CN203134070U - 一种学生宿舍纪律监管*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种学生宿舍纪律监管***，包括用于监测的从机、用于汇总从机信息的主机和用于提供管理员监控的上位机，从机通信连接至主机，主机通信连接至上位机，本实用新型的技术效果在于，主机接收各从机发射的数据后，通过先前定制好的通信协议进行解码，得出各个寝室的纪律与火灾情况，并与上位机进行通信，上位机按照各个寝室号分别记录各寝室的纪律和火灾情况，一旦寝室有发生火灾的现象，语音报警器便立即提醒宿舍管理员救火。且各相关负责人可随时查阅各寝室任何时刻守纪情况。本实用新型在最大程度上避免了学生就寝时不遵守纪律影响他人作息的情况，为各高校学生纪律的管理提供了一种新的、高效的管理方法和设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种学生宿舍纪律监管***。
背景技术
目前在采取寄宿制的中学里，由于某些学生在夜间就寝时，不遵守纪律，在熄灯之后仍经常吵闹，轻者影响寝室里其他同学和隔壁一些寝室同学的休息，造成白天学习时精力不集中，且可能导致同学与同学之间的纠纷，而为了检查就寝情况，相关负责老师需要频繁查寝，增加了老师的工作负担，造成师生关系紧张；重者甚至可能影响到学校旁边居民的休息，导致居民上门投诉，严重影响了学校的声誉；为了最大可能避免上述情况的发生，传统的做法是相关负责老师或学生晚间或凌晨增加查寝量，虽然在一定程度上暂时起到了一定的纪律维护作用，但是浪费了大量的人力物力，增加了老师的工作量，且纪律性差的学生往往是查寝老师一走便马上继续活动起来，因此传统做法未能根本解决问题。
再者，各高校寝室发生火灾的现象频频出现，但是该问题一直未能得到解决，目前传统的做法往往是学校严厉禁止学生在寝室使用电器和生火，但是未能在最大程度上防止火灾的发生。
发明内容
为了解决目前寄宿学生不遵守就寝纪律以及寝室内易发生火灾的技术问题，本实用新型提供一种可实时检测学生守纪情况，并通过上位机显示记录各个寝室纪律情况，最大可能的避免了学生晚间或中午就寝不守纪律情况， 且可以实时监测各个寝室火灾发生的情况，一旦监测到有寝室有火灾迹象，***便马上报警的学生宿舍纪律管理***。
为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是，一种学生宿舍纪律监管***，包括从机、主机和上位机，所述的从机通信连接至主机，所述的主机通信连接至上位机，从机包括从机MCU、声音传感器组、烟雾传感器组和从机无线通讯模块，所述的声音传感器和烟雾传感器分别通信连接至从机MCU，所述的从机MCU通信连接至从机无线通讯模块，主机包括主机MCU、主机无线通讯模块和语音提示单元，所述的主机MCU分别通信连接主机无线通讯模块和语音提示单元，上位机通过通信串口通信连接主机MCU。
所述的一种学生宿舍纪律监管***，所述的从机的数量至少为两个。
所述的一种学生宿舍纪律监管***，所述的声音传感器组包括至少两个安装于不同房间的声音传感器，所述的烟雾传感器组包括至少两个安装于不同房间的烟雾传感器。
所述的一种学生宿舍纪律监管***，所述的从机MCU和主机MCU均采用STM32F103单片机。
所述的一种学生宿舍纪律监管***，所述的从机无线通讯模块和主机无线通讯模块为NRF905无线收发模块。
所述的一种学生宿舍纪律监管***，所述的上位机为PC机。
本实用新型的技术效果在于，主机接收各从机发射的数据后，通过先前定制好的通信协议进行解码，得出各个寝室的纪律与火灾情况，并与上位机进行通信，上位机按照各个寝室号分别记录各寝室的纪律和火灾情况，一旦寝室有发生火灾的现象，语音报警器便立即提醒宿舍管理员救火。且各相关 负责人可随时查阅各寝室任何时刻守纪情况。本实用新型在最大程度上避免了学生就寝时不遵守纪律影响他人作息的情况，为各高校学生纪律的管理提供了一种新的、高效的管理方法和设备。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型从机的结构示意图；
图3为本实用新型主机的结构示意图；
图4为本实用新型的工作流程示意图。
具体实施方式
参见图1、图2、图3，包括从机、主机和上位机，从机通信连接至主机，主机通信连接至上位机，从机包括从机MCU、声音传感器组、烟雾传感器组和从机无线通讯模块，声音传感器和烟雾传感器分别通信连接至从机MCU，从机MCU通信连接至从机无线通讯模块，主机包括主机MCU、主机无线通讯模块和语音提示单元，主机MCU分别通信连接主机无线通讯模块和语音提示单元，上位机通过通信串口通信连接主机MCU。从机的数量至少为两个。声音传感器组包括至少两个安装于不同房间的声音传感器，烟雾传感器组包括至少两个安装于不同房间的烟雾传感器。从机MCU和主机MCU均采用STM32F103单片机。从机无线通讯模块和主机无线通讯模块为NRF905无线收发模块，上位机为PC机。
***工作时，主机循环访问从机，向从机发送命令。从机接收到命令，验证命令正确后开始通过声音传感器和烟雾传感器采集声音信息和火灾信 息，然后将各寝室的寝室编号与相应的标志通过无线收发模块发射出去。主机接收到数据后读出声音与火灾数据并确定来源于哪个寝室，通过电脑串口将学生违纪和火灾标志数据上传给PC机。在PC机上通过监控软件可以实现接收端无线模块与PC机的数据通信以及违纪数据的显示、整理、查询、绘制曲线、制作和打印报表等功能。在***的从机端，使用母线取电与充电电池配合，为从机提供3.3V电源。母线取电的不足在于它的不稳定性，当母线取电出现不稳定电压时，用充电电池为从机端供电。当充电电池电量不足时，可以通过母线取电为其充电。这种供电方式极大的延长了从机端电源的寿命;
从机的设计为了方便实现***点对多点通信，达到抗干扰能力强、频率稳定性好、灵敏度高，功耗小的效果，设计中采用NRF905无线收发模块。NRF905无线收发模块采用三频段收发合一方式，工作频率为国际通用的ISM频段433/868/915MHz，采用GMSK调制，采用DSS+PLL频率合成技术，适合工业控制场合。
主从机的主控芯片为高性能、低成本、低功耗ARM Cortex-M3内核的STM32F103单片机。在从机中，该微处理器主要负责对传感器采集的信息进行运算与处理，得出相应结果。并将结果按照一定形式进行编码，控制无线收发模块按照制定好的通信格式发送出去。
主机由STM32控制平台和NRF905无线收发模块以及语音提示单元组成。
在主机中，STM32微处理器主要负责对主机模块的NRF905无线接收模块进控制，分时向各个从机发送控制命令，并分别对各从机发送过来的数据包进行处理。且STM32控制模块通过RS232串口与上位机进行实时通信，将 各节点从机发送过来的数据反馈到上位机。
***采用NRF905的shockburs tmode收发模式。在此模式下，数据帧格式如下表1：
| 字头 | 接收方硬件地址4byte | 数据12byte | 校验码 | 结束位 |
表1
在shockburs tmode模式下，NRF905自动处理字头和CRC校验码。即在发送数据时，自动加上字头和CRC校验码。在接收数据时，一旦检测到符合本机硬件地址的数据帧，便自动把字头、接收方地址和CRC校验码移去。接收方地址的长度和数据长度均可以通过的NRF905配置字设定。设计中按一定规则，配置了***中主／从机的硬件地址、数据长度以及其余的状态字。
上述帧数据中，12byte数据配置如下表2：
| 1号寝室编号10bit | 2号寝室传感器数据2bit | ... | N-1号寝室编号10bit | N号寝室传感器数据2bit |
表2
***中存在多个从机，因此每个从机都要设置一个不同硬件地址。为了不与临近的无线通信设备发生冲突。设计将硬件地址配置成4byte，数据长度配置成12byte，且主机的硬件地址配置为0XBBBBBBBB00，从机的硬件地址分别配置为0XAAAAAAAA11，0XAAAAAAAA22,0XAAAAAAAA33…。假设***中N个从机。***开始工作时，主机循环访问从机，向从机Ｍ循环发送采集数据命令，从机Ｍ处在接收等待状态模式。只有在从机接收到的数据地址与本机地址一致且CRC校验正确时，才通过DR1输出高电平，表示从机接收到了正确的命令。从机M开始测温，发送温度数据，然后再进入掉电模 式。主机一发出命令后就转入接收模式，接收从机Ｍ的数据后将数据上传给PC机，再向从机M+1发命令。从机M进入掉电模式经过(N-1)个从机工作的时间后，再进入接收等待状态模式，此时主机访问完其余(N-1)个从机后，也经过了(N-1)个从机工作的时间，开始向从机M发送命令，如此循环下去;
设计中，令从机NRF905处于“接收等待一采温发送温度数据一掉电”交替工作模式下。在一个工作周期内，从机仅有1/N的时间处在工作状态，其余的(N-1)/N的时间处于掉电状态。NRF905在掉电模式下耗电仅为1uA，进入最省电状态。由此可见，***通信协议的设计让从机无线模块绝大部分时间工作在掉电状态，有效降低了从机的功耗。
Claims (6)
1.一种学生宿舍纪律监管***，其特征在于，包括从机、主机和上位机，所述的从机通信连接至主机，所述的主机通信连接至上位机，从机包括从机MCU、声音传感器组、烟雾传感器组和从机无线通讯模块，所述的声音传感器和烟雾传感器分别通信连接至从机MCU，所述的从机MCU通信连接至从机无线通讯模块，主机包括主机MCU、主机无线通讯模块和语音提示单元，所述的主机MCU分别通信连接主机无线通讯模块和语音提示单元，上位机通过通信串口通信连接主机MCU。
2.根据权利要求1所述的一种学生宿舍纪律监管***，其特征在于，所述的从机的数量至少为两个。
3.根据权利要求1所述的一种学生宿舍纪律监管***，其特征在于，所述的声音传感器组包括至少两个安装于不同房间的声音传感器，所述的烟雾传感器组包括至少两个安装于不同房间的烟雾传感器。
4.根据权利要求1所述的一种学生宿舍纪律监管***，其特征在于，所述的从机MCU和主机MCU均采用STM32F103单片机。
5.根据权利要求1所述的一种学生宿舍纪律监管***，其特征在于，所述的从机无线通讯模块和主机无线通讯模块为NRF905无线收发模块。
6.根据权利要求1所述的一种学生宿舍纪律监管***，其特征在于，所述的上位机为PC机。
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| CN 201320045691 CN203134070U (zh) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | 一种学生宿舍纪律监管*** |
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|---|---|---|---|---|
| CN105427524A (zh) * | 2014-09-12 | 2016-03-23 | 广东中星电子有限公司 | 智能报警方法和装置 |
| CN105787835A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-07-20 | 南京信息工程大学 | 一种智能校园宿舍管理*** |
| CN105940660A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-09-14 | 汤美 | 一种校园宿舍监控*** |
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| CN105787835A (zh) * | 2016-02-25 | 2016-07-20 | 南京信息工程大学 | 一种智能校园宿舍管理*** |
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| WO2017177431A1 (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 汤美 | 一种校园宿舍监控*** |
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