模块和短信模块均与借阅机控制器相接。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述借阅机控制器为ARM微控制器。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述照明灯为LED照明灯，所述放书层指引灯为红色LED灯，所述书架指引灯为LED闪光灯。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述电源模块为充电电池，所述充电电池的输出端接有电池电量检测电路，所述电池电量检测电路与微控制器模块的输入端连接，所述微控制器模块的输出端接有电池电量指示灯，所述电池电量指示灯设置在借还书导航控制盒的外表面上。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述微控制器模块为单片机MSP430F169。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述室内光照度传感器的型号为M362765。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述人体红外传感器的型号为HC-SR501。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述语音播放电路包括语音芯片BLA1008，所述语音芯片BLA1008的第9引脚和第12引脚均与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第4引脚、第13引脚和第14引脚均接地，所述语音芯片BLA1008的第8引脚通过电阻R1接地，所述语音芯片BLA1008的第10引脚、第11引脚和第12引脚为语音播放电路的三个输入端且均与微控制器模块的输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第10引脚通过电阻R2与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第11引脚通过电阻R3与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第15引脚通过电阻R4与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第16引脚通过电容C1接地，所述语音芯片BLA1008的第7引脚为语音播放电路的输出端。

上述的一种图书馆图书借还书导航系统，其特征在于：所述功率放大电路包括芯片LM4871，所述芯片LM4871的第2引脚和第3引脚均通过电容C4接地，所述芯片LM4871的第4引脚通过串联的电阻R5和电容C2与语音播放电路的输出端连接，所述芯片LM4871的第5引脚与扬声器的负极相接，所述芯片LM4871的第4引脚与第5引脚之间接有电阻R6，所述芯片LM4871的第6引脚与电源模块的+5V电压输出端连接，所述芯片LM4871的第7引脚接地，所述芯片LM4871的第8引脚和扬声器的正极均与电源模块的+5V电压输出端连接，且通过电容C3接地。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便。

2、本实用新型的使用操作方便，工作可靠性高。

3、本实用新型能够指引用户快速找到所借书或所还书所在位置，快速借书和还书，避免了经常出现将借出书还错位置的情况，方便了管理人员的管理，也为图书的一次寻找带来了便利。

4、本实用新型的智能书架能够实现按需照明，有利于节约电能。

5、本实用新型的推广使用，能够减轻管理人员的劳动强度，提高借还书效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型的结构简单，设计新颖合理，实现方便，使用操作方便，工作可靠性高，能够减轻管理人员的劳动强度，提高借还书效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型智能书架的结构示意图。

图3为借阅机控制系统与借还书导航控制电路的电路连接关系图。

图4为本实用新型语音播放电路的电路原理图。

图5为本实用新型功率放大电路和扬声器的电路连接关系图。

附图标记说明:

1—借阅机控制系统； 1-1—借阅机控制器；

1-2—触摸式液晶显示屏； 1-3—RFID读写器；

1-4—第二ZigBee无线通信模块； 1-5—短信模块；

2—智能书架； 2-1—书架本体；

2-2—书架本体； 2-3—放书层；

2-4—压力传感器； 2-5—照明灯；

2-6—放书层指引灯； 3—图书自助借阅机；

4—借还书导航控制电路； 4-1—微控制器模块；

4-2—充电电池； 4-3—数据存储器；

4-4—第一ZigBee无线通信模块； 4-5—按键；

4-6—室内光照度传感器； 4-7—人体红外传感器；

4-8—书架指引灯； 4-9—语音播放电路；

4-10—继电器； 4-11—功率放大电路；

4-12—扬声器； 4-13—电池电量检测电路；

4-14—电池电量指示灯； 4-15—液晶显示屏。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型的图书馆图书借还书导航系统，包括图书自助借阅机1，所述图书自助借阅机1包括借阅机控制系统1，所述借阅机控制系统1包括借阅机控制器1-1以及与借阅机控制器1-1连接的触摸式液晶显示屏1-2和RFID读写器1-3；所述图书馆图书借还导航系统还包括多个智能书架2，所述智能书架2包括设置有多个放书层2-3的书架本体2-1和设置在书架本体2-1侧面的借还书导航控制盒2-2，所述书架本体2-1的每个放书层2-3底部均设置有用于对书对放书层2-3产生的压力进行实时监测的压力传感器2-4，所述书架本体2-1的顶部均匀设置有多个照明灯2-5，所述书架本体2-1的侧面设置有多个分别位于多个放书层2-3侧面的放书层指引灯2-6，所述借还书导航控制盒2-2内设置有借还书导航控制电路4，所述借还书导航控制电路4包括微控制器模块4-1和为借还书导航控制盒2-2中各用电模块供电的电源模块，以及与微控制器模块4-1相接的数据存储器4-3和第一ZigBee无线通信模块4-4，所述压力传感器2-4与微控制器模块4-1的输入端连接，所述微控制器模块4-1的输入端还接有操作按键4-5、室内光照度传感器4-6和人体红外传感器4-7，多个放书层指引灯2-6均与微控制器模块4-1的输出端连接，所述微控制器模块4-1的输出端还接有液晶显示屏4-15、书架指引灯4-8、语音播放电路4-9和多个继电器4-10，所述书架指引灯4-8设置在借还书导航控制盒2-2的外表面上，所述语音播放电路4-9的输出端接有功率放大电路4-11，所述功率放大电路4-11的输出端接有扬声器4-12，多个继电器4-10分别串联在多个照明灯2-5的供电回路中；所述借阅机控制系统1还包括与第一ZigBee无线通信模块4-4无线连接并通信的第二ZigBee无线通信模块1-4和用于为用户手机发送短信的短信模块1-5，所述第二ZigBee无线通信模块1-4和短信模块1-5均与借阅机控制器1-1相接。

本实施例中，所述借阅机控制器1-1为ARM微控制器。

本实施例中，所述照明灯2-5为LED照明灯，所述放书层指引灯2-6为红色LED灯，所述书架指引灯4-8为LED闪光灯。

本实施例中，所述电源模块为充电电池4-2，如图3所示，所述充电电池4-2的输出端接有电池电量检测电路4-13，所述电池电量检测电路4-13与微控制器模块4-1的输入端连接，所述微控制器模块4-1的输出端接有电池电量指示灯4-14，所述电池电量指示灯4-14设置在借还书导航控制盒2-2的外表面上。

本实施例中，所述微控制器模块4-1为单片机MSP430F169。

本实施例中，所述室内光照度传感器4-6的型号为M362765。

本实施例中，所述人体红外传感器4-7的型号为HC-SR501。

本实施例中，如图4所示，所述语音播放电路4-9包括语音芯片BLA1008，所述语音芯片BLA1008的第9引脚和第12引脚均与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第4引脚、第13引脚和第14引脚均接地，所述语音芯片BLA1008的第8引脚通过电阻R1接地，所述语音芯片BLA1008的第10引脚、第11引脚和第12引脚为语音播放电路4-9的三个输入端且均与微控制器模块4-1的输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第10引脚通过电阻R2与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第11引脚通过电阻R3与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第15引脚通过电阻R4与电源模块的+5V电压输出端连接，所述语音芯片BLA1008的第16引脚通过电容C1接地，所述语音芯片BLA1008的第7引脚为语音播放电路4-9的输出端。

本实施例中，如图5所示，所述功率放大电路4-11包括芯片LM4871，所述芯片LM4871的第2引脚和第3引脚均通过电容C4接地，所述芯片LM4871的第4引脚通过串联的电阻R5和电容C2与语音播放电路4-9的输出端连接，所述芯片LM4871的第5引脚与扬声器4-12的负极相接，所述芯片LM4871的第4引脚与第5引脚之间接有电阻R6，所述芯片LM4871的第6引脚与电源模块的+5V电压输出端连接，所述芯片LM4871的第7引脚接地，所述芯片LM4871的第8引脚和扬声器4-12的正极均与电源模块的+5V电压输出端连接，且通过电容C3接地。

本实用新型使用时，当需要借书时，用户在RFID读写器1-3上刷RFID借阅卡，在图书自助借阅机1的触摸式液晶显示屏1-2上进行操作，查询所借书的馆藏情况和位置，当所借书在馆时，所述借阅机控制器1-1通过第二ZigBee无线通信模块1-4向所借书所在位置处的智能书架2上的借还书导航控制电路2发送信号，所述借还书导航控制电路2中的微控制器模块2-7通过第一ZigBee无线通信模块2-10接收到信号后，控制书架指引灯2-14点亮，指引用户走向该智能书架2，并根据所借书的位置，点亮相应的放书层指引灯2-6，指引用户找到相应的放书层2-3，这样，用户就能够快速找到所借书。

当需要还书时，用户在RFID读写器1-3上刷RFID借阅卡，在图书自助借阅机1的触摸式液晶显示屏1-2上进行操作，查询所还书的位置，所述借阅机控制器1-1通过第二ZigBee无线通信模块1-4向所还书所在位置处的智能书架2上的借还书导航控制电路2发送信号，所述借还书导航控制电路2中的微控制器模块2-7通过第一ZigBee无线通信模块2-10接收到信号后，控制书架指引灯2-14点亮，指引用户走向该智能书架2，并根据所还书的位置，点亮相应的放书层指引灯2-6，指引用户找到相应的放书层2-3，这样，用户就能够快速将所还书放到正确的位置；当用户将所还书放到相应的位置上后，压力传感器2-4检测到书对放书层2-3产生的压力并传输给微控制器模块2-7，微控制器模块2-7控制语音播放电路2-15播放还书成功的语音，通过功率放大电路2-17放大后通过扬声器2-18播放出来，用户能够根据还书成功的语音确认到自己的书已成功归位。

另外，人体红外传感器2-13对有人靠近智能书架2进行检测，当人体红外传感器2-13输出检测到有人靠近的信号时，室内光照度传感器2-12开始对智能书架2所在位置处的光照度进行实时监测并将检测到的信号输出给微控制器模块2-7，微控制器模块2-7将其接收到的光照度值与预先设置的关照度阈值相比对，当光照度值小于光照度阈值时，微控制器模块2-7控制继电器2-16接通照明灯2-5的供电回路，照明灯2-5点亮，进行照明。这样就实现了按需照明，节约了电能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。