CN109635792A - 一种具有人脸识别功能的教学系统 - Google Patents

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Abstract

一种具有人脸识别功能的教学系统，包括电子班牌，在电子班牌内设有控制主板，所述控制主板内设有识别模块、存储模块、USB模块、通讯模块、稳压模块和无线模块，所述控制主板通过USB模块连接摄像设备，通过通讯模块连接显示屏，通过无线模块连接移动端设备，在显示屏内设有可切换的信息界面和考勤界面，在显示屏内设有时间模块和记录模块；通过显示屏上的时间模块对考勤拍摄时间进行记录，记录每个学生考勤时间；通过无线模块将考勤信息和图片传输到移动端设备或者电脑，便于家长或教师在APP中进行查看打卡统计和详情；通过显示屏上的记录模块显示人物头像图片和对应人物信息，具有功能齐全、便于管理的优点。

Description

一种具有人脸识别功能的教学系统
技术领域：
本发明涉及一种具有人脸识别功能的教学系统。
背景技术：
随着科技的发展，教学装备和教学系统的现代化和智能化逐渐成为了国内外发展的热点。在教学系统中，考勤是其中的一项重要功能，现有的打卡考勤方式大多为：学生在电子班牌前手持一张IC或者I D卡进行打卡；这种打卡考勤方式存在较大的缺陷，当出现同学代打卡时，不容易发现，这给学校的管理造成一定的难度。
发明内容：
本发明实施例提供了一种具有人脸识别功能的教学系统，结构设计合理，能够采用摄像设备配合具有人脸识别模块的主板来代替传统的手持卡考勤的模式，来防止出现代打卡考勤的行为，能够方便学校的管理，而且也方便学生，不需携带卡片即可完成考勤解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种具有人脸识别功能的教学系统，包括电子班牌，在电子班牌内设有控制主板，所述控制主板内设有识别模块、存储模块、USB模块、通讯模块、稳压模块和无线模块，所述控制主板通过USB模块连接摄像设备，通过通讯模块连接显示屏，通过无线模块连接移动端设备，在显示屏内设有可切换的信息界面和考勤界面，信息界面对应显示屏的时间模块，考勤界面对应显示屏的记录模块。
所述稳压模块包括稳压芯片，所述稳压芯片的型号为TLV62569，在稳压芯片上设有五个引脚，一号引脚和四号引脚相短接，连接第一电阻，第一电阻连接有输入电源，二号引脚通过相串联的第一电容和第一电阻与输入电源相连，二号引脚接地，三号引脚通过相串联的第一电感和第二电阻连接有输出电源，五号引脚通过第二电容和第二电阻与输出电源相连，五号引脚连接第三电阻，第三电阻接地，三号引脚连接第三电容，第三电容接地。
所述USB模块包括降压芯片，所述降压芯片的型号为SY6280，在降压芯片上设有五个引脚，一号引脚连接USB接口的电源引脚，二号引脚接地设置，三号引脚连接第四电阻，第四电阻接地，四号引脚连接第四电容，第四电容接地，五号引脚连接第五电阻，第五电阻与四号引脚相连，一号引脚连接第六电阻，第六电阻与输出电源相连，在一号引脚和USB接口的电源引脚上并联有第五电容、第六电容和第一二极管，所述第五电容、第六电容和第一二极管分别接地设置，所述USB接口上设有USB负信号引脚、USB正信号引脚和接地引脚。
所述通讯模块为UART通讯模块，所述通讯模块包括USB串口转换芯片，所述USB串口转换芯片的型号为CH340，在USB串口转换芯片上设有十个引脚，一号引脚与USB正信号引脚相连，二号引脚与USB负信号引脚相连，三号引脚接地，四号引脚与RS232接口的请求发送引脚相连，四号引脚连接第二二极管，第二二极管接地设置，五号引脚与RS232接口的清除发送引脚相连，五号引脚连接第三二极管，第三二极管接地设置，六号引脚悬空，七号引脚与十号引脚相连与输出电源相连，七号引脚上并联有第十电容和第十一电容，所述第十电容和第十一电容分别接地设置，八号引脚与RS232接口的发送数据引脚相连，八号引脚连接第四二极管，第四二极管接地设置，九号引脚与RS232接口的接收数据引脚相连，九号引脚连接第五二极管，第五二极管接地设置，所述RS232接口的接地引脚接地设置，RS232接口的电源引脚连接输出电源。
所述时间模块包括计时器芯片，所述计时器芯片的型号为DS1302，计时器上的一号引脚与输出电源相连，一号引脚连接第七电容，第七电容接地设置，二号引脚和三号引脚上连接有晶振装置，四号引脚接地设置，八号引脚连接有接地设置的电池。
所述晶振装置包括晶体振荡器，在晶体振荡器上并联有第八电容和第九电容，第八电容和第九电容分别接地设置。
所述摄像设备为广角摄像头，所述显示屏为触摸屏。
所述显示屏内还设有用于显示班级信息的班级信息模块、用于显示课程信息的课程信息模块、用于显示校园信息的校园信息模块以及公告模块。
所述电子班牌通过USB模块还连接有读卡设备，所述读卡设备为I C/I D卡读卡器；所述电子班牌通过无线模块连接终端设备，所述终端设备为智能手机、平板或电脑中的一种。
所述识别模块的型号为CMT2300,所述无线模块的型号为ESP8266,所述记录模块的型号为CMT2157B，所述存储模块为SD卡。
本发明采用上述结构，通过控制主板上的USB模块和通讯模块相配合，控制摄像设备对学生进行考勤拍照并传输到显示屏；通过控制主板上的识别模块和存储模块将拍摄的图像与预存的人物图片进行比对；通过显示屏上的时间模块对考勤拍摄时间进行记录，记录每个学生考勤时间；通过无线模块将考勤信息和图片传输到移动端设备或者电脑，便于家长或教师在APP中进行查看打卡统计和详情；通过显示屏上的记录模块显示人物头像图片和对应人物信息，具有功能齐全、便于管理的优点。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的USB模块的结构示意图。
图3为本发明的通讯模块的结构示意图。
图4为本发明的稳压模块的结构示意图。
图5为本发明的时间模块的结构示意图。
图中，1、第一电阻，2、输入电源，3、第一电容，4、第一电感，5、第二电阻，6、输出电源，7、第二电容，8、第三电阻，9、第三电容，10、第四电阻，11、第四电容，12、第五电阻，13、第六电阻，14、第五电容，15、第六电容，16、第一二极管，17、第二二极管，18、第三二极管，19、第十电容，20、第十一电容，21、第四二极管，22、第五二极管，23、第七电容，24、第八电容，25、第九电容。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-5中所示，一种具有人脸识别功能的教学系统，包括电子班牌，在电子班牌内设有控制主板，所述控制主板内设有识别模块、存储模块、USB模块、通讯模块、稳压模块和无线模块，所述控制主板通过USB模块连接摄像设备，通过通讯模块连接显示屏，通过无线模块连接移动端设备，在显示屏内设有可切换的信息界面和考勤界面，信息界面对应显示屏的时间模块，考勤界面对应显示屏的记录模块。
所述稳压模块包括稳压芯片，所述稳压芯片的型号为TLV62569，在稳压芯片上设有五个引脚，一号引脚和四号引脚相短接，连接第一电阻1，第一电阻1连接有输入电源2，二号引脚通过相串联的第一电容3和第一电阻1与输入电源相连，二号引脚接地，三号引脚通过相串联的第一电感4和第二电阻5连接有输出电源6，五号引脚通过第二电容7和第二电阻5与输出电源6相连，五号引脚连接第三电阻8，第三电阻8接地，三号引脚连接第三电容9，第三电容9接地。
所述USB模块包括降压芯片，所述降压芯片的型号为SY6280，在降压芯片上设有五个引脚，一号引脚连接USB接口的电源引脚，二号引脚接地设置，三号引脚连接第四电阻10，第四电阻10接地，四号引脚连接第四电容11，第四电容11接地，五号引脚连接第五电阻12，第五电阻12与四号引脚相连，一号引脚连接第六电阻13，第六电阻13与输出电源6相连，在一号引脚和USB接口的电源引脚上并联有第五电容14、第六电容15和第一二极管16，所述第五电容14、第六电容15和第一二极管16分别接地设置，所述USB接口上设有USB负信号引脚、USB正信号引脚和接地引脚。
所述通讯模块为UART通讯模块，所述通讯模块包括USB串口转换芯片，所述USB串口转换芯片的型号为CH340，在USB串口转换芯片上设有十个引脚，一号引脚与USB正信号引脚相连，二号引脚与USB负信号引脚相连，三号引脚接地，四号引脚与RS232接口的请求发送引脚相连，四号引脚连接第二二极管17，第二二极管17接地设置，五号引脚与RS232接口的清除发送引脚相连，五号引脚连接第三二极管18，第三二极管18接地设置，六号引脚悬空，七号引脚与十号引脚相连与输出电源6相连，七号引脚上并联有第十电容19和第十一电容20，所述第十电容19和第十一电容20分别接地设置，八号引脚与RS232接口的发送数据引脚相连，八号引脚连接第四二极管21，第四二极管21接地设置，九号引脚与RS232接口的接收数据引脚相连，九号引脚连接第五二极管22，第五二极管22接地设置，所述RS232接口的接地引脚接地设置，RS232接口的电源引脚连接输出电源6。
所述时间模块包括计时器芯片，所述计时器芯片的型号为DS1302，计时器上的一号引脚与输出电源相连，一号引脚连接第七电容23，第七电容23接地设置，二号引脚和三号引脚上连接有晶振装置，四号引脚接地设置，八号引脚连接有接地设置的电池。
所述晶振装置包括晶体振荡器，在晶体振荡器上并联有第八电容24和第九电容25，第八电容24和第九电容25分别接地设置。
所述摄像设备为广角摄像头，所述显示屏为触摸屏。
所述显示屏内还设有用于显示班级信息的班级信息模块、用于显示课程信息的课程信息模块、用于显示校园信息的校园信息模块以及公告模块。
所述电子班牌通过USB模块还连接有读卡设备，所述读卡设备为I C/I D卡读卡器；所述电子班牌通过无线模块连接终端设备，所述终端设备为智能手机、平板或电脑中的一种。
所述识别模块的型号为CMT2300,所述无线模块的型号为ESP8266,所述记录模块的型号为CMT2157B，所述存储模块为SD卡。
使用时，摄像设备启动，控制主板通过通讯模块向显示屏发送指令，将显示屏切换至考勤界面，控制主板通过USB模块与摄像设备相连，USB模块上的降压芯片使USB接口进入工作状态，配合降压芯片外围电路，为摄像设备提供一个稳定的供电信号，通过USB接口上的USB DP引脚和USB DM引脚进行摄像图片的传输，将学生拍摄的图片传输到控制主板，USB接口上的USB DP引脚和USB DM引脚与USB串口转换芯片上的一号引脚和二号引脚相连，接通RS232接口，通过RS232接口将显示屏接入控制主板，USB串口转换芯片上的TXD引脚、RXD引脚、CTS引脚和RTS引脚与RS232接口上的引脚对应相连，进行数据的传输；显示屏上考勤界面的时间模块会记录每个学生的打卡时间，控制主板上的识别模块将考勤照片与缓存在存储模块内的任务头像图片作对比，所述识别模块的型号为CMT2300，存储模块为SD卡，数据传输速度快，识别精度高；在对比成功时，说明考勤打卡成功，控制主板输出点亮信号时显示屏上对应的记录模块高亮显示预存的任务头像图片；记录模块的型号为CMT2157B，性能优良，可以长时间处于工作状态；在对比失败时，控制主板通过通讯模块向显示屏传输信号，使显示屏轮换显示预存的人物头像图片与摄像设备获取的当前考勤照片并显示对比失败；显示屏包括可切换的信息界面和考勤界面，在信息界面上设有班级信息模块、课程信息模块和校园信息模块，可以使学生、老师以及家长了解到学校和课程的信息；控制主板可以通过无线模块向终端设备传输信息数据，所述终端设备包括服务器、移动端设备等，可以使老师和家长在APP中查看学生的考勤统计记录，掌握学生的学习情况；控制主板还可连接读卡设备，所述读卡设备为IC/I D卡读卡器，通过人脸识别和打开两种方式进行考勤，丰富电子班牌的功能；其中，所述摄像设备位于所述显示屏的上方，所述读卡设备位于所述显示屏的下方，将摄像设备与读卡设备分开设置，防止在电子班牌采用人脸识别和刷卡组合考勤的方式时，学生读卡会阻挡摄像的问题，有利于提高考勤的效率；控制主板通过无线模块的方式与电脑连接，更新信息界面上的信息，使用户可通过触摸屏来观察更详细的信息；本发明采用摄像设备配合具有人脸识别的控制主板来代替传统的手持卡考勤的模式，来防止代打卡考勤的行为，能够方便学校对学生的管理，也方便学生，不需携带卡片即可完成考勤，免去考勤卡容易丢失导致补卡的问题，增加了存储模块，对学生考勤的照片进行保存，并进行状态的推送。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种具有人脸识别功能的教学系统，其特征在于：包括电子班牌，在电子班牌内设有控制主板，所述控制主板内设有识别模块、存储模块、USB模块、通讯模块、稳压模块和无线模块，所述控制主板通过USB模块连接摄像设备，通过通讯模块连接显示屏，通过无线模块连接移动端设备，在显示屏内设有可切换的信息界面和考勤界面，信息界面对应显示屏的时间模块，考勤界面对应显示屏的记录模块。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述稳压模块包括稳压芯片，所述稳压芯片的型号为TLV62569，在稳压芯片上设有五个引脚，一号引脚和四号引脚相短接，连接第一电阻，第一电阻连接有输入电源，二号引脚通过相串联的第一电容和第一电阻与输入电源相连，二号引脚接地，三号引脚通过相串联的第一电感和第二电阻连接有输出电源，五号引脚通过第二电容和第二电阻与输出电源相连，五号引脚连接第三电阻，第三电阻接地，三号引脚连接第三电容，第三电容接地。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述USB模块包括降压芯片，所述降压芯片的型号为SY6280，在降压芯片上设有五个引脚，一号引脚连接USB接口的电源引脚，二号引脚接地设置，三号引脚连接第四电阻，第四电阻接地，四号引脚连接第四电容，第四电容接地，五号引脚连接第五电阻，第五电阻与四号引脚相连，一号引脚连接第六电阻，第六电阻与输出电源相连，在一号引脚和USB接口的电源引脚上并联有第五电容、第六电容和第一二极管，所述第五电容、第六电容和第一二极管分别接地设置，所述USB接口上设有USB负信号引脚、USB正信号引脚和接地引脚。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述通讯模块为UART通讯模块，所述通讯模块包括USB串口转换芯片，所述USB串口转换芯片的型号为CH340，在USB串口转换芯片上设有十个引脚，一号引脚与USB正信号引脚相连，二号引脚与USB负信号引脚相连，三号引脚接地，四号引脚与RS232接口的请求发送引脚相连，四号引脚连接第二二极管，第二二极管接地设置，五号引脚与RS232接口的清除发送引脚相连，五号引脚连接第三二极管，第三二极管接地设置，六号引脚悬空，七号引脚与十号引脚相连与输出电源相连，七号引脚上并联有第十电容和第十一电容，所述第十电容和第十一电容分别接地设置，八号引脚与RS232接口的发送数据引脚相连，八号引脚连接第四二极管，第四二极管接地设置，九号引脚与RS232接口的接收数据引脚相连，九号引脚连接第五二极管，第五二极管接地设置，所述RS232接口的接地引脚接地设置，RS232接口的电源引脚连接输出电源。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述时间模块包括计时器芯片，所述计时器芯片的型号为DS1302，计时器上的一号引脚与输出电源相连，一号引脚连接第七电容，第七电容接地设置，二号引脚和三号引脚上连接有晶振装置，四号引脚接地设置，八号引脚连接有接地设置的电池。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述晶振装置包括晶体振荡器，在晶体振荡器上并联有第八电容和第九电容，第八电容和第九电容分别接地设置。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述摄像设备为广角摄像头，所述显示屏为触摸屏。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述显示屏内还设有用于显示班级信息的班级信息模块、用于显示课程信息的课程信息模块、用于显示校园信息的校园信息模块以及公告模块。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电子班牌通过USB模块还连接有读卡设备，所述读卡设备为IC/ID卡读卡器；所述电子班牌通过无线模块连接终端设备，所述终端设备为智能手机、平板或电脑中的一种。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述识别模块的型号为CMT2300,所述无线模块的型号为ESP8266,所述记录模块的型号为CMT2157B，所述存储模块为SD卡。
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