智能教學(xué)管理系統(tǒng)

1、智能教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景：在當(dāng)今社會(huì)，學(xué)前兒童的安全及教育質(zhì)量問題越來越受到人們的重視，然而校方在這方面管理起來卻是費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 往往是心有余而力不足。 我們需要針對(duì)信息化的時(shí)代背景，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與效率逐漸降低的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，獲得制約學(xué)生提高學(xué)習(xí)熱情的主要因素，探索出促進(jìn)學(xué)生快速提高學(xué)習(xí)效率的策略。同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)持續(xù)提升智能教學(xué)管理系統(tǒng)的技術(shù)水平，探究保障支持產(chǎn)品持續(xù)發(fā)展的方法和產(chǎn)品規(guī)模化的途徑，促進(jìn)學(xué)前教育機(jī)構(gòu)在學(xué)生管理、教學(xué)方面的質(zhì)量提升。捶到報(bào)警，溺水報(bào)警，位置節(jié)點(diǎn)位置節(jié)點(diǎn)2+：教師手機(jī)顯示學(xué)生位置*藍(lán)牙發(fā)送位置節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包A * B * C、D/學(xué)微處端制器生控理nRF24L01 （標(biāo)等）n

2、RT24L01（標(biāo)將）取教師端微一 處理控制顯示器顯示一 答題情£士圖1系統(tǒng)硬件框圖方案描述: 本系統(tǒng)使用nRF24L01無線通信模塊作為校園內(nèi)的定位系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格實(shí)惠。nRF24L01無線通信模塊既可以充當(dāng)讀寫器，也可以充當(dāng)電子標(biāo)簽，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。讀寫器可以檢測(cè)到在其范圍內(nèi)的所有電子標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生在校園內(nèi)的定位。所有部分的主控制器為MSP430F1111即片機(jī)，該單片機(jī)具有低功耗、高速的功能，價(jià)格較低，使用環(huán)保。藍(lán)牙模塊HC-06可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與安卓手機(jī)的通信，具有通信距離遠(yuǎn)，低耗能的優(yōu)勢(shì)。摔倒報(bào)警器則可以ADXL345三軸加速度傳感器為核心。溺水報(bào)警器則可以以P

3、NP三極管9012為核心。其中學(xué)生部分由單片機(jī)控制器、加速度檢測(cè)模塊、nRF24L01通信模塊、溺水報(bào)警系統(tǒng)、答題系統(tǒng)和電源模塊六個(gè)部分組成。教師部分由手機(jī)控制軟件、單片機(jī)控制器、液晶顯示器、nRF24L01通信模塊、電源模塊五部分組成。讀寫器部分由單片機(jī)控制器、nRF24L01通信模塊、藍(lán)牙模塊、GSM!信模塊四個(gè)部分組成。功能描述：功能1:學(xué)生校園定位使用nRF24L01充當(dāng)位置節(jié)點(diǎn)和標(biāo)簽。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入位置節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)范圍內(nèi)，位置節(jié)點(diǎn)則可以將檢測(cè)到的標(biāo)簽信息通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到手機(jī)上。然后再手機(jī)上顯示各個(gè)學(xué)生目前的所在位置。如下圖，當(dāng)學(xué)生在操場(chǎng)上時(shí)：圖2校園定位原理功能2:上學(xué)，放學(xué)短信通知當(dāng)校

4、門口的位置節(jié)點(diǎn)先檢測(cè)到學(xué)生的標(biāo)簽，然后教室再檢測(cè)到該學(xué)生的標(biāo)簽，表明該學(xué)生已進(jìn)入校園。反之，如果教室先檢測(cè)到該學(xué)生的標(biāo)簽，接著校門口的位置節(jié)點(diǎn)再檢測(cè)到該學(xué)生的標(biāo)簽，表明學(xué)生離校。不論到校還是離校，學(xué)生手環(huán)會(huì)控制GSM莫塊發(fā)送短信通知家 長(zhǎng)。功能3:上課學(xué)生答題情況統(tǒng)計(jì)A B、C D四個(gè)按鍵分別連接單片機(jī)的P0.4P0.7 。當(dāng)學(xué)生按下其中一個(gè)按鍵然后老師按 下教師端的接收按鍵，即可顯示統(tǒng)計(jì)情況。如下圖所示P0.4P0.5P0.6P0.7VPP 1OSI ROG圖3學(xué)生答題電路原理圖4教師確認(rèn)接收電路原理功能4:摔倒報(bào)警使用ADXL345三軸加速度傳感器，通過讀取ADXL345的加速度來和重力加速度比較可以檢測(cè)他是否發(fā)生了失重一一自由落體一一沖擊等幾個(gè)狀態(tài)從而判斷其是否發(fā)生了摔倒。原理圖如下圖所示：圖5摔倒警報(bào)原理功能5:溺水報(bào)警當(dāng)發(fā)生溺水事件時(shí)， 原理圖中的PNP9012的基極會(huì)與水源短接， 則相當(dāng)于與地端短接。 從而 三極管被導(dǎo)通，單片機(jī)的P2.4引腳為高電平，則單片機(jī)控制GSM莫塊發(fā)送短信報(bào)警。為解決一碰到水就報(bào)警的情況，可在程序當(dāng)中檢測(cè)P2.4腳為高電平的時(shí)間，超過某一比較值時(shí)時(shí)才報(bào)警。圖6