学文网寝室设计篇1
【摘 要】当下大学生的住宿条件受到越来越多人的重视。寝室空间狭小，提升空间利用率的同时又能保证个人的私密性，让生活、学习环境变得更加舒适成为了大学生向往的居住环境。“蜂巢式寝室”的设计不仅节省空间使用方便，还可循环使用，给在校大学生的寝室生活带来了无限乐趣。这样的设计不仅改变大学生原有的居住形态，从另一方面还能提高学习效率，给大学生们带去新的学习和生活状态。
【关键词】蜂巢；寝室；创意设计
中***分类号：TU208 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2016）12-0172-01
一、“蜂巢式”寝室的设计理念
蜂巢可容纳数量高达上万只的蜜蜂居住，空间造型为正六边形。蜜蜂凭借上帝赋予它的智慧，用等量的原料使蜂巢具有最大的容积。这是蜜蜂在长期的自然条件影响下，逐渐形成的筑巢的特殊本领。按照工程建筑原理来看，蜂巢的设计非常合理，占地面积小，结构精巧、牢固，所用材料最经济等都成为它独特的优点。“蜂巢式”寝室是模拟蜂巢的构造来建造的寝室，它采用正六边体的受力结构模块，特点是密合度高、所需材料简洁、使用空间大。在设计原理上采用框架结构，利用它的六边形面与建筑的基础面相互平行，使正六菱体的框架受力结构方向同正六菱体轴心的方向以及重力方向保持一致，正六菱体框架模块上下六个边以及六角的六根立柱都采用钢性材料，通过使用高强度螺丝固定连接构成多层钢性正六菱框架的结构模式，蜂巢的结构设计符合了现代建筑原理，节省了大量的空间，有效地提升了使用面积，并且结构稳定，施工期短。因此，对于追求简约、个性生活的青年大学生来说，“蜂巢式”寝室的设计更符合他们对寝室生活的要求。
二、“蜂巢式”寝室的优越性
现在宿舍的生活环境，整个空间极其狭小利用率也非常低，而“蜂巢寝室”是在保证学生睡眠、休息舒适、有足够的学习和生活空间的前提下，把节约出来的有效空间重新进行分配，从而达到有效宿舍环境空间和私人空间利用最大化。如果能引入“蜂巢式”寝室设计，把寝室分割成若干空间，就可以在增加了活动空间的前提下加大个人空间的私密性，这样紧密相连空间便也可以功能分明，却不显拥挤。设计的半封闭式样让大家相互之间不受干扰，这样节约出来的新空间就可以重新划分成其他功能空间，整齐规范的分区也使小空间变得更加干净整洁。
市场中“胶囊公寓”为“蜂巢寝室”的设计提供了前期参考，通过学***验，便可改造成安全、舒适的高密度生活空间，符合大学校园的住宿要求。国内一些有远识的商家早已看好这块潜在市场价值，在西安、上海已经有了专业厂家的产品配套，推出了多款“胶囊卧房床”。以此为基础进行的创新设计，在低碳、环保、节能等方面具有优越性能的“蜂巢寝室”大大提高了学生们的生活质量，让同学们在紧张繁忙的学习时间也能够享受生活的趣味，感受居住环境的温馨。
三、“蜂巢式”寝室的建造原理与材料运用
蜂巢是严格的六角柱形体，六角形的蜂巢结构，空间利用率是最高效的，换作是三角形或者四角形，反而会使利用面积减小。18世纪初，法国学者马拉尔奇曾经专门测量过大量蜂巢的尺寸，这些蜂巢组成的底盘的菱形的所有钝角都是109度28分，所有的锐角都是70度32分。后来经过法国数学家柯尼格和苏格兰数学家马克洛林从理论上的计算，如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器正是这个角度。从这个意义上说，“蜂巢式”寝室利用这个角度所构造出来的空间是可以最大限度地达到寝室空间利用率，是对于空间垂直利用的最好方法。
在材料运用上进行了升级，新材料隔音、隔热，防火性能高，用防火泡沫轻型砖体取代原来的钢结构混凝土板，用软床垫取代硬床板。此外，采用刚性材料作为框架，其稳定性，可塑性都比较强，毒性危害小，符合绿色环保的要求。同时在内部装饰方面采用木材作为内衬，木材环保性能高，易于拼接，稳定性比较强，并且生产成本低，耗能小，具有良好的保温性能，木材天生具有自然的美丽纹理，起到了很好的装饰作用。外部的刚性材料与内部的木材结合，不仅绿色环保，而且耗能低、生产成本小，符合现代居家的绿色环保理念。
四、结语
建筑设计需要突破传统思维定式，而寻求设计多元化是创新思维模式的最好的方式。“蜂巢”寝室设计在造型上模拟蜂巢的正六边体，在材料上运用环保的新材料和传统材料结合，把内部结构设计符合成居住者喜好的设计理念。“蜂巢式”寝室创意设计突破原有日常所见产品而进行的新的理念创新设计，特别是大学生寝室的设计方面得到了科学合理地运用，减少资源的浪费，在理念创新、绿色材料的运用方面具有很大的优越性，为当代大学生带来新的生活和学习趣味，也能够满足大学生对自然、舒适、美观、健康、环保的时尚需求。
参考文献：
[1]倪富生，胡泰祥.蜂窝梁的应力分布及设计计算探讨[J].工业建筑，1984.
[2]中国新闻网.北京青年报.2010-05-07.
[3]习克俭.高明的建筑大师[J].语文新圃，2006（11）.
基金项目：课题名称为沈阳航空航天大学《“偶遇”―定制玩偶创意与设计》大学生创新创业训练，项目编号：DX511319。
寝室设计篇2
摘 要：近年来随着科学技术的不断进步，“智能”逐渐走入人们的视野，同时也给人们生活中的产品带来机遇和挑战。使用热释电、摄像头、门禁IC卡检测学生的作息，遥控器、手机APP、触屏等输入信息，ARMcotex-M4处理器处理信息，安全数字输入输出卡存储信息，语音模块、显示模块输出信息，让“智能”融入学生生活的寝室，使学生的寝室拥有生命，带给我们无限的精彩。
关键词：ARMcotex-M4处理器；TFT显示；IC卡门禁；智能软硬件
1 智能寝室的设计目的
智能，不应该只处于实验室，而应该进入生活。而智能寝室这个设计就是通过电子硬件和微处理器编程技术，结合学生生活习惯，将智能应用到学生身边，减少学生生活烦恼，提升学生生活品质。本次课题研究的是如何将智能控制融入到学生生活习惯当中，通过床上压力传感器和微处理器的协调保证学生一定时间的睡眠，通过显示器和语音提示成为在学生离开寝室时的私人秘书，通过IC卡门禁系统保证在学生没带钥匙时照常进入寝室，夜间寝室灯光自适应调节保证学生作息。
2 智能寝室的系统构架（如***1）
ARMcotex-M4处理器建立多个任务，在uC/OS操作系统中的调度下，将热释电、摄像头、门禁IC卡、控器、手机APP、触屏、语音模块、显示模块等融入生活，让学生寝室进入智能化时代。
3 智能寝室的硬件设计
3.1 处理芯片
STM32系列单片机，基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-MX内核，拥有比8位单片机更高的数据处理速度，更丰富的外设。而且可以用STM公司提供的固件欤简化了配置寄存器控制单片机的操作，使开发变得更简单。而且stm32还有SysTick系统时钟滴答专门提供给uC/OS作为基准时钟中断，实现系统的实时性。而且有DMA将数据从存储器到外设和存储器到存储器的双向传输，减轻了单片机CPU由于大量数据传输造成的工作负荷。
在本项目中使用STM32f407VET6作为主控芯片，其拥有最高高达168MHz的主频、512Kb的flah、192Kb的RAM，支持92个中断，其中每个IO口都可以用作中断，14个定时器，拥有大量的外设，包括USART、SPI、I2C、ADC、DAC、SDIO等，以及拥有中速USB、高速USB、以太网等外设的接口，内部集成RTC实时时钟，可以实现更多更复杂的操作。
另外用多个STC公司的STC12C5A60S2芯片作为从机。
3.2 语音解码芯片
在本课题中，需要用智能系统报告当前状态信息以及播放音乐，选用VS1003作为语音的播放与录制。其用于完成在摄像头录制视频的时候能够同时录制音频，当单片机的SPI传输音频数据至此模块时，能够实现语音的播放，实现语音提示、mp3播放的效果。
3.3 语音识别芯片
在本课题中，需要实现通过语音开关灯、语音让智能系统进入安防模式、录像模式等。选用ld3320作为本次课题的语音识别芯片，此芯片通过快速而稳定的优化算法，完成非特定人语音识别。
3.4 TFT液晶屏
在本课题中，需要用显示器实现显示课程信息、睡眠时间信息，以及通过触屏调节灯光亮度等功能。
3.5 摄像头模块
选用OV2640，OV2640是 200W 像素高清摄像头模块。该模块具有高灵敏度、低电压适合嵌入式应用的优点。
3.6 其他
超声波模块：用于检测开门角度。选用hc-sr04超声波模块，分辨率高达0.3cm，功耗低，使用简便。
温度传感器：用于检测室内和室外温度。选用18b20数字温度传感器，具有灵敏度高，体积小功耗低等优势。
4 系统软件设计
4.1 操作系统
在STM32使用的ARM Cortex处理器中，具有主堆栈MSP和进程堆栈PSP，具有PendSV和Systick中断，这些很明显是配合了uC/OS操作系统，于是我们选择了uC/OS作为本项目的嵌入式实时操作系统。
在系统上电后，我们首先要对操作系统进行初始化，包括任务控制块、空闲链表和就绪链表、任务堆栈，以及初始化事件控制块等。随后初始化硬件平台，包括stm32的时钟、DMA、SPI、IO口配置以及OV2640的初始化、RC522、NRF24L01、TFT等的初始化，还有内存管理初始化，然后传递任务指针、申请任务堆栈，创建多个任务，最后用OSStart开启多任务。
4.2 主机主要任务函数
4.2.1 灯光调节任务。为每个LED灯都建立一个结构体，以管理LED的亮灭、亮度、照明时间等，在多任务协同时，其他任务修改结构体参数，就可以控制LED。
4.2.2 门开关控制任务。通过其他任务发送过来的消息邮箱判定门为长关还是长开，通过NRF24L01发送命令到门控制从机以控制门的开关。
4.2.3 摄像头控制任务。通过其他任务发送过来的消息邮箱判定是否启动摄像，负责初始化OV2640以及将OV2640提供的数据传递到TF卡进行存储，同时开启或关闭VS1003的录音模式。
4.2.4 NRF24L01管理任务。由于NRF24L01发送或接受数据资源属于互斥信号量，只能由一个任务控制并使用。并且接受蓝牙、遥控器的指令，给其他任务发送消息或邮箱，让多任务协同。
4.2.5 TFT管理任务。此任务负责控制TFT显示的开关，以及通过TFT上的触摸屏，得到命令，刷新TFT显示，给其他任务发送消息或邮箱，让多任务协同。
4.2.6 LD3320管理任务。此任务接受从LD3320过来的语音识别数据，并将数据处理后给其他任务发送消息或邮箱，让多任务协同。
4.3 从机主要任务
4.3.1 门控制从机。负责得到测量超声波的距离数据，通过此数据判断门开关的角度，以控制电机的运行状态，并且收集主机发送过来的开光门指令，并按照指令运行。
4.3.2 风扇控制从机。通过热释电判断风扇前方是否有人，并接受主机发送过来的开关风扇的指令。
4.3.3 浴室灯控制。通过室外光敏判断外面光强，并将数据发送至主机，室内光敏判断浴室灯是否打开，通过红外光判断人的进出，负责打开浴室灯。
5 结束语
本课题从实际情况出发，将“智能”融入学生生活，使寝室富有生命，让寝室生活不再单调。通过团队成员的一起努力，经过软硬件调试的智能寝室成功正常运行。并且由于智能寝室在硬件上载入语音识别模块，让它拥有极强的可扩展性和易用性。
参考文献
[1]卢有亮.嵌入式实时操作系统μC/OS原理与实践（第2版）[M].电子工业出版社.
[2]殷志坚，刘玉莹，詹华群，等.电子技能训练[M].中南大学出版社.
[3]徐明华，邱加永，纪希禹.Java基础与案例开发详解[Z].
寝室设计篇3
摘要: 随着近年高校的扩招,高校在校生的数量逐年增加,在校大学生各方面的信息量激增,管理工作也变得越来越棘手,学生的寝室管理工作就是其中一方面。面对如此庞大的寝室管理信息量及当今对数据精确性、实时性要求越来越高,有必要开发一套针对高校寝室管理的软件系统作为高校寝室管理的有力助手,有效地帮助寝室管理人员进行寝室管理数据的管理维护。
关键词:系统设计与开发B/S结构高校寝室
中***分类号:TP39文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010) 08-054-02
我国在作出“科教兴国”战略之后的十年时间使得更多的人有机会接收到高等教育,这于国于民都是一项善举,但高校在校生的数量激增直接增加了高校管理工作的难度。高校管理工作的规范化、自动化就成为大势所趋,在高校的管理工作中,寝室管理是其中很重要的一块工作,占有举足轻重的作用。随着互联网的普及以及近几十年信息化产业的快速发展,开发专业的高校管理软件系统成为了一个很好的选择。
学生寝室管理人员日常工作包括寝室管理各方面数据的增、删、改、查等维护操作,传统手工管理已不能再胜任这么冗杂海量的数据,相比手工管理的繁杂,高校寝室管理系统借助计算机的运行效率及互联网的信息传输的快速性、便捷性可以很好地解决数据量大、计算复杂、数据精度要求高、信息实时性要求高等一系列传统管理方式很难甚至无法解决的问题,可以极大地提高工作效率,同时也是高校信息化管理的重要举措。
1问题的提出
高校在校生寝室管理方面的数据涵盖面广、信息量大,包括学生基本信息、各校区寝室楼栋信息、寝室资产信息、寝室规章制度信息、寝室违纪信息、寝室卫生检查信息等。高校基本上都是采用半手工方式,大多采用多个单独的数据记录文档来对各类数据进行存储,然而随着记录的数量增加,文档的处理工作变得越来越复杂、费时,而且很难保证数据的一致性和准确性。
采用B/S结构的 .NET 管理系统使用DBMS(DataBase Management System,数据库管理系统)进行数据维护,可以对上述各类数据进行很好的管理、控制及使用,并且数据的存储更为规范,还可以减少数据的冗余、提高数据存储的安全性和保密性。
2系统架构
2.1系统开发环境
系统采用Browser/Server(B/S)模式,以Microsoft Visual Studio 2008作为集成开发环境(IDE),按照W3C(World Wide Web Consortium)标准,使用 3.5、Ajax技术,选择C#作为系统编程开发语言、利用SQL Server 2005 Enterprise数据库平台实现数据的存储管理,服务器使用Microsoft Windows Server 2003 操作系统,利用 IIS作为Web服务器。
2.2系统开发环境
系统采用Browser/Server(B/S)模式,以Microsoft Visual Studio 2008作为集成开发环境(IDE),按照W3C(World Wide Web Consortium)标准,使用 3.5、Ajax技术,选择C#作为系统编程开发语言、利用SQL Server 2005 Enterprise数据库平台实现数据的存储管理,服务器使用Microsoft Windows Server 2003 操作系统,利用 IIS作为Web服务器。
2.3系统架构及功能介绍
软件的架构体系里经常采用分层式结构,微软推荐的分层式结构为三层,从下至上分别为:数据访问层、业务逻辑层(又或成为领域层)、表示层,系统的主要功能和业务逻辑全都是在业务逻辑层进行处理。
三层体系的应用程序将业务规则、数据访问以及合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下,客户端不直接与数据库进行交互,而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接,再由中间层与数据库进行交互,对各层功能介绍如下:
表示层:该层位于最外层,用于显示数据和接收用户输入的数据,为用户提供一种交互式操作的界面;
业务逻辑层:业务逻辑层作为系统架构中核心部分,它主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计,也即是说它是与系统所应对的逻辑相关,通常也会将业务逻辑层称为领域层。业务逻辑层处于数据访问层与表示层中间,在体系架构中的位置很关键,在数据交换中起到了承上启下的作用;
数据层:数据访问层:也称为是持久层,主要功能是进行数据处理服务,如进行数据的基础维护操作,可访问DBMS数据库管理系统、二进制文件、文本文档或XML文档等。
***1 系统架构设计原理
3 系统功能分析
***2
系统主要是用于高校学生公寓管理,涉及到的信息量大,功能也较为丰富,由于登录人员的不同,应实现多用户权限的登录,依据不同的权限及系统要求,登录人员主要分为管理员、领导和学生三类用户。
(1)公寓信息管理模块
各校区公寓信息的录入、添加、修改、删除、信息浏览功能。包括每栋楼的楼名,层,房间,床位的添加和修改功能;
如完成添加宿舍:在哪个校区添加一栋宿舍或者添加每栋楼中的层号和寝室号,可以给出上限和下限,自动添加中间的宿舍号,也可以手动添加(也可以手动删除);
宿舍信息浏览功能模块可以查看各宿舍的信息,包括宿舍可入住人数、已经有哪些学生入住及空余床位信息。
(2)公寓资产管理模块
该模块主要功能是完成公寓资产信息的录入,记录资产损坏情况等。资产信息包括:名称、型号、单价、数量、厂家、购置日期等;
对资产损坏信息可以做到修改、查询和打印功能。资产损坏信息包括资产名称、宿舍号、记录损坏时间、维修时间、损坏程度、报修时间等。
(3)公寓水电管理模块
主要是完成水和电的查询功能。要达到售电功能,学生查询的方式:以宿舍号(主键)查询用电、用水的使用额度查询。
(4)学生信息管理模块
学生信息主要是学院、系、专业,年级、班级、学号(主键)、姓名、性别、出生年月、家庭地址等具体信息,包括导入、添加、删除、修改、查询、统计、打印功能,其中查询方式可以有总体和个别的查询功能,可以按照宿舍,班级或者学号查询。
(5)宿舍分配功能模块
可以手动的调整学生到哪个宿舍,也可以实现自动分配的功能。新生入学大量学生的宿舍分配(因为一般情况下,后勤都会调出连续的宿舍,所以可以通过程序编写算法,实现按照班级或者学号顺次分配宿舍。)
按照专业或者班级添加,人员不足的宿舍下一个班级补足后顺次添加下一宿舍,相同专业、班级的同学分配在连续的宿舍号(而且应当有性别考虑)。根据需要,可对个别的同学宿舍进行调整。
(6)星级寝室评比模块
主要功能是完成各宿舍卫生检查成绩的录入(记录检查时间,检查人员和成绩),管理员通过卫生成绩可以将各宿舍按照卫生情况排列名次,从中择优选择出星级优秀寝室。
(7)违纪处理模块
主要功能是完成学生违纪情况的添加及查看(记录信息包括违纪人员,事件和处理情况)。
4总结
本文讨论了当今高校在校生众多的现状下传统高校公寓管理方式的不足,提出了基于.NET的B/S模式下的高校寝室管理系统,对系统的架构进行了分析,对系统涉及到的功能模块做了详细介绍。
新技术的发展已经是一日千里,这些技术的发展也必将提高各类技术人员的工作的效率和质量,高校对寝室管理软件的要求也将不断增加,系统也有待不断地改进、完善,这也正是所有技术开发人员的努力地方向。
参考文献:
[1]劳榆.新时期高校学生宿舍管理工作的研究探索[J].东华理工学院学报(社会科学版),2005,12.
[2]张友生,陈松乔.层次式软件体系结构的设计与实现[J].计算机工程与应用,2002.