《基于HolTek单片机的综合时钟、语音、灯光、动作的健康玩具_二等奖》.doc

参赛队伍抽签号： 第二届福建地区“盛群杯”大学生单片机应用设计竞赛 技术报告书 参赛队伍编号：080293 作品名称：基于HolTek单片机的综合时钟、语音、灯光、动作的健康玩具 参赛学生： 姓名 学校 专业 年级 阳清 闽江学院 计算机科学与技术 04 罗文才 闽江学院 计算机科学与技术 06 陈天夷 闽江学院 计算机科学与技术 07 指导老师： 姓名 学校 学院（系） 林文忠 闽江学院 计算机科学系 联络人： 姓名：　阳清 电话：地址：　福州大学城文贤路1号计算机科学系 Email： yangqin126.com 提交日期： 2008 年 5 月 9 日目 录 一、摘要 1 二、作品介绍 2 三、工作原理 3 1、时钟模块： 3 2、用户接口模块： 3 3、电机驱动模块： 4 4、语音模块： 4 5、机械动作和灯光模块： 4 四、作品功能、特色 5 五、作品结构 6 （一）硬件部分 6 （二）软件部分 7 六、设计方式 9 七、测试方式 10 八、操作方式使用手册 12 九、附录： 13 （一）未来开发方向 13 （二）参考资料 13 （三）其他 13 基于HolTek单片机的 综合时钟、语音、灯光、动作的健康玩具 摘要 随着PC和网络的普及，人们的生活习惯已经发生了非常大的变化，每天面对电脑的人越来越多，而且时间也在逐渐增加，长时间坐着不活动对身体的危害正在凸显出来。 本作品适用于经常忘记时间的人群，特别是玩游戏或是长时间面对电脑工作的人们，提醒自己该是适当休息的时候了，以免影响健康。该作品综合时钟、语音、灯光、动作于一体，通过语音播放诸如广播体操或亲切的问候声等形式，加上灯光及伴舞动作的熏染、召唤，让人忍不住离开座位跟着玩具扭动起来，是一款极具吸引力的多功能健康提醒引导玩具。随着人们生活水平和审美情趣的提高，多功能健康型玩具将成为一种潮流倍受人们的青睐。 作品介绍 计算机和网络已经无处不在，整天面对电脑的人已为数不少，包括工程师和玩游戏的人等。电脑的普及已经是种不可阻挡的趋势，在我们的生活中扮演著愈来愈重要的角色。人们在观念更新、享受电脑带来的便利和快乐的同时，也在不知不觉中承受着电脑带来的危害。根据权威的调查，脊椎关节等病对白领阶层的威胁指数已位于前列，长时间坐着不活动必将会影响身体健康，大量的理论和实验研究表明如果我们我在玩电脑的时候能有规律的休息和放松一会活动一下筋骨能预防许多病症的发生。所以我们需要一个忠实的但不令人讨厌的提醒者。简单的闹钟又太乏味，随手就可关掉并忘在脑后。当坐在电脑前，一段时间的工作后若有一个可爱的玩具发出悦耳的声音提示我们做做广播体操或去添点开水或去外面呼吸点新鲜空气，并伴随着摆出它的憨态加上灯光闪烁，营造一种活泼的气氛，将立刻为它所吸引，并会很乐意接受它的建议。 该作品集成时钟显示和定时模块、语音模块、电机驱动模块、机械动作传动系统和灯光模块。 语音模块通过预先录制语音文件通过语音编辑组成各个语音段落，并存储到语音芯片中，当需要播放时，HOLTEK单片机通过发送命令和地址信息控制语音芯片播放出不同的语音段。 电机驱动模块采用步进小电机接收HOLTEK单片机的转动脉冲和方向脉冲信号进行动作。 用户可通过按键、LCD等用户接口实现时钟日期的设定功能、定时提醒功能、语音播放功能。定时功能根据每个时间段结合语音、机械模块做适当的搭配，并达到不太单调重复。 工作原理 作品以HT46R24为主要控制芯片，外围还分几个模块。以下是各模块的工作原理介绍： 1、时钟模块： 选用PCF8563时钟芯片，该芯片是PHILIPS推出的内含IIC总线接口功能的多功能时钟/日历芯片。在上电复位及用户设置时HOLTEK单片机与之通信(采用模拟IIC总线方式)并设置其相关寄存器。当用户对PCF8563设有定时报警和时钟，日期等报警时，PCF8563会产生中断，而且会置位相应寄存器的相应标志位。此作品中HT46R24主控制芯片没有接收PCF8563时钟芯片发过来的中断信号，而是定时（每隔20-50毫秒）去读取PCF8563中的相关寄存器的某些位以检测是否发生了报警或闹钟中断。如果有则先软件清零报警中断标志位并启动语音模块和电机驱动模块以及机械动作灯光模块工作。这时玩具就会伴随着音乐灯光动起来，提醒和引导用户进行休息或做某些事情。 2、用户接口模块： 用户接口模块主要有两个部分。一个是LCD显示部分，另一个是按键输入部分。主控制芯片HT46R24是每隔一小段时间（每隔20-50毫秒，经实验测试它的实时性还是能够满足的）扫描按键看是否有按键输入，如果有按键按下则判断是那个按键被按下了并根据按键的功能显示相应的功能选项值，再等待用户的下一步