基於avr單片機的學生學習提醒儀的製作方法

2023-06-06 12:20:56

專利名稱：基於avr單片機的學生學習提醒儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及文具用品技術領域，具體的是涉及一種基於AVR單片機的學生學 習提醒儀。
背景技術：
目前的提醒儀大都是根據固定的時間來進行相應的提醒，沒有針對學生學習進行 提醒的。現在的中小學生學習除了在學校學習的時間之外，其餘的大多時間是在家裡學習 的，由於中小學生的自制力差，加上家庭這個不適合學習的環境，使得學生在家學習的效率 很低，特別是小學生，家長們都有這樣的體會，孩子經常做一會兒作業，就會不自覺的離開 學習桌去看會電視，吃會東西，再玩會兒，在學校應該半個小時做完的作業，到了家裡花一 個小時還做不完。同時，長時間的做作業會使孩子的眼睛和精神疲勞，當環境光線較暗時， 中小學生往往不記得及時開燈來照明，因而損害孩子的視力，使得孩子過早的出現近視。到 目前還沒有學習機或提醒儀能利用家長的語音提示對學生學習和休息進行提醒的功能，也 不會根據光線的強弱自動開啟檯燈。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術的不足而提供一種基於AVR單片 機的學生學習提醒儀的技術方案，該方案可提醒中小學生學習或者休息，能根據周圍環境 光線的強度控制檯燈開關，達到培養孩子良好的學習習慣、提高學習效率和保護孩子眼睛 的目的。本實用新型是這樣實現的，一種基於AVR單片機的學生學習提醒儀，其特徵在於， 其AVR單片機晶片置於機殼內，液晶顯示屏、組合按鍵、熱釋電人體紅外線傳感器安裝在機 殼上並與AVR單片機晶片電連接，還有ATMC08晶片、直流穩壓電源與AVR單片機晶片電連 接，安裝在機殼上的駐極體麥克風和揚聲器通過ISD1420晶片電連接在AVR單片機晶片上， 電源輸入線連接到電源開關後再經過直流穩壓電源電連接到AVR單片機晶片，電源開關安 裝在機殼上。包含有3DTO光電三極體的比較電路模塊電連接在AVR單片機晶片上，3DU5光電三 極管安裝機殼上並感知機殼外部的光線強度；安裝在機殼上的輸出電源插座通過繼電器控 制電路模塊電連在AVR單片機晶片上。PCF8563時鐘晶片電連接在AVR單片機晶片上。根據電路板的尺寸，機殼設計為長為10-12cm，寬為6-8cm，厚為34cm。本方案的有益效果是，採用本技術方案的學習提醒儀，結構簡單、功能豐富、實用 性強，能根據學生距離學習桌的距離和學習時間的長短對學生進行人聲提醒，有利於培養 良好的學習休息習慣、提高學習效率；可根據外界光線的強弱，及時啟動連接在本實用新型 上的檯燈等燈具，保護學生的視力，檯燈可根據學生離開學習桌一定時間後自動熄滅；還具 有萬年曆功能，顯示年、月、日、時間，可以定時鬧鐘。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的電路原理框圖。其中，1-液晶顯示屏，2-組合按鍵，3-駐極體麥克風，4-ISD1420晶片，5_揚聲器， 6-輸出電源插座，7-繼電器控制電路模塊，8-電源開關，9-直流穩壓電源，10-電源輸入線， Il-AVR單片機晶片，12-熱釋電人體紅外線傳感器，13-AT24C08晶片，14-比較電路模塊， 15-PCF8563時鐘晶片，16-3DU5光電三極體，17-機殼。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體結構和原理做進一步說明。如圖所示，本實用新型的一種基於AVR單片機的學生學習提醒儀，其特徵在於，其 AVR單片機晶片11置於機殼內，液晶顯示屏1、組合按鍵2、熱釋電人體紅外線傳感器12安 裝在機殼17上並與AVR單片機晶片11電連接，還有ATMC08晶片13、直流穩壓電源9與 AVR單片機晶片11電連接，安裝在機殼17上的駐極體麥克風3和揚聲器5通過ISD1420芯 片4電連接在AVR單片機晶片11上，電源輸入線10連接到電源開關8後再經過直流穩壓 電源9電連接到AVR單片機晶片11，電源開關9安裝在機殼17上；包含有3DTO光電三極 管16的比較電路模塊14電連接在AVR單片機晶片11上，3DTO光電三極體16安裝機殼17 上並很好地感知機殼17外部的光線強度；安裝在機殼17上的輸出電源插座6通過繼電器 控制電路模塊7電連在AVR單片機晶片11上；PCF8563時鐘晶片15電連接在AVR單片機 晶片11上；根據電路板的尺寸，機殼設計為長為10-12cm，寬為6-8cm，厚為34cm。各模塊或元器件的功能。其中，液晶顯示屏1，具有顯示操作的菜單和日期、時間等功能；組合按鍵2，通過按鍵來 完成時間設置、錄音、音量大小、學習時間長短、定時鬧鐘等進行相應的操作；駐極體麥克風 3，是聲音的錄製設備，把聲音轉化為電信號提供給ISD1420晶片；ISD1420晶片4，錄製、存 儲人的聲音，根據指令輸出已錄製好的聲音的電信號；揚聲器5，根據AVR單片機晶片指令 發出聲音；輸出電源插座6，為檯燈等外聯設施提供電源的輸出裝置；繼電器及其控制電路 7，通過接收AVR單片機晶片11的信號，完成是否輸出交流電壓的動作；電源開關8，控制實 用新型的電源開通或者斷開；直流穩壓電源9，將交流電轉換為直流電，為實用新型提供直 流電源；AVR單片機晶片11，本實用新型的控制核心CPU，能接收、處理和發出各電信號；熱 釋電人體紅外線傳感器12，能感知到人體離學習桌的遠近，並轉化為電信號傳輸到AVR單 片機晶片；AT24C08晶片13，數據存儲晶片，可以記錄學習的時間長短、定時鬧鈴、定時提醒 等信息；含有3DTO光電三極體16的比較電路模塊14，能感知外界光線的亮度，通過比較電 路判斷外界環境是否應該啟用照明設施，並將電信號傳遞給AVR單片機晶片；PCF8563時鐘 晶片15，為提醒儀提供時鐘，可以提供年、月、日、時間等信息。本實用新型所述的電連接含義是指根據電路、模塊的實際情況由電源線、導線、電 路板等多種方式接連到相適應的位置，實現模塊或元器件的功能，這是本技術領域的現有 技術。在使用本實用新型時，將檯燈的電源插頭插入本實用新型的輸出電源插座6，將電源輸入線10連接到生活用電源上然後打開電源開關8，操作組合按鍵2將家長的聲音通過 駐極體麥克風3分段錄入ISD1420晶片4並保存，設定學生每次學習的合理時間長度；當學 生坐到學習桌學習時，熱釋電人體紅外線傳感器12根據感知到的人體信息，傳輸到AVR單 片機晶片11，並自動開始記錄學生學習的時間；當學生起身離開學習桌時，本實用新型會 根據已設定好的語音進行提示，揚聲器5會發出家長事先錄好的聲音，起到提示和提醒學 生的作用，如果學生在設定的時間內回到學習桌時實用新型會繼續記時；當學生持續學習 達到設定的時間長度，本實用新型會自動發出錄製的提示語音告訴學生應該休息了，學生 可根據自己的情況決定是繼續學習還是休息，這時一個學習記錄周期結束。如上所述可重 新設置新一個學習周期。同時，當本實用新型在感知到學生在附近時，3DTO光電三極體16 能夠感知外界光線的強弱度，比較電路模塊14能根據光線亮度計算出是否應該開通照明 設備，並電信號傳遞給AVR單片機晶片11，再由AVR單片機晶片11向繼電器及其控制電路 模塊7發出通電或斷電的指令，與本實用新型相連接的檯燈就可打開或關閉；在學生離開 學習桌時，熱釋電人體紅外線傳感器12會向AVR單片機晶片11傳輸電信號並開始記時，當 記時達到設定的時間長度時繼電器及其控制電路模塊7根據AVR單片機晶片11的指令切 斷輸出電源，檯燈就會關閉。此外，本實用新型上的PCF8563時鐘晶片15還具有萬年曆和時 鍾功能，能在液晶顯示部分顯示年月日和時間，可以設置顯示的時間模式和進行時間較正； AT24C08晶片13會根據PCF8563時鐘晶片15設定定時鬧鈴、叫醒功能。
權利要求1.一種基於AVR單片機的學生學習提醒儀，其特徵在於，其AVR單片機晶片置於機殼 內，液晶顯示屏、組合按鍵、熱釋電人體紅外線傳感器安裝在機殼上並與AVR單片機晶片電 連接，還有ATMC08晶片、直流穩壓電源與AVR單片機晶片電連接，安裝在機殼上的駐極體 麥克風和揚聲器通過ISD1420晶片電連接在AVR單片機晶片上，電源輸入線連接到電源開 關後再經過直流穩壓電源電連接到AVR單片機晶片，電源開關安裝在機殼上。
2.根據權利要求1所述的一種基於AVR單片機的學生學習提醒儀，其特徵在於，它還有 包含3DTO光電三極體的比較電路模塊電連接在AVR單片機晶片上，3DU5光電三極體安裝機 殼上並感知機殼外部的光線強度；安裝在機殼上的輸出電源插座通過繼電器控制電路模塊 電連在所述AVR單片機晶片上。
3.根據權利要求1或2所述的一種基於AVR單片機的學生學習提醒儀，其特徵在於，它 還有PCF8563時鐘晶片電連接在所述AVR單片機晶片上。
4.根據權利要求1所述的一種基於AVR單片機的學生學習提醒儀，其特徵在於，機殼設 計為長為10-12cm，寬為6-8cm，厚為34cm。
專利摘要本實用新型涉及文具用品技術領域，具體的是涉及一種基於AVR單片機的學生學習提醒儀。本實用新型是這樣實現的，AVR單片機晶片置於機殼內，液晶顯示屏、組合按鍵、熱釋電人體紅外線傳感器安裝在機殼上並與AVR單片機晶片電連接，還有AT24C08晶片、直流穩壓電源與AVR單片機晶片電連接，安裝在機殼上的駐極體麥克風和揚聲器通過ISD1420晶片電連接在AVR單片機晶片上，電源輸入線連接到電源開關後再經過直流穩壓電源電連接到AVR單片機晶片，電源開關安裝在機殼上。本實用新型能對學生進行提醒，利於培養良好的學習休息習慣；可根據外界光線強弱及時啟動燈具並能在一定條件下自動熄滅；還具有萬年曆和定時鬧鐘功能。
文檔編號G08B21/24GK201867944SQ201020646698
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者崔立功, 曹豔豔, 林媚 申請人:濱州職業學院