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2需求分析和相关技术
2.1系统构架
本系统采用物联网架构，选用ATK-ESP@精华书阁66IFI模块、TFTLCD显示屏为模拟元件组成的智能课堂考勤系统。ATK-ESP@精华书阁66IFI模块用于课堂考勤及网络连接控制，出现异常及时上报云平台，实时数据同步云平台等操作，TFTLCD显示屏将采集到的数据信息实时显示到本地中，供用户查看，分析。本系统通过科学的管理方法解决高校授课传统考勤的效率低、准确性差、争议多等问题，提高高校教学质量，提升学生学业成绩，更新数字化校园构建、改善教学提高校园治理方式、推进学生创新能力。系统具体框架如图2.1所示。
图2.1系统框架图
2.2系统主要功能
本设计通过集成ATK-ESP@精华书阁66IFI模块对教室上课学生出勤状态进行实时检测，将各种逻辑判断加入其中，将采集数据通过ST32F103CRT6主控芯片进行数据处理，形成智能的课堂考勤系统，极大的提升教育质量，提高学生的学习质量。
ATK-ESP@精华书阁66IFI模块的第一个功能用于连接网络和布置教室的局域网，在把模块初始化完成后，主控芯片会将所有功能模块采集到的数据通过处理在经过网络传输到云平台中，实现远程监控的功能。第二个功能也是本系统实施的关键所在，它用于教室学生出勤状态的检测，在本设计中学生出勤状态甄别的机制主要分为下面几种情况：在上课时间后开始进入检测状态，在上课五分钟后，连接到系统中的学生会被系统记为迟到，同时云平台上显示这个学生当前状态为正常，报警状态为迟到;在上课三十五分钟后，还有没连入系统的学生会被系统记为旷课，同时云平台上显示这个学生当前状态为异常，报警状态为旷课，如果该学生在三十五分钟过后又连接了网络，则网络平台上显示该学生当前状态为正常，报警状态依旧为旷课;当学生上课中途退出系统，系统会给出无分钟的预警时间，在预警时间结束之前重新连接的学生，系统不予警告，网络平台上该生的当前状态会显示正常，但如果已经过了预警时间还未重新连接系统的学生，系统会把该生记为早退，并上传到网络平台，将当前状态设为异常，报警状态设为早退;在学生状态发生变化时，本地的LCD屏上都会实时显示学生的出勤状态，同时网络平台都会给予老师相应的提醒，更加便于老师管理学生上课出勤状态，在备课阶段根据系统反馈的学生状态指定相应教学计划。
随着经济的飞速发展，能源紧张、环境恶化已然受到了全球的密切关注，能源是发展国民经济的重要基础，而节能降耗则是首要任务，在本系统中也针对节能降耗设计了相关的低功耗操作。在没有上课时，本地系统会处于休眠状态。在上课时，如果状态长时间无变化，会降低屏幕显示背光值，极大的节能降耗，完成低功耗系统的搭建。
3硬件设计
硬件设计是本项目的物理基础，也是本项目的核心。本系统硬件的功能模块主要为ATK-ESP@精华书阁66IFI模块、TFTLCD液晶显示屏与OV5640AF摄像头模块，它们在系统中各司其职，构成了本项目实施的目的——智慧课堂考勤系统。
3.1中央处理器
主控芯片的选择取决于系统所需要实现的功能，本系统在上课期间必须保持不间断的运行，时刻面对一个班中近60多位学生，不仅需要随时对学生上课出勤的情况进行监测，还需要对所监测到的数据结果进行智能处理，并且要求具有智慧节能的能力。.
考虑到本作品对运算速度、存储空间、端口支持、通信传输、多用户访问等方面的要求，作者选择了ST32F429IGT6作为主控芯片。
ST32F
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