CN108682289A - 一种书包挂牌 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种书包挂牌,其特征在于:包括挂牌本体,挂牌本体上设有连接件;所述连接件,用于将挂牌本体和书包连接;所述挂牌本体内设置有定位电路;所述定位电路包括主控制器、无线传输模块、定位模块和电源电路;所述主控制器分别连接无线传输模块和定位模块,所述电源电路提供工作电压;所述无线传输模块包括NB‑IoT无线通信模块;所述定位模块包括GPS定位模块。本发明通过内部的定位装置主动将书包挂牌的位置发送到服务器上,用户通过访问服务器可以查看挂牌的位置,从而快速和精确确认学生的位置,找到学生。
Description
技术领域
本发明涉及学生用品领域,尤其是一种书包挂牌。
背景技术
现在学生的书包上设计有书包挂牌,书包挂牌一般采用的是卡片,在卡片上书写学生的姓名、学校名称、班级、联系电话、家庭地址等信息,方便于认领学生的书包,同时在学生走失后,根据卡片信息,联系学生家长或将学生送回来,对于学生非常适用;但现有的书包挂牌仍存在以下缺陷:1、卡片上没有定位功能,无法确认书包即学生的位置;2、家长不能主动定位到书包的位置,只能被动的通过其他人来联系自己,对于寻找学生非常不便;3、卡片上的信息容易造成学生个人信息的泄露,有一定的安全隐患;4、卡片上的信息不能随意的涂改,并且卡片上存放的信息容量小。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种书包挂牌,书包挂牌上设有定位功能,能够实时定位学生的位置,对于寻找学生非常方便;同时能够储存很多的学生信息,并进行信息的更改,当需要查看学生信息时,通过显示装置进行查看;保护学生的安全。
本发明采用的技术方案如下:
本发明一种书包挂牌,包括挂牌本体,挂牌本体上设有连接件;所述连接件,用于将挂牌本体和书包连接;所述挂牌本体内设置有定位电路;所述定位电路包括主控制器、无线传输模块、定位模块和电源电路;所述主控制器分别连接无线传输模块和定位模块,所述电源电路提供工作电压;所述无线传输模块包括NB-IoT 无线通信模块;所述定位模块包括GPS定位模块。
以上结构,书包挂牌中定位电路的设置,实时将挂牌的位置信息发送,解决了现有挂牌无法定位的问题,并且家长能够主动定位到学生的位置,能够方便查看学生的外置,通过位置的监控,及时发现学生出现的意外情况;特别是在无法联系上学生时,准确定位学生的位置或移动轨迹,快速找到学生,保证学生的安全。
作为优选,所述挂牌本体上设有通孔;所述通孔,用于连接件的穿过。
作为优选,所述NB-IoT 无线通信模块包括无线通信模组、用户身份识别模块、ESD保护电路和稳压电路U3;所述无线通信模组和用户身份识别模块之间连接有ESD保护电路;所述稳压电路U3将输入电压进行转换,为无线通信模组提供稳定的电源电压;所述无线通信模组,用于为主控制器和服务器之间进行数据传输。
以上结构,NB-IoT 无线通信模块的功耗低,模块尺寸小,无线传输效率高;用户身份识别模块的设置能够将无线传输接入移动网络,通过移动网络进行传输。
作为优选,所述GPS定位模块包括GPS 定位芯片和GPS电路;所述GPS定位芯片与主控制器连接,GPS定位芯片连接天线;所述GPS电路包括MOS场效应管,MOS场效应管上并联有电容C15,MOS场效应管的S极接入电压,D极连接电阻R14,R14串联LED3,LED3串接R9,R9分别连接R10和G极,R10连接主控制器。
作为优选,所述主控制器包括单片机和外围电路;所述外围电路包括晶振电路、下载接口和USB接口;所述晶振电路是单片机的起振电路。
作为优选,所述电源电路包括电池保护电路、充电电路和稳压电路U5;所述充电电路连接电池保护电路,电池保护电路连接在充电电池上,充电电池连接稳压电路U5;所述电池保护电路包括电池控制芯片和双MOS开关管,用于防止电池充电中发生过充、过放和短路,保护充电安全;所述充电电路包括充电器,用于为电池充电。
以上结构,充电电路为电池充电,电池保护电路控制充电,保护充电的安全,稳压电路U5为工作电路提供需要的电压。
作为优选,所述挂牌本体上设有显示装置,显示装置连接主控制器;所述主控制器内设有存储器,存储器中存放有学生的姓名、学校名称、班级、联系电话和家庭地址信息。
以上结构,由于挂牌本体上设有显示装置,显示装置连接主控制器;主控制器将内部预存的学生信息传送到显示装置上,通过显示装置可以查看学生的信息;当学生走失后被其他人看到,可以通过查看书包挂牌上的信息,联系家长或学校,及时找到学生;存储器中的信息可以通过服务器进行修改,不断的更新学生的信息,解决现有挂牌信息更改后需要重新换挂牌的问题,同时存储器中可以储存更多的信息,提供更详细的学生信息。
作为优选,所述挂牌本体内还设有扬声器,扬声器与主控制器连接。
以上结构,扬声器的设置能够使挂牌发出声音,家长或老师能够通过访问服务器,远程向书包挂牌发送音频信息,并通过扬声器播放;当学生走失,家长可以通过远端发出声音,既能使学生听到声音后不紧张一些,同时周围的人听到声音后,好心人会帮忙照看学生,避免学生遇到危险。
作为优选,所述挂牌本体上设有摄像头,将采集的图像发送到主控制器,主控制器通过无线传输模块发送到服务器。
以上结构,摄像头能够将采集的图像发送到服务器,家长通过访问服务器,可以查看学生周围的环境,判断学生的安全。
作为优选,所述挂牌本体上还设有紧急按钮开关,紧急按钮开关与主控制器连接;主控制器通过无线传输模块将紧急信息发送到服务器。
以上结构,紧急按钮开关的设置,能够保证学生在遇到危险时,及时挤压按钮,主控制器上的紧急电路启动,主控制器向服务器发送紧急指令,服务器发出提示信息,并将学生的位置信息和紧急情况发送给家长或老师,从而及时发现学生的异常,进行处理。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、实现书包挂牌的定位,在挂牌中安装有定位装置,能够实时发送挂牌的位置信息,方便于查找学生位置。
2、保护学生的安全,在学生走丢后,通过定位找到学生,学生通过挤压紧急按钮开关,及时发出紧急信息,便于家长后老师及时发现学生的异常,通过摄像头或扬声器辅助寻找学生,避免学生发生意外。
3、实现定位范围全覆盖,在室外采用GPS模块进行定位,定位精度高;在室内基于NB-IoT基站定位。
4、挂牌内部电路低功耗,主控制器和无线传输模块都是低功耗元件,电池供电时间长,并且能够为电池充电,保持电池的续航时间。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本发明一种书包挂牌的结构示意图。
图2是无线传输模块的电路图。
图3是主控制器的电路图。
图4是定位模块的电路图。
图5是电源电路的电路图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例一:
如图1 ,本发明一种书包挂牌,包括挂牌本体1,挂牌本体1上设有连接件2;所述连接件2,用于将挂牌本体1和书包连接;所述挂牌本体1内设置有定位电路3;所述定位电路3包括主控制器31、无线传输模块32、定位模块33和电源电路34;所述主控制器31分别连接无线传输模块32和定位模块33,所述电源电路34提供工作电压;所述无线传输模块32包括NB-IoT无线通信模块;所述定位模块33包括GPS定位模块。
如图2所示,所述NB-IoT 无线通信模块包括无线通信模组、用户身份识别模块、ESD保护电路和稳压电路U3;所述无线通信模组包括BC95模组;所述用户身份识别模块包括SIM卡;所述BC95模组包括BC95芯片,BC95芯片的ANT引脚连接IPEX天线插座;所述BC95芯片和SIM卡的触点连接;BC95芯片和SIM卡之间连接有ESD保护电路;所述稳压电路U3包括线性稳压器,稳压电路U3的输入端连接电容C4,C4连接电池正极B+,输出端连接电容C5,输出电压VCC;ESD保护电路采用二极管SMF05C。
如图3所示,所述主控制器包括单片机和外围电路;所述外围电路包括晶振电路、下载接口和USB接口;所述晶振电路包括外部晶振XTAL1和微调电容C13和C14,C13和C14分别连接在XTAL1两端;所述晶振电路是单片机的起振电路;所述下载接口P1包括SWCLK引脚和SWD引脚;所述USB接口包括micro USB 连接器。
如图4所示,所述GPS定位模块包括GPS L70-RL和GPS电路;所述GPS L70-RL的发送TX引脚和RX引脚与单片机连接,ANT引脚串接电阻R7,R7两端并联有电容C11和C12,R7一端连接天线1575R-A;天线接收卫星信号,将信号经过去燥后发送到GPS L70-RL进行处理,得到GPS位置信息;所述GPS电路包括MOS场效应管,MOS场效应管上并联有电容C15,MOS场效应管的S极接入电压,D极连接电阻R14,R14串联LED3,LED3串接R9,R9分别连接R10和G极,R10连接单片机;单片机输出控制信号GPS EN,经过GPS电路, MOS场效应管Q1导通,向GPS L70-RL提供电压,GPS L70-RL开始工作;当Q1导通,LED3通电发光,显示GPS定位模块的工作状态。
如图5所示,所述电源电路包括电池保护电路、充电电路和稳压电路U5;所述稳压电路U5包括线性稳压器LDO3.3,稳压电路U5的输入端连接电容C16,输出端连接电容C17;输入端还连接电池正极B+,电池向线性稳压器输入电压,通过转换,输出端输出3.3V稳压电压。
所述电池保护电路包括锂电池控制芯片DW01+、双MOS开关管FS8205A;所述DW01+的正电源输入端VDD连接电阻R11,正电源输入端VDD和负电源输入端VSS之间连接有电容C19;放电保护执行端OD与放电控制MOS开关管的G极相连;充电保护执行端OC与充电控制MOS开关管的G极相连;过流/短路检测端CSI连接电阻R12;所述双MOS开关管包括放电控制MOS开关管和充电控制MOS开关管;过流/短路检测端CSI连接电阻R12;所述R11还连接充电电路;
充电时,充电器输出电压到电池的B+和B-,经过充、放电控制MOS到接地;在充电中,通过电阻R11检测电池的电压;当电池电压超过过充电压,充电保护执行端OC输出信号使充电控制MOS开关管关断,电池停止充电,从而防止电池过充;在放电中,当R11检测电池电压低于放电电压,放电保护执行端OD输出信号使放电控制MOS关断,电池停止放电,防止电池因为过放而损坏;CSI端检测电流,输出短路时,充、放电控制MOS的导通压降剧增,CSI端电压迅速升高,DW01输出信号使充、放电控制MOS迅速关断,实现过流或短路保护。
所述充电电路包括锂离子充电器TP4057,TP4057的引脚:CHRG漏极开路输出的充电状态指示端、STDBY电池充电完成指示端、BAT充电电流输出端、PROG充电电流设定、充电电流监控和停机引脚;VCC正输入电源电压引脚;PROG引脚与地之间连接有电阻R13; BAT引脚与地之间连接有电容C20。
当充电器处于充电状态时,CHRG被拉到低电平,在其它状态,CHRG处于高阻态;当电池没有接到充电器时,CHRG输出脉冲信号表示没有安装电池;当电池连接端BAT管脚的外接电容为10uF时CHRG闪烁周期约0.5-2秒;
通过在PROG引脚与地之间设置电阻R13来设定充电电流;电容C20为滤波电容器,C20和R13组成RC滤波器,在PROG引脚上连接RC滤波器来测量平均的电池电流。
实施例二:
在实施例中,所述挂牌本体上设有显示装置,显示装置连接主控制器;所述主控制器内设有存储器,存储器中存放有学生的姓名、学校名称、班级、联系电话和家庭地址信息;所述挂牌本体上还设有查看按钮,按钮底部设有开关,当按下按钮,开关闭合,向主控制器发送电平驱动,主控制器向显示装置发送学生的信息,通过显示装置查看学生的信息。
实施例三:
在实施例中,所述挂牌本体内还设有扬声器,扬声器与主控制器连接;当服务器向主控制器发送音频信息,主控制器通过扬声器将音频信息进行播放。
实施例四:
在实施例中,所述挂牌本体上设有摄像头,将采集的图像发送到主控制器,主控制器通过无线传输模块发送到服务器;当用户需要查看挂牌周围的情况,向服务器发送查看请求,并通过查看权限,服务器向主控制器发送开启摄像头指令,主控制器打开摄像头,拍摄图像,将拍摄的图像发送到主控制器,并上传到服务器,用户通过访问服务器查看拍摄的图像,查看学生周围的情况。
实施例五:
在实施例中,所述挂牌本体上还设有紧急按钮开关,紧急按钮开关与主控制器连接;主控制器通过无线传输模块将紧急信息发送到服务器;当紧急按钮开关被按下,向主控制器发送驱动电平,主控制器将内存的紧急指令发送到服务器,服务器通过提示文字或提示声音发出警报,同时将学生的位置信息和紧急情况发送给用户。
实施例六:
在实施例中,挂牌本体上设有通孔,通孔中穿有挂绳或套环,将挂牌连接到书包上,保证挂牌的定位与书包定位的同步性;还可以通过其他连接件将挂牌和书包连接。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.一种书包挂牌,其特征在于:包括挂牌本体,挂牌本体上设有连接件;所述连接件,用于将挂牌本体和书包连接;所述挂牌本体内设置有定位电路;所述定位电路包括主控制器、无线传输模块、定位模块和电源电路;所述主控制器分别连接无线传输模块和定位模块,所述电源电路提供工作电压;所述无线传输模块包括NB-IoT 无线通信模块;所述定位模块包括GPS定位模块。
2.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述挂牌本体上设有通孔;所述通孔,用于连接件的穿过。
3.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述NB-IoT 无线通信模块包括无线通信模组、用户身份识别模块、ESD保护电路和稳压电路U3;
所述无线通信模组和用户身份识别模块之间连接有ESD保护电路;所述稳压电路U3将输入电压进行转换,为无线通信模组提供稳定的电源电压;所述无线通信模组,用于为主控制器和服务器之间进行数据传输。
4.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述GPS定位模块包括GPS 定位芯片和GPS电路;所述GPS定位芯片与主控制器连接,GPS定位芯片连接天线;所述GPS电路包括MOS场效应管,MOS场效应管上并联有电容C15,MOS场效应管的S极接入电压,D极连接电阻R14,R14串联LED3,LED3串接R9,R9分别连接R10和G极,R10连接主控制器。
5.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述主控制器包括单片机和外围电路;所述外围电路包括晶振电路、下载接口和USB接口;所述晶振电路是单片机的起振电路。
6.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述电源电路包括电池保护电路、充电电路和稳压电路U5;所述充电电路连接电池保护电路,电池保护电路连接在充电电池上,充电电池连接稳压电路U5;所述电池保护电路包括电池控制芯片和双MOS开关管,用于防止电池充电中发生过充、过放和短路,保护充电安全;所述充电电路包括充电器,用于为电池充电。
7.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述挂牌本体上设有显示装置,显示装置连接主控制器;所述主控制器内设有存储器,存储器中存放有学生的姓名、学校名称、班级、联系电话和家庭地址信息。
8.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述挂牌本体内还设有扬声器,扬声器与主控制器连接。
9.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述挂牌本体上设有摄像头,将采集的图像发送到主控制器,主控制器通过无线传输模块发送到服务器。
10.如权利要求1所述的书包挂牌,其特征在于:所述挂牌本体上还设有紧急按钮开关,紧急按钮开关与主控制器连接;主控制器通过无线传输模块将紧急信息发送到服务器。
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