放學智能管理系統(tǒng)科學小論文

1、放學智能管理系統(tǒng)朱立言 淮安市實驗小學 四年級指導老師 周仁和【摘要】每天放學的時候，家長總是目不轉睛地看著出校門的每一個班級，搜尋自己孩子班級的隊列，不僅造成了校門口的擁堵，還時常有看遺漏的情況發(fā)生。雖然有些學校保安也會將放學和沒放學的班級記錄在寫字板上，但是仍有信息更新不及時、不準確的現象。經常有家長為接不到孩子而焦急。我通過制作“放學智能管理系統(tǒng)”，采用“RFID”卡的“射頻識別技術”來解決放學信息管理的問題，以降低安全隱患。【關鍵詞】放學；校門；智能；管理一、 研究背景每天放學的時候，家長總是目不轉睛地看著出校門的每一個班級，搜尋自己孩子班級的隊列，不僅造成了校門口的擁堵，還時常有看遺

2、漏的情況發(fā)生。雖然學校門衛(wèi)也會將放學和沒放學的班級記錄在寫字板上，但是仍有信息更新不及時、不準確的現象。時有家長為接不到孩子而焦急?？梢姲踩[患還是很多的。我想改善此類問題。我思考了幾種方案：在班級的墻上裝一個讀卡器，給每個班級都發(fā)放一張“RFID”卡。放學后，老師在讀卡器上刷一下，在學校的大屏幕上顯示“*（*）班 已放學”。在班級的墻上裝一個讀卡器，給每個班級都發(fā)放一張“RFID”卡。放學后，老師在讀卡器上刷一下，系統(tǒng)發(fā)信息給家長，讓家長來接孩子。在學校門口裝一個讀卡器，給每個班級的路隊長都發(fā)放一張“RFID”卡。放學后，在讀卡器上刷一下，在學校的大屏幕上顯示“*（*）班 *路隊已放學”。在

3、與周老師細致探討后，我們覺得第三種方案最可行，于是我們決定開始著手研制“放學智能管理系統(tǒng)”二、 調查研究122.1 查新論證我首先在百度上搜索關鍵詞“放學智能管理系統(tǒng)”，發(fā)現有在大屏上顯示“*（*）班 已放學”的（圖1左上），但是沒有用“RFID”卡的“射頻識別技術”；有的是以智能班牌為題目的（圖1右上）；還有以率先研發(fā)使用智能班牌放學管理系統(tǒng)為題的（圖1左下）。我又在淘寶的網站上搜索了以上關鍵詞，只搜到了車牌識別器和智能轉桿（圖1右下）。也就是說，以上搜到的結果與我想研制的“放學智能管理系統(tǒng)”都有著一定的差異。所以基本可以說我的“想法”是“新穎”的。圖1 網絡查新結果 2.2 調查研究要研制

4、“放學智能管理系統(tǒng)”，我們首先要了解附近各個學校放學時校門口的真實情況，搞清每個學校的放學管理制度，只有這樣才能方便制作出“放學智能管理系統(tǒng)”。為此，我和媽媽一起到附近的學校去實地考察，了解學生放學時校門口的實際情況，分析各個學校放學管理現狀。我們分別調查了“淮安市實驗小學”、“淮安市淮安小學”、“淮安市老壩口小學”、“淮安市人民小學”、“淮安市天津路小學”和“淮安市清河小學”這六個學校（表1、表2和圖2）。表1 學校放學管理制度調查表學校（名稱）有無記錄板有無顯示大屏管理制度淮安市實驗小學有有磁鐵板 保安記錄淮安市淮安小學有有小黑板 保安記錄淮安市老壩口小學無有無淮安市人民小學無有紙質表 學

5、生記錄淮安市天津路小學無有無淮安市清河小學無有無表2 采訪家長調查表調查對象接孩子信息獲取方式存在問題謝女士（實?。┛葱ｉT口的記錄板麻煩王先生（實小）問其他學生站得累朱女士（淮安小學）看小黑板字太小 看不清周先生（淮安小學）緊盯著每一個出校門的路隊牌會看漏許先生（清河小學）緊盯著每一個出校門的路隊牌看得累卜女士（清河小學）聯系班主任剛打完 路隊已經過去了孟女士（人民小學）問校門口的保安麻煩黃先生（人民小學）聯系班主任注意力不集中 會看漏王女士（老壩口）緊盯著每一個出校門的路隊牌看著看著 眼就花了孔女士（老壩口）擠到人群前看孩子來沒來會看漏由以上調查結果可見：淮安大部分學校都沒有“放學智能管理系

6、統(tǒng)”;淮安的大部分學校都有顯示大屏。也就是說，我將要發(fā)明的“放學智能管理系統(tǒng)”，既有應用的需求，也有應用的硬件條件（顯示大屏）。 圖2 調查六所小學的實地拍攝圖片三、 制作“放學智能管理系統(tǒng)”3.1 準備材料我們購買了單片機Arduino Nano （圖3左1）、讀卡器（圖3左2）、OLED顯示屏（圖3左3）、RFID卡（圖3右1）和連接線。 圖3購買的材料（從左到右依次為：單片機、讀卡器、OLED顯示屏、RFID卡） 在周老師的指導下，我先學習用軟件（solid works)建模（圖4左上），接著導入到3D打印的程序CURA里（圖4右上），然后直接將其輸入給3D打印機打?。▓D4左下），打印出

7、了刷卡箱和箱蓋（圖4右下）。圖4 建模及3D打印 3.2 程序開發(fā)在周老師的指導和幫助下用Arduino IDE軟件編寫程序：第一步，先初始化再利用庫函數進行判斷并寫入每張RFID卡的地址。第二步，編寫OLED顯示屏輸出程序。將編寫好的程序導入單片機（圖5）。圖5 程序編寫具體的程序流程圖如下：3.3 組裝部件各部件用連接線連接并安裝入刷卡箱，蓋上箱蓋，并用鏍絲固定成型（圖6）。圖6 部件組裝四、 系統(tǒng)完成測試測試過程：用數據線連接電源將RFID卡靠近刷卡箱觀察OLED顯示屏是否正常顯示信息。測試結果：不可見信息顯示（圖7左）。查找失敗原因：OLED顯示屏與單片機之間的數據連接線插反了。糾正并

8、再次測試測試結果：刷了一班的RFID卡后，OLED顯示屏顯示一班已放學（圖7右）。圖7測試過程 五、 遺憾我們制作的“學生放學智能管理系統(tǒng)”未能到學校進行實地演示，因為學校的顯示大屏要實現這一功能需要安裝程序模塊，這需要聯系學校和顯示大屏廠家，對于我們來說是太難實現，只能遺憾放棄。六、 改進設想這次制作的“學生放學智能管理系統(tǒng)”，還有許多可以改進的地方：目前只是實現了班級領隊學生至刷卡處刷卡后，班級離校信息反饋在學校顯示大屏上，未來可以嘗試實現無需接觸式刷卡將班級和每個學生入校、離校信息反饋到學校大屏以及家長手機上。這就需要我們進一步探究非接觸式ID卡技術和配套軟件的開發(fā)。七、 收獲與體會通過這次“學生放學智能管理系統(tǒng)”的制作探究，我接觸并