CN109102439A - 一种用于小学生安全有序放学的管理系统及其控制方法 - Google Patents

一种用于小学生安全有序放学的管理系统及其控制方法 Download PDF

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仇国华
吴天平
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Abstract

本发明涉及一种用于小学生安全有序放学的管理系统及其控制方法，该系统包括输入控制电路与显示控制电路；所述输入控制电路与显示控制电路通信连接；所述输入控制电路包括第一中央控制模块、矩阵按键模块、第一液晶显示模块、以及用以与所述显示控制电路通信的第一通信模块；所述显示控制电路包括第二中央控制模块、按键模块、第二液晶显示模块、语音播报模块、用以获取时间信息的时钟模块、以及用以与所述输入控制电路通信的第二通信模块。该系统能够让家长实时了解孩子所在班级的实时状态，从而使得家长接小孩变得更有序与便利。

Description

一种用于小学生安全有序放学的管理系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及教育领域，特别是一种用于小学生安全有序放学的管理系统及其控制方法。
背景技术
通过相关调查，发现家长接小学生放学大约会持续一个半小时的时间，严重影响道路畅通及学校工作秩序。原因在于每个班级放学时组织排队时间会有所偏差，或者由于老师拖课导致无法准时下课，而家长无法得知每个班级的实时状态，因此只能在学校门口等待，因此需要让家长能更好地了解孩子所在班级的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种用于小学生安全有序放学的管理系统及其控制方法，该系统能够让家长实时了解孩子所在班级的实时状态，从而使得家长接小孩变得更有序与便利。
本发明采用以下方案实现：一种用于小学生安全有序放学的管理系统，包括输入控制电路与显示控制电路；所述输入控制电路与显示控制电路通信连接；
所述输入控制电路包括第一中央控制模块、矩阵按键模块、第一液晶显示模块、以及用以与所述显示控制电路通信的第一通信模块；所述矩阵按键模块的输出端与所述第一中央控制模块的输入端相连，用以向所述第一中央控制模块传输班级信息和状态；所述第一中央控制模块的输出端与所述第一液晶显示模块的输入端相连，用以控制其显示输入的班级信息和状态；所述第一中央控制模块的输出端还与所述第一通信模块的输入端相连，所述第一通信模块向所述显示控制电路传输输入的班级信息和状态；
所述显示控制电路包括第二中央控制模块、按键模块、第二液晶显示模块、语音播报模块、用以获取时间信息的时钟模块、以及用以与所述输入控制电路通信的第二通信模块；所述按键模块的输出端与所述第二中央控制模块的输入端相连，用以向所述第二中央控制模块传输控制指令；所述第二通信模块的输出端与所述第二中央控制模块相连，用以向所述第二中央控制模块传输接收到的班级信息和状态；所述时钟模块的输出端与所述第二中央控制模块的输入端相连，用以向所述第二中央控制模块传输时间信息；所述第二中央控制模块的输出端与所述第二液晶显示模块的输入端相连，用以控制其显示班级信息和状态与时间信息；所述第二中央控制模块的输出端与还所述语音播报模块的输入端相连，用以控制其播报班级信息和状态；
所述输入控制电路还包括与外部电源相连的第一电源模块，所述第一电源模块与所述输入控制电路中的各模块相连并为其供电；所述显示控制电路还包括与外部电源相连的第二电源模块，所述第二电源模块与所述显示控制电路中的各模块相连并为其供电。
进一步地，所述第一中央控制模块包括STC89C52RC单片机以及与STC89C52RC单片机相连的用以使系统复位的复位电路、用以为系统提供时钟信号的晶振电路。
进一步地，所述第二中央控制模块包括STC12C5A60S2单片机以及与STC12C5A60S2单片机相连的用以使系统复位的复位电路、用以为系统提供时钟信号的晶振电路。
进一步地，所述矩阵按键模块采用4*4矩阵按键；所述按键模块包括6个独立的按键，且每个按键的一端分别与STC12C5A60S2单片机的P32端口、P33端口、P34端口、P35端口、P36端口、P37端口相连，每个按键的另一端均接地。
进一步地，所述时钟模块采用DS1302时钟模块，所述DS1302时钟模块的RST端、I/O端、SCLK端分别与STC12C5A60S2单片机的P05端口、P06端口、P07端口相连；所述DS1302时钟模块的Vcc端与GND端之间串联有3V备用电源；所述DS1302时钟模块的X1端与X2端之间串联有一个晶振。
进一步地，所述语音播报模块包括BY8301语音播报模块，所述BY8301语音播报模块的TX端、RX端分别与STC12C5A60S2单片机的STC12C5A60S2单片机的；所述BY8301语音播报模块的SPK1端、SPK2端分别与扬声器的输入端相连。
进一步地，所述第一液晶显示模块与所述第二液晶显示模块均包括LCD12864显示屏与可调电阻，所述LCD12864显示屏的VO端与可调电阻的固定端相连，GND端与可调电阻的可变端相连，所述可调电阻的另一固定端与可变端均接地；
所述第一液晶显示模块中的LCD1602显示屏的RS端、RW端、E/CLK端分别与STC89C52RC单片机的P25端口、P26端口、P27端口相连；
所述第二液晶显示模块中的LCD1602显示屏的RS端、RW端、E/CLK端分别与STC12C5A60S2单片机的P25端口、P26端口、P27端口相连。
进一步地，所述第一通信模块与第二通信模块均为HC05蓝牙通信模块；
所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的RXD端口与STC89C52RC单片机的RXD端口相连，所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的TXD端口与STC89C52RC单片机的TXD端口相连；
所述第二通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的RXD端口与STC12C5A60S2单片机的RXD端口相连，所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的TXD端口与STC12C5A60S2单片机的TXD端口相连。
本发明还采用以下方法实现：一种用于小学生安全有序放学的管理装置的控制方法，包括输入控制电路的控制方法以及显示控制电路的控制方法，
其中，所述输入控制电路的控制方法具体包括以下步骤：
步骤S11：第一电源模块接通外部电源，输入控制电路启动，所述输入控制电路中的各模块进行初始化；
步骤S12：用户通过按压矩阵按键模块中的各个按键输入班级信息与状态，所述矩阵按键模块向第一中央控制模块传输班级信息和状态；
步骤S13：所述第一中央控制模块实时检测是否将接收到矩阵按键模块传输来的数据，若没有接受到则继续检测；若接收到，则将数据存储到其内部的数据存储器中，并控制第一液晶显示其显示用户输入的班级信息和状态，同时通过第一通信模块将班级信息和状态传输到显示控制电路；
所述显示控制电路的控制方法具体包括以下步骤：
步骤S21：第二电源模块接通外部电源，显示控制电路启动，所述输入控制电路中的各模块进行初始化；
步骤S22：第二中央控制模块实时检测第二通信模块是否将接收到输入控制电路传输来的班级信息和状态，若没有接受到则继续检测；若接收到，则第二中央控制模块控制第二液晶显示其显示接收到的班级信息和状态，同时控制语音播报模块播报接收到的班级信息和状态；
步骤S23：时钟模块获取时间信息并传输给第二中央控制模块，所述第二中央控制模块控制所述第二液晶显示模块显示时间信息；
步骤S24：所述第二中央控制模块实时检测是否将接收到按键模块传输来的控制指令，若没有接受到则继续检测；若接收到控制指令则根据该控制指令调整所述第二液晶显示模块上显示的班级信息和状态。
综上，该系统主要是针对家长接小孩放学，却不知道小孩的具体情况而设计的管理系统。系统主要由输入控制电路和显示控制电路组成，输入控制电路是以STC89C52RC单片机为主控制芯片，同时辅以矩阵按键，能够方便地输入学生所在班级的信息和状态，通过HC05蓝牙传输模块传输到以STC12C5A60S2单片机为主控芯片的显示控制电路中。在显示控制电路的显示屏上能够同步显示班级的信息和状态以及时间信息，并进行语音播报。其中，该采用DS1302时间模块提供时间信息，设计有3V纽扣电池可以在断电情况能够存储相关信息，同时还匹配设计了按键模块用以调整显示屏上显示的信息。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明的系统能够让家长实时了解孩子所在班级的实时状态，从而使得家长接小孩变得更有序与便利；一方面，家长能够根据孩子所在班级的状态到校门口接孩子，避免家长集中在校门口情况的发生，减轻因接小孩而造成交通拥堵与隐患；另一方面，该系统也有助于迟到的家长了解孩子所在班级的状态。
附图说明
图1为本发明中输入控制电路与显示控制电路的原理示意图。
图2为本发明的第一中央控制模块的电路图。
图3为本发明的第二中央控制模块的电路图。
图4为本发明的矩阵按键模块的电路图。
图5为本发明的按键模块的电路图。
图6为本发明的第一液晶显示模块与第二液晶显示模块的电路图。
图7为本发明的第一通信模块与第二通信模块的电路图。
图8为本发明的语音播报模块的电路图。
图9为本发明的时钟模块的电路图。
图10为本发明的输入控制电路的控制方法的流程示意图。
图11为本发明的显示控制电路的控制方法的流程示意图。
图12为本发明的时钟模块获取时间信息的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施方式与实施例对本发明做进一步说明。
本实施方式提供一种用于小学生安全有序放学的管理系统，如图1所示，包括输入控制电路与显示控制电路；所述输入控制电路与显示控制电路通信连接；
所述输入控制电路包括第一中央控制模块、矩阵按键模块、第一液晶显示模块、以及用以与所述显示控制电路通信的第一通信模块；所述矩阵按键模块的输出端与所述第一中央控制模块的输入端相连，用以向所述第一中央控制模块传输班级信息和状态；所述第一中央控制模块的输出端与所述第一液晶显示模块的输入端相连，用以控制其显示输入的班级信息和状态；所述第一中央控制模块的输出端还与所述第一通信模块的输入端相连，所述第一通信模块向所述显示控制电路传输输入的班级信息和状态；
所述显示控制电路包括第二中央控制模块、按键模块、第二液晶显示模块、语音播报模块、用以获取时间信息的时钟模块、以及用以与所述输入控制电路通信的第二通信模块；所述按键模块的输出端与所述第二中央控制模块的输入端相连，用以向所述第二中央控制模块传输控制指令；所述第二通信模块的输出端与所述第二中央控制模块相连，用以向所述第二中央控制模块传输接收到的班级信息和状态；所述时钟模块的输出端与所述第二中央控制模块的输入端相连，用以向所述第二中央控制模块传输时间信息；所述第二中央控制模块的输出端与所述第二液晶显示模块的输入端相连，用以控制其显示班级信息和状态与时间信息；所述第二中央控制模块的输出端与还所述语音播报模块的输入端相连，用以控制其播报班级信息和状态；
所述输入控制电路还包括与外部电源相连的第一电源模块，所述第一电源模块与所述输入控制电路中的各模块相连并为其供电；所述显示控制电路还包括与外部电源相连的第二电源模块，所述第二电源模块与所述显示控制电路中的各模块相连并为其供电。
在本实施例中，如图2所示，所述第一中央控制模块包括STC89C52RC单片机以及与STC89C52RC单片机相连的用以使系统复位的复位电路、用以为系统提供时钟信号的晶振电路。
在本实施例中，如图3所示，所述第二中央控制模块包括STC12C5A60S2单片机以及与STC12C5A60S2单片机相连的用以使系统复位的复位电路、用以为系统提供时钟信号的晶振电路。
在本实施例中，如图4所示，所述矩阵按键模块采用4*4矩阵按键；如图5所示，所述按键模块包括6个独立的按键，且每个按键的一端分别与STC12C5A60S2单片机的P32端口、P33端口、P34端口、P35端口、P36端口、P37端口相连，每个按键的另一端均接地。
在本实施例中，如图9所示，所述时钟模块采用DS1302时钟模块，所述DS1302时钟模块的RST端、I/O端、SCLK端分别与STC12C5A60S2单片机的P05端口、P06端口、P07端口相连；所述DS1302时钟模块的Vcc端与GND端之间串联有3V备用电源；所述DS1302时钟模块的X1端与X2端之间串联有一个晶振。
在本实施例中，如图8所示，所述语音播报模块包括BY8301语音播报模块，所述BY8301语音播报模块的TX端、RX端分别与STC12C5A60S2单片机的STC12C5A60S2单片机的；所述BY8301语音播报模块的SPK1端、SPK2端分别与扬声器的输入端相连。若当前班级状态改变，通过语音播报，让家长能更快地知道当前班级状态发生的改变。
在本实施例中，如图6所示，所述第一液晶显示模块与所述第二液晶显示模块均包括LCD12864显示屏与可调电阻，所述LCD12864显示屏的VO端与可调电阻的固定端相连，GND端与可调电阻的可变端相连，所述可调电阻的另一固定端与可变端均接地；
所述第一液晶显示模块中的LCD1602显示屏的RS端、RW端、E/CLK端分别与STC89C52RC单片机的P25端口、P26端口、P27端口相连；
所述第二液晶显示模块中的LCD1602显示屏的RS端、RW端、E/CLK端分别与STC12C5A60S2单片机的P25端口、P26端口、P27端口相连。
在本实施例中，如图7所示，所述第一通信模块与第二通信模块均为HC05蓝牙通信模块；
所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的RXD端口与STC89C52RC单片机的RXD端口相连，所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的TXD端口与STC89C52RC单片机的TXD端口相连；
所述第二通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的RXD端口与STC12C5A60S2单片机的RXD端口相连，所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的TXD端口与STC12C5A60S2单片机的TXD端口相连。两个HC05蓝牙通信模块能够让输入控制电路和显示控制电路之间更好地进行通信，位于控制室内的输入控制电路就能够让设置于校门口的显示控制电路中显示屏上显示班级信息和状态。
本实施例还提供了一种用于小学生安全有序放学的管理装置的控制方法，包括输入控制电路的控制方法以及显示控制电路的控制方法，
其中，如图10所示，所述输入控制电路的控制方法具体包括以下步骤：
步骤S11：第一电源模块接通外部电源，输入控制电路启动，所述输入控制电路中的各模块进行初始化；
步骤S12：用户通过按压矩阵按键模块中的各个按键输入班级信息与状态，所述矩阵按键模块向第一中央控制模块传输班级信息和状态；
步骤S13：所述第一中央控制模块实时检测是否将接收到矩阵按键模块传输来的数据，若没有接受到则继续检测；若接收到，则将数据存储到其内部的数据存储器中，并控制第一液晶显示其显示用户输入的班级信息和状态，同时通过第一通信模块将班级信息和状态传输到显示控制电路；
如图11所示，所述显示控制电路的控制方法具体包括以下步骤：
步骤S21：第二电源模块接通外部电源，显示控制电路启动，所述输入控制电路中的各模块进行初始化；
步骤S22：第二中央控制模块实时检测第二通信模块是否将接收到输入控制电路传输来的班级信息和状态，若没有接受到则继续检测；若接收到，则第二中央控制模块控制第二液晶显示其显示接收到的班级信息和状态，同时控制语音播报模块播报接收到的班级信息和状态；
步骤S23：时钟模块获取时间信息并传输给第二中央控制模块，所述第二中央控制模块控制所述第二液晶显示模块显示时间信息；
步骤S24：所述第二中央控制模块实时检测是否将接收到按键模块传输来的控制指令，若没有接受到则继续检测；若接收到控制指令则根据该控制指令调整所述第二液晶显示模块上显示的班级信息和状态。
其中，所述步骤S23中，时钟模块采用的DS1302时钟模块获取年月日时分秒的过程如图12所示。
综上，该系统主要是针对家长接小孩放学，却不知道小孩的具体情况而设计的管理系统。系统主要由输入控制电路和显示控制电路组成，输入控制电路是以STC89C52RC单片机为主控制芯片，同时辅以矩阵按键，能够方便地输入学生所在班级的信息和状态，通过HC05蓝牙传输模块传输到以STC12C5A60S2单片机为主控芯片的显示控制电路中。在显示控制电路的显示屏上能够同步显示班级的信息和状态以及时间信息，并进行语音播报。其中，该采用DS1302时间模块提供时间信息，设计有3V纽扣电池可以在断电情况能够存储相关信息，同时还匹配设计了按键模块用以调整显示屏上显示的信息。
本实施例的系统能够让家长实时了解孩子所在班级的实时状态，从而使得家长接小孩变得更有序与便利；一方面，家长能够根据孩子所在班级的状态到校门口接孩子，避免家长集中在校门口情况的发生，减轻因接小孩而造成交通拥堵与隐患；另一方面，该系统也有助于迟到的家长了解孩子所在班级的状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：包括输入控制电路与显示控制电路；所述输入控制电路与显示控制电路通信连接；
所述输入控制电路包括第一中央控制模块、矩阵按键模块、第一液晶显示模块、以及用以与所述显示控制电路通信的第一通信模块；所述矩阵按键模块的输出端与所述第一中央控制模块的输入端相连，用以向所述第一中央控制模块传输班级信息和状态；所述第一中央控制模块的输出端与所述第一液晶显示模块的输入端相连，用以控制其显示输入的班级信息和状态；所述第一中央控制模块的输出端还与所述第一通信模块的输入端相连，所述第一通信模块向所述显示控制电路传输输入的班级信息和状态；
所述显示控制电路包括第二中央控制模块、按键模块、第二液晶显示模块、语音播报模块、用以获取时间信息的时钟模块、以及用以与所述输入控制电路通信的第二通信模块；所述按键模块的输出端与所述第二中央控制模块的输入端相连，用以向所述第二中央控制模块传输控制指令；所述第二通信模块的输出端与所述第二中央控制模块相连，用以向所述第二中央控制模块传输接收到的班级信息和状态；所述时钟模块的输出端与所述第二中央控制模块的输入端相连，用以向所述第二中央控制模块传输时间信息；所述第二中央控制模块的输出端与所述第二液晶显示模块的输入端相连，用以控制其显示班级信息和状态与时间信息；所述第二中央控制模块的输出端与还所述语音播报模块的输入端相连，用以控制其播报班级信息和状态；
所述输入控制电路还包括与外部电源相连的第一电源模块，所述第一电源模块与所述输入控制电路中的各模块相连并为其供电；所述显示控制电路还包括与外部电源相连的第二电源模块，所述第二电源模块与所述显示控制电路中的各模块相连并为其供电。
2.根据权利要求1所述的一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：所述第一中央控制模块包括STC89C52RC单片机以及与STC89C52RC单片机相连的用以使系统复位的复位电路、用以为系统提供时钟信号的晶振电路。
3.根据权利要求1所述的一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：所述第二中央控制模块包括STC12C5A60S2单片机以及与STC12C5A60S2单片机相连的用以使系统复位的复位电路、用以为系统提供时钟信号的晶振电路。
4.根据权利要求1所述的一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：所述矩阵按键模块采用4*4矩阵按键；所述按键模块包括6个独立的按键，且每个按键的一端分别与STC12C5A60S2单片机的P32端口、P33端口、P34端口、P35端口、P36端口、P37端口相连，每个按键的另一端均接地。
5.根据权利要求1所述的一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：所述时钟模块采用DS1302时钟模块，所述DS1302时钟模块的RST端、I/O端、SCLK端分别与STC12C5A60S2单片机的P05端口、P06端口、P07端口相连；所述DS1302时钟模块的Vcc端与GND端之间串联有3V备用电源；所述DS1302时钟模块的X1端与X2端之间串联有一个晶振。
6.根据权利要求1所述的一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：所述语音播报模块包括BY8301语音播报模块，所述BY8301语音播报模块的TX端、RX端分别与STC12C5A60S2单片机的STC12C5A60S2单片机的；所述BY8301语音播报模块的SPK1端、SPK2端分别与扬声器的输入端相连。
7.根据权利要求1所述的一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：所述第一液晶显示模块与所述第二液晶显示模块均包括LCD12864显示屏与可调电阻，所述LCD12864显示屏的VO端与可调电阻的固定端相连，GND端与可调电阻的可变端相连，所述可调电阻的另一固定端与可变端均接地；
所述第一液晶显示模块中的LCD1602显示屏的RS端、RW端、E/CLK端分别与STC89C52RC单片机的P25端口、P26端口、P27端口相连；
所述第二液晶显示模块中的LCD1602显示屏的RS端、RW端、E/CLK端分别与STC12C5A60S2单片机的P25端口、P26端口、P27端口相连。
8.根据权利要求1所述的一种用于小学生安全有序放学的管理系统，其特征在于：所述第一通信模块与第二通信模块均为HC05蓝牙通信模块；
所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的RXD端口与STC89C52RC单片机的RXD端口相连，所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的TXD端口与STC89C52RC单片机的TXD端口相连；
所述第二通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的RXD端口与STC12C5A60S2 单片机的RXD端口相连，所述第一通信模块采用的HC05蓝牙通信模块的TXD端口与STC12C5A60S2单片机的TXD端口相连。
9.一种根据权利要求1所述的用于小学生安全有序放学的管理装置的控制方法，其特征在于：包括输入控制电路的控制方法以及显示控制电路的控制方法，
其中，所述输入控制电路的控制方法具体包括以下步骤：
步骤S11：第一电源模块接通外部电源，输入控制电路启动，所述输入控制电路中的各模块进行初始化；
步骤S12：用户通过按压矩阵按键模块中的各个按键输入班级信息与状态，所述矩阵按键模块向第一中央控制模块传输班级信息和状态；
步骤S13：所述第一中央控制模块实时检测是否将接收到矩阵按键模块传输来的数据，若没有接受到则继续检测；若接收到，则将数据存储到其内部的数据存储器中，并控制第一液晶显示其显示用户输入的班级信息和状态，同时通过第一通信模块将班级信息和状态传输到显示控制电路；
所述显示控制电路的控制方法具体包括以下步骤：
步骤S21：第二电源模块接通外部电源，显示控制电路启动，所述输入控制电路中的各模块进行初始化；
步骤S22：第二中央控制模块实时检测第二通信模块是否将接收到输入控制电路传输来的班级信息和状态，若没有接受到则继续检测；若接收到，则第二中央控制模块控制第二液晶显示其显示接收到的班级信息和状态，同时控制语音播报模块播报接收到的班级信息和状态；
步骤S23：时钟模块获取时间信息并传输给第二中央控制模块，所述第二中央控制模块控制所述第二液晶显示模块显示时间信息；
步骤S24：所述第二中央控制模块实时检测是否将接收到按键模块传输来的控制指令，若没有接受到则继续检测；若接收到控制指令则根据该控制指令调整所述第二液晶显示模块上显示的班级信息和状态。
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