基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘的製作方法
2023-06-21 14:08:51 2
基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，它涉及多功能電子牧場鬧鐘。它包括單片機最小控制系統、功能擴展部分、擴展的時鐘模塊、擴展的語音模塊、人機互動界面，所述單片機最小控制系統為單片機A，所述功能擴展部分包括自動噴香水器B和床頭燈PWM控制電路C；所述擴展的時鐘模塊採用時鐘晶片D；所述擴展的語音模塊為語音晶片E，所述的人機互動界面包括控制鍵盤G和點陣式LCD F，單片機A分別與自動噴香水器B、床頭燈PWM控制電路C、時鐘晶片D、語音晶片E、點陣式LCD F、控制鍵盤G和止鬧卡槽區H相連，止鬧卡槽區H與插卡式止鬧裝置相連。本實用新型結構簡單，使用方便，成本低，具備人性化特點。
【專利說明】
基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種多功能電子牧場鬧鐘，具體涉及一種基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘。
【背景技術】
[0002]鬧鐘是在人們生活中扮演著不可或缺的角色，特別是對上班族和學生。但隨著市場上多功能電子產品的出現，某些小型的電子產品的功能被代替，鬧鐘就是一個典型代表。根據調查，現在已有72%的人不再單獨使用鬧鐘，73%的人將他們的手機作為主要的鐘表。在中國，這一比例是84%。但同時，還有這樣一個問題，不管是單純的鬧鐘，還是具有鬧鐘功能的其他電子產品，在調查使用者時發現，在熟睡中就被鬧鐘刺耳的聲音叫醒，會感到渾身難受，不願起床，睡眠不好甚至會讓一整天都很難受。這說明市場上鬧鐘的設計人性化關懷不夠，在把使用者叫醒同時，還多少的影響了使用者的正常生活。另一方面，儘管現有鬧鐘的設計形式也很多，但沒有擺脫傳統觀念的束縛，主要體現的是一種趣味性，不管是適合小孩子用的卡通類型，還是適合時尚年輕人使用的炫酷類型，以及所謂的智能電子類型，多數隻表現在外觀造型的改變，對於叫醒方式方面考慮的比較少，都是清一色的靠聲音來表現功能，沒有從人性化的角度去設計，忽略了對使用者本身的關懷。
實用新型內容
[0003]針對現有鬧鐘叫醒方式上存在的不足，本實用新型目的是在於提供一種基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，結構簡單，使用方便，成本低，具備人性化特點。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型是通過如下的技術方案來實現:基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，包括單片機最小控制系統、功能擴展部分、擴展的時鐘模塊、擴展的語音模塊、人機互動界面，所述單片機最小控制系統為單片機A，所述功能擴展部分包括自動噴香水器B和床頭燈PWM控制電路C ;所述擴展的時鐘模塊採用時鐘晶片D ;所述擴展的語音模塊為語音晶片E，所述的人機互動界面包括控制鍵盤G和點陣式IXD F，單片機A分別與自動噴香水器B、床頭燈PWM控制電路C、時鐘晶片D、語音晶片E、點陣式LCD F、控制鍵盤G和止鬧卡槽區H相連，止鬧卡槽區H與插卡式止鬧裝置相連。
[0005]作為優選，所述的單片機A型號為STC12C5A60S2。
[0006]作為優選，所述的時鐘晶片D型號為DS3231。
[0007]作為優選，所述的人機互動界面採用128*64IXD作為人機互動界面。
[0008]作為優選，所述的語音晶片E型號為ISD4004。
[0009]作為優選，所述的自動噴香水器B的驅動電路包括三極體Q1、二極體D2、指示燈D3、電容C20、第一電阻R14、第二電阻R15、和電動機MG，電動機MG、電容C20、二極體D2並聯，二極體D2正極與電阻R14相連，第一電阻R14分別與第二電阻R15和三極體Ql相連。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]1、使用單片機為控制核心，大大簡化了系統的組成構造，且單片機可拓展性強，可以很方便的對系統進行拓展和應用。
[0012]2、實現了傳統鬧鐘的所有功能，並附帶溫度和節日顯示。
[0013]3、在界面設計上，採用多級主從界面和切換特效，使操作更加直觀、和諧。
[0014]4、增加了整點報時功能，並可根據使用者需求調整報時範圍。
[0015]5、LCD背光亮度可根據環境亮度或使用者需求進行自動或手動調整。
[0016]6、可實現從視覺、嗅覺、觸覺全方位人性化叫醒服務。
[0017]7、可進行主人錄音，並將其設定成鈴聲，以提醒使用者第二天的日程。
[0018]8、可通過時尚而又不乏趣味的插卡式止鬧裝置防止使用者賴床。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0020]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0021]圖2為本實用新型的單片機主控電路圖；
[0022]圖3為本實用新型的時鐘晶片電路圖；
[0023]圖4為本實用新型的EEPROM電路圖；
[0024]圖5為本實用新型的IXD電路圖；
[0025]圖6為本實用新型的控制鍵盤電路圖；
[0026]圖7和圖8為本實用新型的語首晶片外圍電路圖；
[0027]圖9為本實用新型的語音晶片電路圖；
[0028]圖10為本實用新型的自動噴香水器電路圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0030]參照圖1-10，本【具體實施方式】採用以下技術方案:基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，包括單片機最小控制系統、功能擴展部分、擴展的時鐘模塊、擴展的語音模塊、人機互動界面，所述單片機最小控制系統為單片機A，所述功能擴展部分包括自動噴香水器B和床頭燈PWM控制電路C ;所述擴展的時鐘模塊採用時鐘晶片D ;所述擴展的語音模塊為語音晶片E，所述的人機互動界面包括控制鍵盤G和點陣式LCD F，單片機A分別與自動噴香水器B、床頭燈PWM控制電路C、時鐘晶片D、語音晶片E、點陣式IXD F、控制鍵盤G和止鬧卡槽區H相連,止鬧卡槽區H與插卡式止鬧裝置相連。
[0031]本【具體實施方式】採用STC12C5A60S2單片機作為系統的主控晶片，分別連接至ISD4004語音晶片、控制床頭燈的輕觸開關、控制錄音的輕觸開關、蜂鳴器、光敏電阻、香水驅動電路、調光電路、指示錄音的發光二極體、液晶顯示器驅動電路、感應卡片形狀的輕觸開關。以單片機為核心的主控電路如圖2所示。
[0032]採用DS3231作為時鐘晶片，為系統提供高精度的時鐘數據。其中保存秒、分、時、星期、日期、月和年的數據信息。根據月份自動調整月末日期，自動修正閏年，時鐘的工作格式為24小時或帶AM、PM指示的12小時。有兩個可設置的日曆鬧鐘和一個可設置的方波輸出。地址與數據通過I2C雙向總線串行傳輸。該時鐘晶片內部含有溫補功能，可直接讀取溫度寄存器中的數據，並實時的顯示溫度信息。連接電路如圖3所示。
[0033]鬧鐘設置信息存儲器採用型號為AT24C02的EEPR0M，這樣使系統在掉電後設置信息仍不會丟失。在本【具體實施方式】中EEPROM的連接電路如圖4所示。
[0034]人機互動界面採用128*64LCD，構建清晰的多級菜單界面，同時，硬體電路結構和顯示程序都要簡潔得多，在本【具體實施方式】中採用2線串行接口方式與單片機進行通信。具體連接電路如圖5所示。
[0035]用10個分布在不同位置的輕觸開關構成控制鍵盤。控制鍵盤作用有兩個，一個是操作鬧鐘，另一個是根據插入止鬧卡的形狀來決定鬧鐘是否停止正在進行的叫醒服務。具體連接電路如圖6所示。
[0036]語音模塊採用ISD4004語音晶片構建，用於鬧鈴的錄製和存儲。在本實用新型中，ISD4004晶片內部錄製了 6種動物的聲音，並預留了 2分鐘的錄音存儲位置，用於存儲使用者的錄音。具體連接電路如圖7-9所示。
[0037]本【具體實施方式】中，採用電機驅動機械傳動裝置構成自動噴香水機。為了實現人性化叫醒使用者，設計了一種自動噴香水器，能夠從嗅覺有效地刺激使用者。該噴香器是由單片機控制三極體的基極。從而驅動電機，再通過機械傳動裝置按動香水噴頭，噴灑出適量的香水。具體連接電路如圖10所示。
[0038]本【具體實施方式】的工作原理:由時鐘晶片DS3231產生高精度的時間信息，該信息通過I2C總線不斷傳送給單片機STC12C5A60S2的RAM區中，單片機將RAM中的實時時間信息通過串行通訊方式傳送給128*64IXD，同時128*64IXD不斷進行頁面刷新，顯示出實時的時間信息，而EEPROM用於存儲鬧鐘設置信息和服務設置信息，以防止掉電後這些信息丟失，同樣單片機通過I2C總線對EEPROM進行數據讀寫。
[0039]本【具體實施方式】結構簡單，使用方便，成本低，具備人性化特點。
[0040]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵，以及本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，其特徵在於，包括單片機最小控制系統、功能擴展部分、擴展的時鐘模塊、擴展的語音模塊、人機互動界面，所述單片機最小控制系統為單片機(A)，所述功能擴展部分包括自動噴香水器(B)和床頭燈PWM控制電路(C);所述擴展的時鐘模塊採用時鐘晶片(D);所述擴展的語音模塊為語音晶片(E)，所述的人機互動界面包括控制鍵盤(G)和點陣式LCD(F)，單片機(A)分別與自動噴香水器(B)、床頭燈PWM控制電路(C)、時鐘晶片⑶、語音晶片(E)、點陣式IXD(F)、控制鍵盤(G)和止鬧卡槽區(H)相連，止鬧卡槽區(H)與插卡式止鬧裝置相連。
2.根據權利要求1所述的基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，其特徵在於，所述的單片機(A)型號為STC12C5A60S2。
3.根據權利要求1所述的基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，其特徵在於，所述的時鐘晶片(D)型號為DS3231。
4.根據權利要求1所述的基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，其特徵在於，所述的人機互動界面採用128*64IXD作為人機互動界面。
5.根據權利要求1所述的基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，其特徵在於，所述的語音晶片(E)型號為ISD4004。
6.根據權利要求1所述的基於單片機的人性化多功能電子牧場鬧鐘，其特徵在於，所述的自動噴香水器(B)的驅動電路包括三極體(Q1)、二極體(D2)、指示燈(D3)、電容(C20)、第一電阻(R14)、第二電阻(R15)和電動機(MG)，電動機(MG)、電容(C20)、二極體(D2)並聯，二極體(D2)正極與電阻(R14)相連，第一電阻(R14)分別與第二電阻(R15)和三極體(Ql)相連。
【文檔編號】G04G21/02GK204101902SQ201420492760
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月26日 優先權日:2014年8月26日
【發明者】張愛華, 張志強, 于震, 方輝, 張亮, 廖文豪 申請人:渤海大學