一种具有书本数量自动统计功能的太阳能流动图书站的制作方法

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种具有书本数量自动统计功能的太阳能流动图书站。

背景技术：

随着资源共享思维的深入人心，越来越多的流动图书站在城市的公园、广场等休闲场所出现，但是，这些流动图书站大多为一个简易的装书箱体，没有统计箱体内书本数量的功能，由于流动图书站借还书的地点可能不一致，有时会出现某一个人流量大的流动图书站由于借书人多而导致流动图书站箱体内书本数量无法满足人们借书需求的情况，因此，流动图书站具有书本数量统计功能十分必要。

技术实现要素：

针对上述背景，本发明提供了一种具有书本数量自动统计功能的太阳能流动图书站，由太阳能对系统进行供电，光传感器探测每一次开箱动作，压力传感器获取箱体内书本的重量变化，判断微处理器根据容量信息控制led显示不同频率闪烁的灯光并将容量信息串行异步通信传输到pc机上。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种具有书本数量自动统计功能的太阳能流动图书站，包括流动图书站箱体、太阳能模块、光传感器模块、压力传感器模块、微处理器模块和led显示模块，所述流动图书站箱体具有一定空间，能够存放流动图书；所述太阳能模块位于流动图书站箱体的顶部，收集光照并将光能转化为电能储存，给系统供电；所述光传感器位于流动图书站箱体的箱门处，探测每一次开箱动作；所述压力传感器模块位于流动图书站箱体底部，每次开箱探测流动图书站箱体中流动图书的重量变化，并将探测到的数据传输给微处理器模块；所述微处理器模块根据所得流动图书站箱体中图书的重量变化，判断流动图书站箱体中的书本数量情况，根据对应的书本数量情况输出信号使led显示模块做出反应，并将所得书本数量情况通过单片机串行异步通信传输到pc机上；所述led显示模块位于流动图书站箱体外部，根据流动图书站箱体内的书本数量发出不同颜色的灯光提示，便于提示工作人员对该流动图书站的书本进行增减。

进一步地，所述微处理器模块包括单片机芯片u1，电阻r1、r2，无极电容c1、c2，有极电容c3，复位开关s1，晶振x1；芯片u1的vcc为芯片电源，由太阳能模块p1提供的+5v电源vcc_light供电，gnd为接地端，xtal1和xtal2分别为晶体振荡电路反向输入端和输入端，晶振x1的一端分别连接xtal1、电容c1的一端，晶振x1的另一端分别连接xtal2、电容c2的一端，电容c1的另一端接地，电容c2的另一端接地，晶振x1与电容c1、c2构成晶体振荡器，产生振荡频率，rst为复位信号输入端，开关s1的一端与+5v电源vcc_light相连，开关s1的另一端与二极管d1阴极相连，二极管d1阳极接地，电阻r1一端连接二极管d1阴极，电阻r1另一端接地，极性电容c3正极与+5v电源vcc_light相连，极性电容c3负极与电阻r1的一端相连后，与芯片u1的rst相连，ea/vpp通过电阻r2与+5v电源vcc_light相连，芯片u1第一信号输出端输出信号signal1，芯片u1第二信号输出端输出信号signal2，芯片u1第一信号接收端输入光感应器信号sensor1，芯片u1第二信号接收端输入压力感应器信号sensor2。

进一步地，所述太阳能模块p1经太阳能电池板电压输出端与buck‐boost电路相连，buck‐boost电路输出端给系统供电，大小为+5v，buck‐boost电路的另一端接地。

进一步地，所述光传感器p2的vcc连接+5v电源vcc_light，光传感器p2的gnd接地，光传感器p2的信号发送端与芯片u1的第一信号接收端相连。

进一步地，所述压力传感器p3的vcc连接+5v电源vcc_light，压力传感器p3的gnd接地，压力传感器p3的信号发送端与芯片u1的第二信号接收端相连。

进一步地，所述led显示模块由电阻r3、r4和发光二极管led1、led2组成，电阻r3的一端连接微处理器模块中芯片u1第一信号输出端输出的信号signal1，电阻r3的另一端连接发光二极管led1的阳极，发光二极管led1的阴极接地，led1工作颜色为红色，电阻r4的一端连接微处理器模块中芯片u1第二信号输出端输出的信号signal2，电阻r4的另一端连接发光二极管led2的阳极，发光二极管led2的阴极接地，led2工作颜色为绿色。

本发明的有益效果如下：本发明提供的一种具有书本数量自动统计功能的太阳能流动图书站，通过太阳能供电模块将光能转换为+5v，为流动图书站提供电源，利用户外光源充足的有利条件，达到节能效果；通过将msc‐51系列8051这款芯片作为微处理器模块所使用的芯片，该芯片引脚数目少、所占体积小、价格低廉、性价比高，微处理器模块中单片机可以进行串行异步通信，将所得书本数量统计信息传输到pc机上，有利于对周围一定范围内站点工作人员及时获取箱体内书本数量的变化情况，并根据所得情况进行流动图书的调度，满足人们的借还书；通过微处理器模块对led灯显示模块进行控制，实现书本数量的提示功能，便于提示工作人员对该流动图书站的书本进行增减，也提示周围想要借还书的人们箱体内书本数量的情况，非常直观且人性化。

附图说明

图1是本发明的模块示意图；

图2是微处理器模块电路图；

图3是太阳能模块电路图；

图4是光传感器模块电路图；

图5是压力传感器模块电路图；

图6是led显示模块电路图；

图7是本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种具有书本数量自动统计功能的太阳能流动图书站，包括流动图书站箱体、太阳能模块、光传感器模块、压力传感器模块、微处理器模块和led显示模块，所述流动图书站箱体具有一定空间，能够存放流动图书；所述太阳能模块位于流动图书站箱体的顶部，收集光照并将光能转化为电能储存，给系统供电；所述光传感器位于流动图书站箱体的箱门处，探测每一次开箱动作；所述压力传感器模块位于流动图书站箱体底部，每次开箱探测流动图书站箱体中流动图书的重量变化，并将探测到的数据传输给微处理器模块；所述微处理器模块根据所得流动图书站箱体中图书的重量变化，判断流动图书站箱体中的书本数量情况，根据对应的书本数量情况输出信号使led显示模块做出反应，并将所得书本数量情况通过单片机串行异步通信传输到pc机上；所述led显示模块位于流动图书站箱体外部，根据流动图书站箱体内的书本数量发出不同颜色的灯光提示，便于提示工作人员对该流动图书站的书本进行增减。

如图2所示，所述微处理器模块包括单片机芯片u1，电阻r1、r2，无极电容c1、c2，有极电容c3，复位开关s1，晶振x1；芯片u1的vcc(端口14)为芯片电源，由太阳能模块p1提供的+5v电源vcc_light供电，gnd(端口20)为接地端，xtal1(端口19)和xtal2(端口18)分别为晶体振荡电路反向输入端和输入端，晶振x1的一端(a)分别连接xtal1、电容c1的一端，晶振x1的另一端(b)分别连接xtal2、电容c2的一端，电容c1的另一端接地，电容c2的另一端接地，晶振x1与电容c1、c2构成晶体振荡器，产生振荡频率，rst(端口9)为复位信号输入端，开关s1的一端与+5v电源vcc_light相连，开关s1的另一端与二极管d1阴极相连，二极管d1阳极接地，电阻r1一端(c)连接二极管d1阴极，电阻r1另一端接地，极性电容c3正极与+5v电源vcc_light相连，极性电容c3负极与电阻r1的一端(c)相连后，与芯片u1的rst(端口9)相连，ea/vpp(端口31)通过电阻r2与+5v电源vcc_light相连，芯片u1第一信号输出端(端口22)输出信号signal1，芯片u1第二信号输出端(端口24)输出信号signal2，芯片u1第一信号接收端(端口26)输入光感应器信号sensor1，芯片u1第二信号接收端(端口28)输入压力感应器信号sensor2。

如图3所示，所述太阳能模块p1经太阳能电池板电压输出端(端口1)与buck‐boost电路相连，buck‐boost电路输出端(端口2)给系统供电，大小为+5v，buck‐boost电路的另一端(端口3)接地。

如图4所示，所述光传感器p2的vcc(端口1)连接+5v电源vcc_light，光传感器p2的gnd(端口2)接地，光传感器p2的信号发送端(端口3)与芯片u1的第一信号接收端(端口26)相连。

如图5所示，所述压力传感器p3的vcc(端口1)连接+5v电源vcc_light，压力传感器p3的gnd(端口2)接地，压力传感器p3的信号发送端(端口3)与芯片u1的第二信号接收端(端口28)相连。

如图6所示，所述led显示模块由电阻r3、r4和发光二极管led1、led2组成，电阻r3的一端连接微处理器模块中芯片u1第一信号输出端(端口22)输出的信号signal1，电阻r3的另一端连接发光二极管led1的阳极，发光二极管led1的阴极接地，led1工作颜色为红色，电阻r4的一端连接微处理器模块中芯片u1第二信号输出端(端口24)输出的信号signal2，电阻r4的另一端连接发光二极管led2的阳极，发光二极管led2的阴极接地，led2工作颜色为绿色。

作为本发明的实施例，所述太阳能模块可以采用翔日科技公司symo‐6v单晶硅太阳能电池板，但不限于此；所述光传感器可以采用telesky公司gy-2561tsl2561光传感器，但不限于此；所述压力传感器可以采用telesky公司hx711压力传感器；所述的单片机芯片u1可采用因特尔公司的mcs‐51系列8051芯片，但不限于此；所述led灯光模块的led灯可以采用risym公司f10直插10mm红色发光二极管和绿色发光二极管，但不限于此。

如图7所示，本发明的工作过程如下：太阳能供电模块通过将光能转化为电能给整个系统提供相应电源，使其他模块进入工作状态；光传感器探测流动图书站箱体每一次开箱的动作；压力传感器获取每次开箱探测流动图书站箱体中流动图书的重量，并将探测到的数据传输给微处理器；微处理器根据所得流动图书站箱体中图书的重量，判断流动图书站箱体中的书本数量情况，根据对应的书本数量情况输出信号使led显示模块做出反应，若书本数量不高于设定的50％，则表示箱体内图书数量较少，使led灯d1工作，发出红光，并将此信号传输到pc机上，若书本数量高于设定的50％，则表示箱体内图书数量可供人们正常借还，使led灯d2工作，发出绿光，并将此信号传输到pc机上。