一种智慧书包
技术领域
本实用新型涉及学生用品技术领域，具体为一种智慧书包。
背景技术
父母由于工作繁忙而不能接送孩子上下学，无法监护孩子上下学途中的安全、不知道孩子是否安全回家；此外，校园周边环境嘈杂、车辆繁多，学生们喜欢在马路上追逐打闹，加上有些学生体型较小，不易被司机察觉，学生在马路上行走以及在过马路时，存在一定的交通安全隐患。现阶段，书包仍是学生上学必备的物品，可以结合书包设计出一种具有多种功能的智慧书包。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种实时监测孩子位置、孩子与书包分离及时提醒、提醒司机注意的智慧书包。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。
一种智慧书包，其特征在于，包括书包本体、手机APP端、PC端，在书包本体上固定有书包状态监测终端；所述书包状态监测终端包括微处理器模块、北斗定位模块、电子标签、电子标签读卡器、LED环形灯带、GPRS模块，其中北斗定位模块、电子标签读卡器、GPRS模块、LED环形灯带分别与微处理器模块的对应引脚相连接；微处理器模块根据电子标签读卡器能否读取电子标签信息，来判断学生与学生所背书包分离与否；微处理器模块根据北斗定位模块实时监测到的学生所背书包的位置坐标来判断学生是否在设置的电子围栏范围内；微处理器根据北斗定位模块实时监测到的学生所背书包的位置坐标来判断学生是否在横过马路；微处理器模块通过GPRS模块及互联网将相关信息发送至手机APP及PC端，手机APP端及PC端借助GPRS模块及互联网设置北斗定位模块上电子围栏的范围。
本实用新型的优点在于：北斗定位模块、微处理器模块、GPRS模块的设置，实现北斗定位模块实时将位置信号传输给微处理器，微处理器将位置信息传输给GPRS模块，GPRS模块将位置信息传输给手机APP端及PC端并在学生离开所设置的电子围栏范围时及时发出警示信息到手机APP端及PC端；北斗定位模块、微处理器模块、LED环形灯带的设置，实现背上智慧书包的人过马路时，北斗定位模块将过马路信号传输给微处理器模块，微处理器模块控制点亮LED环形灯带；微处理器模块、电子标签、电子标签读卡器、GPRS模块的设置，实现人体与智慧书包分离后，电子标签读卡器将人体与智慧书包分离的信号传输给微处理器模块，微处理器模块将人体与智慧书包分离的信息传输给GPRS模块，GPRS模块将人体与智慧书包分离的信息传输给APP端及PC端。
附图说明
图1为本实用新型原理结构示意图。
图2为本实用新型书包状态监测终端的控制原理图。
图3为本实用新型书包状态监测终端的模块连接图。
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型进行详细描述。
如图1、2所示的一种智慧书包，包括书包本体、手机APP端、PC端，在书包本体上固定有书包状态监测终端；所述书包状态监测终端包括微处理器模块、北斗定位模块、电子标签、电子标签读卡器、LED环形灯带、GPRS模块，其中北斗定位模块、电子标签读卡器、GPRS模块、LED环形灯带分别与微处理器模块的对应引脚相连接；微处理器模块根据电子标签读卡器能否读取电子标签信息，来判断学生与学生所背书包分离与否；微处理器模块根据北斗定位模块实时监测到的学生所背书包的位置坐标来判断学生是否在设置的电子围栏范围内；微处理器根据北斗定位模块实时监测到的学生所背书包的位置坐标来判断学生是否在横过马路；微处理器模块通过GPRS模块及互联网将相关信息发送至手机APP及PC端，手机APP端及PC端借助GPRS模块及互联网设置北斗定位模块上电子围栏的范围。
LED环形灯带固定在书包外侧，LED环形灯带采用常规方式固定，如缝制。
电子标签固定安装在书包的背带上且电子标签读卡器固定安装在书包本体上，电子标签与电子标签读卡器按常规方式固定安装，如缝制、嵌设。
图3中，微处理器模块U1为32位微处理器STM32F103，它是一款嵌入式微控制器的集成电路，实际中，所有微处理器均可以担负起长跑过程监测端处理器功能。图中晶振Y1、电容C1、电容C2连接到微处理器模块STM32F103的第5引脚（OSC_IN）、第6引脚（OSC_OUT）构成时钟电路；图中电阻R1、电容C3串联并连接到微处理器模块STM32F103的第7引脚（NRST）构成低电平复位电路；图中微处理器模块STM32F103的第46引脚（SWDIO/PA13）外接上拉电阻R2以及插座XP的2脚，微处理器模块STM32F103的第49引脚（SWCLK/PA14）外接上拉电阻R3以及插座XP的3脚，插座XP的1脚外接3.3V电源，插座XP的4脚外接公共端，共同组成SWD程序下载接口，用于下载程序和实现在线系统编程；图中微处理器模块STM32F103的第28引脚（BOOT1）、第60引脚（BOOT0）外接公共端组成微处理器的程序引导单元。时钟单元、复位单元、SWD程序下载接口、程序引导单元共同构成微处理器模块。
微处理器模块STM32F103的第43引脚（PA10）外接北斗定位模块A1串口的TX端，北斗定位模块采用常规型号，如 AJ65SBT2B-64DA，微处理器模块STM32F103的第42引脚（PA9）外接北斗模块A1串口的RX端，实现串口数据传输。微处理器模块STM32F103的第30引脚（PB11）外接电子标签读卡器A2串口的TXD端，电子标签读卡器采用常规型号，如LFRFID-125K，微处理器模块STM32F103的第29引脚（PB10）外接电子标签读卡器A2串口的RXD端，实现串口数据传输，电子标签采用常规型号，如ZC-D01。微处理器模块STM32F103的第17引脚（PA3）外接GPRS模块A3串口的TXD端，GPRS模块采用常规型号、通用型号，如WH-LTE-7S4 V2，微处理器模块STM32F103的第16引脚（PA2）外接GPRS模块A3串口的RXD端，实现串口数据传输。
微处理器STM32F103的第38引脚（PC7）外接一个限流电阻R4接到双极性晶体管V1，V1的集电极接一个偏置电阻R5接至电源端VCC，V1的发射极接至电源公共端。增强型绝缘栅型晶体管V2的栅极接至V1的集电极，增强型绝缘栅型晶体管V2的源极接至电源公共端，增强型绝缘栅型晶体管V2的漏极接至由电阻R6、R7、R8、R9、…Rmn和发光二极管V3、V4、V5、V6、…、Vxy串联支路并联连接的LED环形灯带。微处理器模块STM32F103的PC7引脚输出高电平导通V1管，截止V2管，熄灭LED环形灯带，微处理器模块STM32F103的PC7引脚输出低电平截止V1管，导通V2管，点亮LED环形灯带。
电路使用直流12V、5V、3.3V电源，电容C4、C5、C6、C7、C8、C9滤除电源中的谐波分量。
本实用新型的北斗定位模块实时获取学生所背书包的位置坐标，一方面该信息由微处理器模块处理发送到GPRS模块，并借助GPRS网络与互联网发送到家长手机APP端以及学校管理机构的PC端；另一方面微处理器模块判断学生是否在横过马路，一旦是横过马路，同时点亮LED环形灯带，以提示马路上过往车辆慢行或停止行驶，确保学生横过马路的人身安全，当横过马路后，LED环形灯带自动熄灭。
书包正常背在学生身上时，电子标签读卡器无法读取电子标签信息，当书包与人体分离时，则电子标签读卡器可以实时读取到电子标签信息，该信息由微处理器模块处理发送到GPRS模块，并借助GPRS网络与互联网发送到家长手机APP端以及学校管理机构的PC端，一方面警示家长与学校了解学生动向，另一方面也点亮LED环形灯带。
书包状态监测终端运用北斗定位模块，具备电子围栏功能，也就是将学生的家与学校区域内设置一个范围，当书包离开或远离电子围栏，家长手机APP端以及学校管理机构的PC端自动产生警示信息，如手机震动，PC端显示器频闪，这样可以再次提升学生上学或放学途中的人身安全。
