微格教室演講控制器設(shè)計與研制開題報告.doc

本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告題目名稱微格教室演講控制器設(shè)計與研制學(xué)生姓名專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)教育學(xué)號指導(dǎo)教師姓名所學(xué)專業(yè)機(jī)電職稱教授完成期限一、選題的目的意義微格教室通常又被稱為“微型教室”，它是由美國斯坦大學(xué)艾倫教授等人創(chuàng)立的一種利用現(xiàn)代視聽設(shè)備（攝像機(jī)、錄像機(jī)等），專門訓(xùn)練學(xué)生掌握某種技能、技巧的小規(guī)模教學(xué)活動。微格教室是在裝有電視攝像、錄像系統(tǒng)的特殊教室內(nèi)，借助攝像機(jī)，錄像機(jī)等媒體，進(jìn)行技能訓(xùn)練和教學(xué)研究的教學(xué)環(huán)境。一般由于師范院校的學(xué)生和在職教師技能培訓(xùn)的模擬教師活動。由于微格教室特殊性，其建立需要巨大的投入。隨著現(xiàn)在信息技術(shù)的發(fā)展，特別是單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，給微格教室的發(fā)展提供了新的平臺。單片機(jī)體積小，功耗低，控制能力強(qiáng)，易于擴(kuò)展的優(yōu)點，帶動了微格教室基礎(chǔ)電子硬件的小型化，方便了微格教室的建立，使得其在各內(nèi)師范院校得到廣泛運用。以單片機(jī)為核心的微格教室控制器作為微格教室硬件系統(tǒng)化的重要組成部分，其研制必將使我們對單片機(jī)原理及運用有更為深入的了解，為以后工作打下一個堅實的基礎(chǔ)。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀單片機(jī)自70年代問世以來得到蓬勃發(fā)展，目前單片機(jī)功能正日漸完善?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢。1.低功耗CMOS化。MCS-51系列的8031推出時的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，隨著對單片機(jī)功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點，這些特征，更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場合。所以這種工藝將是今后一段時期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。2.微型單片化。現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。3.主流與多品種共存。現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品，ATMEL公司的產(chǎn)品和中國臺灣的Winbond系列單片機(jī)。所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭，中國臺灣的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增，與其低價質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢，占據(jù)一定的市場分額。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機(jī)。在一定的時期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路。三、主要研究內(nèi)容1.主要內(nèi)容微格教學(xué)是一種花費昂貴的師資培育策略。無論是方便新穎的電化器材、配備齊全的實驗教室、內(nèi)容豐富的行為量表、具體可觀的教學(xué)錄像帶、均構(gòu)成微格教學(xué)之巨額花費，而其系統(tǒng)化過程所耗費的人力、時間與反饋資源也成為巨大的投資，單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。本選題將充分利用單片機(jī)技術(shù)實現(xiàn)微格教學(xué)的定時控制與提醒功能。2.技術(shù)指標(biāo)（1）單片機(jī)、語音芯片的選用；（2）電源，語音輸出的設(shè)計；（3）能實現(xiàn)時間的數(shù)碼管顯示；（4）定時控制要求在定時結(jié)束時語音芯片能夠進(jìn)行提示；四、畢業(yè)論文（設(shè)計）的研究方法或技術(shù)路線研究方法：在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行整個系統(tǒng)的設(shè)計寫作方法：在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行整篇論文的寫作。技術(shù)路線：通過圖書館查閱及網(wǎng)上搜索資料的途徑，參照國內(nèi)外部分相關(guān)設(shè)計，在老師的指導(dǎo)和幫助下完成此設(shè)計方案，并將相關(guān)的電路圖由Protel99SE繪出，通過EDA進(jìn)行仿真，最終完成整個設(shè)計。五、主要參考文獻(xiàn)與資料1閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，19972房小翠，王金鳳單片機(jī)實用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)北京：國防工業(yè)出版社，19993康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分北