袁悅棟 王廷軍 王鎰杰 趙國權(quán) 李慶典

摘 要：對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有的課堂點(diǎn)名方式和技術(shù)進(jìn)行了分析，針對(duì)存在的不足，文章設(shè)計(jì)了一種藍(lán)牙與重力檢測相配合的課堂點(diǎn)名手機(jī)管理系統(tǒng)，分析了其基本工作原理，對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和程序進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)及相應(yīng)步驟。課堂自動(dòng)點(diǎn)名系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳送、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，避免了學(xué)生聽課時(shí)看手機(jī)的情況，非常適合大學(xué)課堂的手機(jī)管理等場合。

關(guān)鍵詞：課堂點(diǎn)名；手機(jī)管理系統(tǒng)；藍(lán)牙檢測；重力傳感器

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）34-0082-02

Abstract： This paper analyzes the existing methods and technologies of classroom roll call at home and abroad. In view of the existing shortcomings， this paper designs a mobile phone roll call management system based on Bluetooth and gravity detection， and analyzes its basic working principle. The structure， function and program of the system are analyzed and designed， and the technical framework and corresponding steps of the system are given. Classroom automatic roll call system is responsible for real-time transmission with accurate data， thus preventing students from looking at the mobile phone while listening to the teacher， and suitable for college classroom mobile phone management and other occasions.

Keywords： classroom roll call； mobile phone management system； Bluetooth detection； gravity sensor

目前，課堂考勤浪費(fèi)時(shí)間和渾水摸魚的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，一些學(xué)生上課專注于手機(jī)而忽視課堂，自控能力不足和不聽課導(dǎo)致了厭學(xué)、畏學(xué)心理，真正“上課”的學(xué)生寥寥。不僅辜負(fù)了老師，還降低了課堂效率?！笆謾C(jī)”和考勤問題成為當(dāng)今課堂倆大難題[1]。本文設(shè)計(jì)了一種基于藍(lán)牙無線通信和重力傳感器實(shí)時(shí)檢測的低成本高效率的智能學(xué)生考勤手機(jī)管理系統(tǒng)。充分利用藍(lán)牙短距離傳輸和和重力傳感器實(shí)時(shí)檢測，以及藍(lán)牙技術(shù)在手機(jī)上的普適性等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、快速、高效的考勤信息管理與實(shí)時(shí)展示。老師可以在課堂上集中管理手機(jī)，有效地解決了教學(xué)秩序的問題，提高了學(xué)習(xí)效率。

1 課堂手機(jī)管理體系

課堂手機(jī)管理體系是利用手機(jī)存儲(chǔ)箱在上課時(shí)間存放學(xué)生的手機(jī)，以藍(lán)牙和重力傳感器為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)教室內(nèi)的考勤及管理。如圖1所示。藍(lán)牙模塊與存放的學(xué)生手機(jī)藍(lán)牙相連，可通過程序讀取藍(lán)牙名稱，也避免利用其他物品代替手機(jī)啟動(dòng)傳感器，通過編程實(shí)現(xiàn)原始信息的加工、存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)考勤信息的智能化管理。

2 總體設(shè)計(jì)

多功能課堂點(diǎn)名手機(jī)管理系統(tǒng)包括以下模塊：系統(tǒng)控制模塊、手機(jī)存放模塊、傳感器模塊、藍(lán)牙檢測模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊等。

2.1 系統(tǒng)控制模塊

系統(tǒng)采用單片機(jī)控制單元，以外設(shè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息加以輔助，定時(shí)循環(huán)掃描監(jiān)測各個(gè)存放空間內(nèi)的傳感器和藍(lán)牙等信息，并將采集到的信息進(jìn)行同步匹配處理，將處理結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸?shù)较到y(tǒng)顯示模塊，如圖2所示。

2.2 手機(jī)存放模塊

手機(jī)存放模塊包括若干個(gè)手機(jī)盒，手機(jī)盒分別按順序標(biāo)號(hào)，同學(xué)們?cè)谏险n前根據(jù)學(xué)號(hào)將手機(jī)放入相應(yīng)的手機(jī)盒。存儲(chǔ)箱安裝有4個(gè)萬向輪，便于移動(dòng)，使用靈巧方便。手機(jī)盒安裝有導(dǎo)軌，便于放入、取回手機(jī)。上課期間存儲(chǔ)模塊集中管理手機(jī)，有效避免學(xué)生上課玩手機(jī)的現(xiàn)象，提高課堂學(xué)習(xí)效率。

2.3 傳感器與數(shù)據(jù)處理模塊

壓力傳感器選用雙孔懸臂平行梁應(yīng)變式稱重傳感器，將應(yīng)變片黏貼到受力的力敏型彈性元件上，當(dāng)彈性元器件受力產(chǎn)生變形時(shí)，應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的變化，進(jìn)而使電阻阻值發(fā)生變化，有力引起的阻值變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，通過測量輸出電壓的數(shù)值再通過相應(yīng)的計(jì)算即可得出測量的物體的重量。上課前，將手機(jī)根據(jù)學(xué)號(hào)放入手機(jī)盒里，重力傳感器接收到信號(hào)反饋，可根據(jù)信號(hào)來判斷學(xué)生是否遲到、早退、曠課。在規(guī)定課堂時(shí)間段內(nèi)沒有檢測到重力信號(hào)則表明該學(xué)生曠課，重力信號(hào)開始時(shí)間晚于上課時(shí)間則表示遲到，重力信號(hào)結(jié)束時(shí)間早于下課時(shí)間則表示早退。

2.4 藍(lán)牙檢測模塊

為了避免由于其他重物對(duì)重力傳感器的干擾，本裝置利用藍(lán)牙檢測信號(hào)來確保手機(jī)放置于手機(jī)存儲(chǔ)箱內(nèi)。系統(tǒng)識(shí)別以學(xué)號(hào)命名的手機(jī)藍(lán)牙與相應(yīng)的重力傳感器的反饋信息共同完成考勤。

2.5 顯示模塊與人機(jī)交互

顯示模塊通過單片機(jī)程序來實(shí)時(shí)顯示課堂出勤情況，實(shí)時(shí)顯示班級(jí)應(yīng)到人數(shù)、實(shí)到人數(shù)、遲到人數(shù)等。教師以及同學(xué)可直觀地了解同學(xué)們的出勤情況。通過人機(jī)交互控制按鍵、通用USB接口，老師可通過U盤拷取學(xué)生考勤情況結(jié)果。

2.6 系統(tǒng)控制流程圖

系統(tǒng)的控制流程圖如圖3所示。

3 結(jié)束語

本系統(tǒng)結(jié)合了重力傳感和藍(lán)牙檢測等技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了高效率課堂點(diǎn)名又較好的規(guī)避了學(xué)生上課玩手機(jī)影響聽課質(zhì)量等問題?？记谶^程大大減少了對(duì)正常教學(xué)秩序的干擾，提高了授課效率，課堂手機(jī)的集中管理提高了學(xué)習(xí)效率。本系統(tǒng)尤其對(duì)于五十人以上的大班課堂傳統(tǒng)點(diǎn)名方式具有明顯的方便快捷的優(yōu)勢?？梢苿?dòng)的便攜箱，還可將此點(diǎn)名系統(tǒng)輔助推廣應(yīng)用于中小型的社團(tuán)活動(dòng)以及晚會(huì)比賽的現(xiàn)場簽到的場合。

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