1、課題研究的課題及現(xiàn)狀課題名稱：基于單片機(jī)的智能學(xué)習(xí)機(jī)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀：我國是世界上最大的玩具生產(chǎn)國和出口國，全世界70%的玩具都是在中國生產(chǎn)的。國內(nèi)市場玩具品種達(dá)3萬多個(gè)，從業(yè)人員超過400萬人，年產(chǎn)值超過1000億元，占世界總產(chǎn)值的70%以上。中國14歲以下的人口超過3億，構(gòu)成了龐大的玩具消費(fèi)群體，玩具市場蘊(yùn)含巨大商機(jī)。隨著玩具市場的不斷發(fā)展，玩具智能化逐漸成為玩具行業(yè)發(fā)展的新趨勢。益智玩具，顧名思義，就是讓孩子在玩耍的過程中發(fā)展智力的玩具。它們可以提高孩子的觀察力、思維力、想象力、記憶力和實(shí)踐能力，可以增強(qiáng)孩子的自信心和成就感。益智玩具不同于普通玩具。在設(shè)計(jì)上要采用一定的科學(xué)原理，讓孩子在玩益

2、智玩具的過程中鍛煉邏輯思維能力、記憶力、耐力、意志力等，并融合一些基礎(chǔ)知識。其中，可以達(dá)到娛樂的效果。激發(fā)和創(chuàng)造自由想象空間，培養(yǎng)和激發(fā)孩子想象力的益智玩具正逐漸受到家長和孩子的青睞。目前國外市場上的益智玩具有上千種，其中有效的益智玩具有200多種。這樣一來，在眾多的產(chǎn)品中，不乏從國外和中國傳統(tǒng)益智玩具中克隆出來的產(chǎn)品。產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和本土品牌，制約著我國益智玩具的發(fā)展。主題的目的和意義近年來，隨著家長逐漸重視孩子情商和智商的培養(yǎng)，益智玩具開始流行起來。然而，國內(nèi)生產(chǎn)的光彩奪目的益智玩具缺乏行業(yè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量參差不齊，令不少家長望而卻步。中國玩具協(xié)會相關(guān)人士表示，迫切需要制定

3、兒童益智玩具的市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，為孩子們提供最安全、最可靠的玩具。高科技智能玩具不僅能滿足孩子的好奇心，還能加強(qiáng)孩子與玩具的互動，更能激發(fā)孩子的好奇心。智能玩具將計(jì)算機(jī)、電子、通訊等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)“嫁接”到玩具產(chǎn)品中，突破傳統(tǒng)玩具的局限，賦予玩具“聽”“說”功能，讓玩具與人互動。智能玩具形式多樣，內(nèi)容豐富，可以在與孩子進(jìn)行“情感”交流的同時(shí)，培養(yǎng)孩子的良好習(xí)慣，真正達(dá)到寓教于樂的目的。三、課題的基本內(nèi)容本課題研究基于單片機(jī)、語音芯片和觸摸按鍵設(shè)計(jì)的兒童卡片學(xué)習(xí)機(jī)。每張卡片的固定位置上都有各種字符和圖案供兒童識別，每張卡片邊緣的固定位置有一個(gè)8位的識別碼（例如卡片上的一個(gè)孔的位置表示數(shù)字 0 和沒有

4、孔的數(shù)字 1）。當(dāng)卡片插入學(xué)習(xí)機(jī)時(shí)，即可以根據(jù)卡片孔的位置來識別卡片。如系統(tǒng)框架圖附錄1和程序流程圖附錄2所示。研究計(jì)劃和預(yù)期目標(biāo)研究計(jì)劃：在研究單片機(jī)控制技術(shù)和語音錄放技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了兒童卡片學(xué)習(xí)機(jī)。該學(xué)習(xí)機(jī)由中央控制電路、語音錄放電路、卡片解碼電路、信息識別電路和模式選擇電路組成。中央控制器根據(jù)卡片解碼和信息識別的結(jié)果，控制語音電路播放預(yù)存的提示音，從而達(dá)到拼圖的目的。硬件框圖如圖 1 所示（見附頁）。軟件程序流程圖如圖2所示（見附頁）。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：(1) 可以進(jìn)行加減運(yùn)算，用LCD顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果，具有報(bào)警功能。(2) 鍵盤包括數(shù)字鍵（0-9）、符號鍵（+、-）、模式選擇鍵、清除鍵、OK

5、鍵。(3) 執(zhí)行程序：開機(jī)后，點(diǎn)擊答題模式，液晶屏上會顯示一個(gè)簡單的計(jì)算題。寫下答案，按確定按鈕，然后在液晶顯示屏上顯示第二個(gè)問題，以此類推，直到十個(gè)問題。(4) 回答時(shí)間為100s。如果答題時(shí)間超過100s（由部門計(jì)時(shí)器完成），液晶屏?xí)崾緯r(shí)間到等信息，系統(tǒng)會自動提交試卷，顯示答題結(jié)果和成績（由部門計(jì)算器完成）。（5）如果您在規(guī)定時(shí)間內(nèi)答完題，點(diǎn)擊確認(rèn)提交論文，系統(tǒng)會自動判斷論文并顯示答題結(jié)果和分?jǐn)?shù)。(6)如果錯誤率超過50%，系統(tǒng)會發(fā)出提示音提示錯誤率過高，如果所有答案都正確，系統(tǒng)會自動發(fā)出提示音提示正確率高。5 、項(xiàng)目竣工已具備和需要的條件健康）狀況：（一）51單片機(jī)基礎(chǔ)知識(2) C語

6、言基礎(chǔ)知識(3) 能夠使用KEIL編寫一些簡單的程序代碼(4)能夠熟練地將編譯好的程序代碼下載到單片機(jī)中。(5)已有液晶、單片機(jī)等基本電器元件所需條件：(1) 電氣電子焊接工作(2) 萬用表、示波器、直流穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器等實(shí)驗(yàn)室設(shè)備(3) 能夠編寫程序的計(jì)算機(jī)(4) MCU仿真器及程序下載工具6. 預(yù)測研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施困難和問題：(1) 程序會很大，在編程過程中可能會出現(xiàn)一些錯誤。(2) KEIL的綜合編程是一個(gè)難題。以前的代碼都是寫在一個(gè)簡單的驅(qū)動程序里，沒有更全面的項(xiàng)目，所以這會是個(gè)問題。(3) 電路板焊接可能很麻煩。基本焊機(jī)的技術(shù)要領(lǐng)我還沒有掌握好。之前

7、只焊過比較簡單的板子，關(guān)鍵操作都沒通過。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)為綜合性項(xiàng)目設(shè)計(jì)。因此，焊接的工作量和要求會比較高。解決方案：（1）積極查閱相關(guān)書籍資料，豐富背景知識，也可以請老師咨詢解決方案，加強(qiáng)應(yīng)用軟件實(shí)踐，不斷提高。（2）可以問比較懂事、比較能干的同學(xué)，問技術(shù)問題，提供一些基礎(chǔ)幫助，這樣可以避免很多捷徑。（3）先做測試，測試參數(shù)通過后再焊接最終板，以免失敗再做。日程2017年8月23日：畢業(yè)設(shè)計(jì)動員會，組織學(xué)生選題、下發(fā)設(shè)計(jì)作業(yè)；2017年8月24日2017年9月19日：檢查收集到的數(shù)據(jù)，是否有遺漏，準(zhǔn)備開題；2017年9月20日：開幕；2017年9月21日-2017年10月17日：收集資料，完善畢業(yè)

8、設(shè)計(jì)論文；2017年10月18日：中期檢查；2017年10月19日-2017年11月14日：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2017 年 11 月 15 日：最終驗(yàn)收2017年11月16日-2017年11月28日：檢查論文；2017年11月29日：提交論文；2017年11月30日2017年12月7日：導(dǎo)師交叉核對論文，掌握論文內(nèi)容；2017年12月12日：集體防守8.參考文獻(xiàn)1 魏娜.單片機(jī)基礎(chǔ)與應(yīng)用M.：清華大學(xué)，2009.2 高惠芳單片機(jī)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.：電子科技大學(xué)，2008.3 聶世良，雷民。一種利用單片機(jī)致和接收紅外遙控信號的方法J.信息技術(shù)雜志，2004，28（2）：21-96。4 史新華單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的紅外遙控技術(shù)J.電工學(xué)院學(xué)報(bào), 2006, 9(3): 69-71.5 周潤靖基于PROTEUS的電路與單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真M.：航空航