Проекты

Автоматическая система ячеек для хранения личных вещей

Работа призёров конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Информационные технологии, программирование, прикладная математика, социальный инжиниринг» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Информационные технологии
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2065
Предметы: Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

На сегодняшний день производством шкафчиков для хранения личных вещей занимаются немногие компании. Авторы считают, что применение технологий считывания RFID-карт и возможностей электронного дневника помогут создать удобную систему хранения личных вещей в школе.

Цель

Разработать удобную, безопасную и простую в использовании систему хранения личных вещей на основе одноплатного компьютера для использования в школах.

Задачи

  1. Изучить литературу по теме и проанализировать похожие системы, использующиеся в современном мире.
  2. Разработать модель ячеек для хранения личных вещей.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Микрокомпьютер Raspberry Pi B+
  • RFID-модуль RC522
  • Транзисторный ключ
  • Блок питания

Описание

Принцип работы системы основан на использовании меток RFID в картах, браслетах учащихся и в работе с электронным дневником. Используя информацию из электронного дневника, система получает расписание уроков физической культуры и дополнительных занятий. Придя на перемене перед уроком или дополнительным занятием и приложив свою карту, учащийся откроет ячейку и закрепит ее за собой. Следующий ученик откроет другую ячейку, не занятую никем. Важно заметить, что ученики не могут оставлять вещи на хранение на переменах перед другими уроками. После урока физической культуры или кружка ученик снова прикладывает свою карточку, и ранее закрытая им ячейка открывается. Если же ученик не приложил свою карту после урока или спортивного кружка, его ячейка может быть открыта только администрацией школы. Такие меры препятствуют заполнению всех свободных ячеек.

Выбранные компоненты в начале работы:

  • Плата Raspberry Pi 3 B+ была выбрана для удобного контроля нашей системы через веб-интерфейс.
  • RFID-модуль RC522 выбран для считывания карты учащегося.
  • Электромагнитные замки для закрытия ячеек.
  • Транзисторный ключ для управления питания замков.

Первым делом автор работы приступил к разработке микросхемы. К плате Raspberry был подключен RFID-модуль RC522 (Рис. 1).

Затем был написан программный код и проведён тест в электронном визуализаторе, где подтвердилась работоспособность собранной схемы. Также была разработана программа для управления ячейками. Использовали pymysql для связи с базой данных, PyQt5 – для отображения интерфейса.

После сборки данного макета и пайки платы была проверена работа электрической щеколды (Рис. 2).

Результаты работы/выводы

Была разработана электросхема проекта, написан код и собран макет. Проверена работа всей системы с реальными картами и расписанием. В итоге получилась удобная, простая и безопасная система хранения личных вещей.

Перспективы использования результатов работы

В ходе работы над данным проектом были придуманы дальнейшие задачи для решения в будущем. Например, установить небольшую камеру и прикладывать фотографию во время открытия/закрытия ячеек, что позволит повысить безопасность.