圖書館座位智能管理系統(tǒng)

1、學(xué)校代碼 10126 學(xué)號 01012039 分類號 密級 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)院、系 專業(yè)名稱 年 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 年月日圖書館座位智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要：設(shè)計(jì)了一套功能較為完善的自習(xí)座位管理系統(tǒng),以解決高校圖書館學(xué)生占座問題。首先對系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行了分析,然后介紹了系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方式。關(guān)鍵詞：圖書館，座位，智能化DESION OF THE SEATING MANAGEMENT SYSTEM IN THE UNIVERSITY LIBRARY Author: fan dao er ji Tutor: zhu gai geAbstract: I

2、n this paper , a seating management system has been proposed to solve the problem of occupying seats in the library of the university. Firstly , f unction modules of t he system have been analyzed.Key words: library ,seat, intelligent目錄1 緒論1 1.1 圖書館座位智能管理系統(tǒng)產(chǎn)生背景1 1.2 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的研究意義1 1.3 圖書館座位智能管理系統(tǒng)

3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析1 1.4 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的功能22 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)23 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)3 3.1 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的模型3 3.2 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3 3.3圖書館座位信息采集和發(fā)送裝置、信息接收和信息處理裝置設(shè)計(jì)方案44 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)55 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)66 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特色和創(chuàng)新之處6結(jié)論7參考文獻(xiàn)8第 7 頁） 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1 緒論1.1 圖書館座位智能管理系統(tǒng)產(chǎn)生背景 內(nèi)蒙古大學(xué)大學(xué)（北校區(qū)）圖書館現(xiàn)有總閱覽座位 15000多席，然而閱覽室、自習(xí)室等資源豐富、 安靜舒適的地方座位卻仍然

4、不能滿足學(xué)生的需求，每逢大小考試，圖書館更是人滿為患、一 座難求。而有些學(xué)生卻往往難以做到自覺遵守圖書館規(guī)定，人離開后，仍然利用書本、電腦 等物品占座，損害了其他同學(xué)的利益，浪費(fèi)了圖書館的資源，有時甚至引起同學(xué)間的誤會和矛盾。給廣大讀者提供一個文明有序的學(xué)習(xí)環(huán)境，維護(hù)圖書館良好的閱讀秩序，保證閱覽室 座位有效公平地使用，東南大學(xué)圖書館一直嚴(yán)格執(zhí)行禁止占座的規(guī)定，然而苦于座位太多， 管理員即使想要遏制占座之風(fēng)，也往往是有心無力、顧此失彼。久而久之，嚴(yán)禁占座的規(guī)定 也就成為了一紙空文。日益嚴(yán)重的占座現(xiàn)象已經(jīng)造成了惡劣的影響，本項(xiàng)目就是在這種背景下研發(fā)的。1.2 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的研究意義本項(xiàng)

5、目設(shè)計(jì)的圖書館占座管理系統(tǒng)將方便學(xué)生在圖書館快速找到座位，防止占座現(xiàn)象，使用最少的人力物力資源，管理和控制圖書館座位，達(dá)到座位利用率最大化；提高學(xué)生時間的利用率，為學(xué)生提供一個方便快捷的自習(xí)讀書場所。推進(jìn)圖書館智能化進(jìn)程，加快學(xué)校的數(shù)字化智能化進(jìn)程，造福于學(xué)生和學(xué)校。1.3 圖書館座位智能管理系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析 1.3.1 目前，目前,圖書館的藏書資源、目錄資源、干部資源和勞動成果資源等都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理,唯獨(dú)座位資源還停留在人工管理階段。利用現(xiàn)代化管理手段,實(shí)現(xiàn)座位資源計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理,對圖書館的座位進(jìn)行合理調(diào)配,提高座位資源的利用率,這才是解決占座問題的關(guān)鍵。1.3.2 數(shù)字

6、化圖書館在國內(nèi)外快速的發(fā)展著，并由理論階段走向?qū)嵤╇A段，但是目前存在很多問題。就本課題所研究的圖書館座位管理系統(tǒng)也是屬于數(shù)字化圖書館的一部分，國內(nèi)外有不少大學(xué)已經(jīng)或正在實(shí)施，但是由于技術(shù)，資金等種種問題發(fā)展的不是很好。就座位管理系統(tǒng)來說，怎樣將座位信息快速有效的傳遞到學(xué)生和管理人員的手上成為重要的問題，數(shù)據(jù)的傳送與接收，數(shù)據(jù)的及時反饋亦是件亟待解決的問題。數(shù)字化，人性化，智能化將會成為以后圖書館發(fā)展的方向。1.4 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的功能1.4.1 能準(zhǔn)確地感應(yīng)管理范圍內(nèi)的桌上是否有課本、筆記本電腦等物品；1.4.2 能準(zhǔn)確地感應(yīng)管理范圍內(nèi)與桌子對應(yīng)的座位上是否有人；1.4.2 如果桌子上

7、有物品而座位上沒人，能夠判斷出該占座的人是暫時離開還是違反規(guī) 定的惡意占座；1.4.3 如果是惡意占座，能夠通過恰當(dāng)?shù)姆绞教嵝褕D書館管理員收書。2 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)2.1 所設(shè)計(jì)的占座管理系統(tǒng)應(yīng)該能夠有效地判斷是否有人違規(guī)占座，故需使用重力傳感器來 準(zhǔn)確地檢測桌上是否有書和座位上是否有人；2.2系統(tǒng)應(yīng)使用必要的輸出設(shè)備實(shí)時提示管理員監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的占座情況，故可使用蜂鳴 器來提示管理員管理區(qū)域內(nèi)是否有人占座，使用 LED 顯示被占座位號；2.3 系統(tǒng)需用控制器來分析處理傳感器的檢測輸入信息，從而控制輸出設(shè)備的輸出信息。故考慮使用單片微型計(jì)算機(jī)作為控制器；2.4 項(xiàng)目的使用環(huán)境為內(nèi)蒙

8、古大學(xué)圖書館，故應(yīng)測試各個傳感器和芯片在該環(huán)境下的工作 情況，確定使系統(tǒng)穩(wěn)定準(zhǔn)確工作的各項(xiàng)參數(shù)。 綜上，圖書館占座現(xiàn)象管理器的一種可實(shí)現(xiàn)方法為：以圖書館桌子為基臺通過重力電阻感知凳子上的物品；通過重力傳感器感知座位上是否有人的信息給單片機(jī)。單片機(jī)通過查詢傳感器的狀態(tài)來判斷管理區(qū)域內(nèi)是否有座位上有書沒人，若是，則單片機(jī)開始計(jì)時，如果一段時間內(nèi)該座位一直無人，則單片機(jī)通過蜂鳴器提醒圖書管理員有座位被違規(guī)占用，同時通過 LED 顯示器指示座位號；如果規(guī)定時間內(nèi)有人回來，則單片機(jī)清該位置狀態(tài)標(biāo)志位，重新查詢。3 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)通過對占座管理系統(tǒng)進(jìn)行功能分析、分模塊設(shè)計(jì)出基本電路后，我

9、們使用 Proteus 軟件進(jìn)行仿真，在仿真基本通過后，我們選購了項(xiàng)目所需的各種元器件和傳感器，在面包板上進(jìn)行 搭接實(shí)驗(yàn)，實(shí)物搭接驗(yàn)證成功后，我們使用 Altium Designer 軟件繪制硬件電路原理圖，并 生成 PCB印制電路板圖，送交廠家加工，最后我們在加工出來的電路板上焊接元器件，驗(yàn)證電路，加工包裝。3.1 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的模型 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總體包括三部分：無線傳感器數(shù)據(jù)的收發(fā)、PC機(jī)數(shù)據(jù)的處理、LCD上數(shù)據(jù)的顯示，模型如下： 圖1 圖書館座位智能管理系統(tǒng)模型簡述說明：如果同學(xué)離開座位，占座時，凳子傳感器的輸出數(shù)據(jù)（座位編號）通過無線網(wǎng)絡(luò)傳到pc機(jī)上將計(jì)數(shù)器激

10、活，LED顯示屏上在相應(yīng)的教室區(qū)域有座數(shù)，計(jì)時器開始計(jì)時，在30min內(nèi)未返回，該座位自動顯示空座LED屏在相應(yīng)的區(qū)域無座數(shù)。3.2 圖書館座位智能管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，控制功能模塊和顯示功能模塊焊在系統(tǒng)電路板上，傳感器模塊獨(dú)立在系統(tǒng)電路板外，用信號線與系統(tǒng)電路板上的單片機(jī)相連。硬件電路結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：圖2 硬件結(jié)構(gòu)框架圖3.3圖書館座位信息采集和發(fā)送裝置、信息接收和信息處理裝置設(shè)計(jì)方案 圖3 信息采集和發(fā)送裝置 圖4信息接收和信息處理裝置信息采集和發(fā)送裝置、信息接收和信息處理裝置設(shè)計(jì)方案。信息采集和發(fā)送裝置部分包括傳感器、信號預(yù)處理電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。該系

11、統(tǒng)采集主要以單片機(jī)為控制處理核心,由它完成對數(shù)據(jù)的采集處理以及控制數(shù)據(jù)的無線傳輸。信息接收和信息處理裝置是將收到的信號進(jìn)行解調(diào),然后送入解碼器解碼,解碼出數(shù)據(jù)并送給PC機(jī)。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在分析占座管理器所要實(shí)現(xiàn)的功能后，我們繪制出程序流程圖，并結(jié)合硬件電路，使用 Keil 軟件編寫單片機(jī)程序，程序流程圖如圖6所示。圖5程序框圖5 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)5.1 壓力傳感器與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞通過無線局域網(wǎng)，應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，采用無線壓力傳感器。5.2 PC機(jī)與LCD顯示屏之間數(shù)據(jù)的傳遞應(yīng)用電路仿真軟件和語言開發(fā)工具編程軟件系統(tǒng)。6 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特色和創(chuàng)新之處6.1 打破了傳統(tǒng)的圖書館管理制度，建

12、立完整的系統(tǒng)來管理和約束學(xué)生占座這個問題。6.2 將數(shù)字化和智能化的理念運(yùn)用到座位管理系統(tǒng)中。6.3 提高圖書館的工作效率，合理利用和分配學(xué)校的資源。6.4應(yīng)用無線方式傳播和接收座位信息，速度快，準(zhǔn)確性高，并且符合數(shù)字化校園的宗旨。結(jié)論占座現(xiàn)象是當(dāng)前高校圖書館實(shí)際存在的問題,雖然本系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)力求完善,但也難免會出現(xiàn)顧此失彼的缺陷,主要有以下幾點(diǎn):(1) 數(shù)據(jù)傳輸問題，由于每個學(xué)校圖書館大小不同，對于無線接收設(shè)置提出了考驗(yàn)；(2) 資源利用問題，由于這個設(shè)備從凳子與桌子是否有一定重量的物體來判斷是否有人，需要更多的傳感器與電源；(3) 存在一定的判斷誤差，由于規(guī)定時間與規(guī)定重量的設(shè)置，如果人離開30min后，學(xué)生剛好回來存在沖突，還有如果在學(xué)習(xí)期間有的同學(xué)突然有事，離座的時間超過30min，不能為其保留座位。 總之，現(xiàn)代技術(shù)是為人服務(wù)的,但服務(wù)效果的好壞還受到其他一些因素的影響,比如人自身的主觀因素、客觀環(huán)境因素等等。因此,學(xué)校還須堅(jiān)持抓好學(xué)生的道德素質(zhì)教育,加大對圖書館基礎(chǔ)設(shè)施的投