【新课标】信息科技跨学科案例-4年级 智慧图书借阅系统
本帖最后由 木子呢 于 2022-9-28 18:01 编辑智慧图书借阅系统
项目来源
为满足新课标中四年级“数据与编码”内容要求，结合新课标中跨学科主题“自我管理小管家”，体现采用数字设备进行自我管理，加强对自我数字身份的管理，设计了项目“智慧图书借阅系统”。
项目来源
在“智慧图书借阅系统”项目中， 学生将使用NFC近场通讯模块和NFC标签，实现借还书登记和查询。通过分析学生学号与书籍书号，带领学生感受数据、编码与信息的关系，通过记录学生借还书信息，体现信息存储和传输的过程。
项目中的主控器为行空板，连接NFC近场通讯模块，结合NFC标签实现学号登记和书号登记，通过行空板屏幕，实现数据显示和交互流程。
智慧图书借阅系统”功能展示
行空板界面展示
项目知识点
贴合新课标中四年级的内容要求，“智慧图书借阅系统”核心教学以下知识点：
[*]使用数字组成学号，表示学生信息，使用数字和字母组成书号，表示书籍信息。
[*]了解数据编码可以有效传达信息。例如，学号“19040301”包含的信息为2019级、四年级、3班、第1名同学，当班级存在姓名相同的同学时，通过设置不同学号进行区分。
[*]理解使用编码建立数据间的内在联系。例如，观察学号“19040301”和“19040323”，可以知道两位学生为同一年级和班级，观察学号“19040301”和“19040501”，可以知道两位学生为同一年级、不同班级。
[*]了解编码长度与所包含信息量的关系。例如，观察学号“19040301”和“190301”，两者编码长度不同，信息量也不同，前者包含入学年份、年级、班级、编号，而后者不包含年级。
[*]体验编码和解码的过程。例如，将NFC卡片的ID对应为学生学号，可理解为编码的过程；在刷卡过程中，根据NFC卡片数据，对应学生信息，可理解为解码的过程。
[*]了解数据校验可以保证信息的完整性，知道数据校验的常用方法，如重复校验、加法校验。例如，在读取NFC卡片时，可以设置重复校验，重复读取两次数据，对比两次数据，如果相同则认为信息完整，否则认为存在信息丢失。
项目原理
四年级主题为“数据与编码”，“智慧图书借阅系统”中，数据编程为信息的过程如下图。
我们来举例说明加法校验的过程。在真实的图书借阅管理系统中，一般会将数据会发送到云端，在发送过程中，为了保证数据的完整性，可以设置加法校验。如学号为“19040301”的学生借阅了书号为“9837”和“9211”的书籍，在本地将借阅信息记录为“19040301 9837 9211”。通过加法校验，设置校验位为“19040301 + 9837 + 9211 = 19059349”，那么，校验后的数据为“19040301 9837 9211 19059349”。云端接收到校验后的数据时，先对前3个数据求和，将结果与最后一个数据对比，如果相等则认为信息完整，否则认为存在信息丢失，以此来保证信息的完整性。
视频
https://www.bilibili.com/video/BV1Qe4y1r7Bi/?vd_source=27fedd3ac40d3e58da0788477833f7ac
硬件简介
在“智慧图书借阅系统”中，使用主控器结合通信模块，实现项目功能。
主控器为行空板。(点击购买)
通信模块为：
NFC近场通讯模块(点击购买)
NFC圆形标签挂件(点击购买)
NFC电子标签贴纸(点击购买)
各硬件功能介绍如下。
硬件接线
“智慧图书借阅系统”的硬件接线原理图和接线实物图如下。
“智慧图书借阅系统”接线原理图
“智慧图书借阅系统”接线实物图
流程图
在“智慧图书借阅系统”中，行空板的界面和系统控制流程图如下图。
行空板界面图
“智慧图书借阅系统”流程图
重点程序截图
“智慧图书借阅系统”重点程序截图如下。
“读取NFC标签”程序
“记录借书数据”程序
外观结构设计
在“智慧图书借阅系统”中，为了便于课堂教学和项目展示，可利用激光激光切割技术设计外观结构。
示例结构设计图、安装完成图如下。
“智慧图书借阅系统”结构设计图
“智慧图书借阅系统”安装完成图
附件下载
赞很赞 中学生学习编码的教案 能否把外观的切割数据原图也给一个34861233@qq.com，谢谢 DFSyS6VJe0Q 发表于 2022-10-18 14:29
能否把外观的切割数据原图也给一个，谢谢
请添加VX咨询：DFRobot2019 请问一下，为什么程序上传之后修改学生卡片和书籍卡片号，怎么样nfc都刷不出来卡片信息，无法执行后面内容呢？
沐浴清宸的阳光 发表于 2023-4-11 14:41
请问一下，为什么程序上传之后修改学生卡片和书籍卡片号，怎么样nfc都刷不出来卡片信息，无法执行后面内容 ...
可以写个简单程序，单独测试一下NFC模块，能否正常读取程序 EVE 发表于 2023-4-12 11:35
可以写个简单程序，单独测试一下NFC模块，能否正常读取程序
单独测试了nfc模块可以，但是用这个程序就不行。我看了这个人的程序是使用的用户库中的“liliang NFC模块”，不是使用的pingpong中的nfc模块，我怀疑这个nfc模块是作者自己的用户库，所以不清楚是不是还要进行什么其他的操作才会有反应。
沐浴清宸的阳光 发表于 2023-4-15 10:57
单独测试了nfc模块可以，但是用这个程序就不行。我看了这个人的程序是使用的用户库中的“liliang NFC模块 ...
这个用户库是可以用的，原程序是需要修改NFC卡片的ID的，您这边修改了没有？ EVE 发表于 2023-4-19 14:25
这个用户库是可以用的，原程序是需要修改NFC卡片的ID的，您这边修改了没有？ ...
怎么修改NFC卡的ID呀？
龚胜 发表于 2023-5-3 21:54
怎么修改NFC卡的ID呀？
说错了，是怎么查询NFC卡的ID的简单程序怎么编，（有没有大佬发一下） 龚胜 发表于 2023-5-4 18:37
说错了，是怎么查询NFC卡的ID的简单程序怎么编，（有没有大佬发一下）
https://wiki.dfrobot.com.cn/_SKU_DFR0231_H_Gravity_UART_I2C_NFC%E8%BF%91%E5%9C%BA%E9%80%9A%E8%AE%AF%E6%A8%A1%E5%9D%97_V1_0 zhegelihgaile! 厉害厉害 太棒了，感谢分享！ 厉害厉害 赞赞赞赞赞 很好的项目
这个案例是否NFC的库有问题，运行反复报错。读卡模块功能正常。
gray6666 发表于 2024-1-19 09:25
这个案例是否NFC的库有问题，运行反复报错。读卡模块功能正常。
解决方法指路：https://www.unihiker.com.cn/wiki/FAQ#%E6%8A%A5%E9%94%99%EF%BC%9ARuntimeError:%20Analog%20map%20retrieval%20time%20out.%E6%88%96%E8%AF%BB%E5%8F%96%E6%9D%BF%E8%BD%BD%E5%85%83%E4%BB%B6%E6%95%B0%E6%8D%AE%E9%83%BD%E6%98%AF0
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