科技創(chuàng)新--創(chuàng)意鬧鐘

1、項(xiàng)目編號(hào)：衡陽(yáng)師范學(xué)院大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目申報(bào)表項(xiàng)目名稱：基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的創(chuàng)意鬧鐘申請(qǐng)者：湯清華系（院）專業(yè)：物理與電子信息科學(xué)系聯(lián)系電話：請(qǐng)日期：2012-4-18項(xiàng)目類別：自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類社會(huì)調(diào)查報(bào)告和學(xué)術(shù)論文科技發(fā)明制作共青團(tuán)衡陽(yáng)師范學(xué)院委員會(huì)制二O二年三月項(xiàng)目基本情況項(xiàng)目名稱 項(xiàng)目類別 研究期限基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的創(chuàng)意鬧鐘2012.4-2012.10科技發(fā)明制作申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)300元項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姓名湯清華專業(yè)電子信息工程所屬系（院）衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子信息科學(xué)系主 要 合 作 人 員姓名系（院）及專業(yè)唐小方物電系電子信息工程林姍物電系電子信息工

2、程付舉眾物電系電子信息工程指 導(dǎo) 老 師姓名工作單位及稱謂黃順物電系副教授項(xiàng) 目 簡(jiǎn) 介普通鬧鐘由于易于關(guān)閉鈴聲或者具有延遲鬧鈴時(shí)間的功能，通常難以讓愛賴床 的學(xué)生準(zhǔn)時(shí)起床。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們利用單片機(jī)設(shè)計(jì)出的這款創(chuàng)意鬧鐘，鬧鐘響 時(shí)，使用者必須輸入正確的密碼才能使鬧鈴?fù)Ｖ梗@個(gè)密碼是用戶在設(shè)置鈴聲時(shí) 所輸入的英語(yǔ)單詞。所以，該鬧鐘不僅具有普通鬧鐘所具有的功能，還增加了密碼 解鈴、密碼靈活可變、單詞密碼以及類似手機(jī)按鍵操作等功能，操作簡(jiǎn)捷靈活，適 用于在校學(xué)生及上班族。二、立論依據(jù)（項(xiàng)目的意義、現(xiàn)狀分析、參考文獻(xiàn)等）項(xiàng)目的意義：很多同學(xué)都有早晨睡懶覺的習(xí)慣，造成上課遲到等事件，究其原因，其實(shí)

3、很多同學(xué)都 有鬧鐘，當(dāng)鬧鐘響后，我們都有一個(gè)無意識(shí)的做法，就是把鬧鐘關(guān)了繼續(xù)睡覺，心想再睡 幾分鐘就起床，而結(jié)果往往是睡過了頭。為了改變這種惡習(xí)，該創(chuàng)意鬧鐘在普通鬧鐘的基 礎(chǔ)上，增加了一個(gè)密碼功能：如果你要關(guān)掉鬧鐘，就必須正確輸入密碼，這些密碼是你自 己設(shè)置的，而且是由一些英語(yǔ)單詞組成，你可以將一定范圍內(nèi)的、一些平時(shí)難以記住的單 詞設(shè)為密碼，這樣，當(dāng)你輸完這些單詞時(shí)，鬧鐘停止了，而經(jīng)過這么一番思考操作，你人 也清醒了，鬧鐘也就達(dá)到了它該有的功效，不僅如此，還可以加深對(duì)單詞的記憶，有助于 英語(yǔ)的提升。現(xiàn)狀分析：目前大多受用戶都是用手機(jī)和一般的鬧鐘來鬧鈴，而這些鬧鐘都具有賴床時(shí)間和直接 關(guān)掉鬧鐘的

4、設(shè)置，雖然比較靈活，但是，當(dāng)早晨鬧鐘響時(shí)，我們的大腦是模糊的，我們習(xí) 慣性地把鬧鐘關(guān)了，有時(shí)候當(dāng)我們睡過頭了，還抱怨鬧鐘怎么沒有響？其實(shí)是我們沒有意 識(shí)到而已，鬧鐘是真的響過了?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上也有一些創(chuàng)意鬧鐘9，甚至還給這些鬧鐘的厲害程度排了名，從第一名到 第十名分別是：捉迷藏鬧鐘、炸彈鬧鐘、亂飛鬧鐘、特訓(xùn)鬧鐘、尋鈕鬧鐘、撿蛋鬧鐘、報(bào) 警鬧鐘、詛咒鬧鐘、拼圖鬧鐘、攀升鬧鐘等9，這些創(chuàng)意鬧鐘都可以達(dá)到叫醒人們的功能， 而且有的可以達(dá)到鍛煉身體的功能，如啞鈴式鬧鐘，但大多都是一些比較惡作劇性質(zhì)和搞 笑之類的鬧鐘，如“炸彈”鬧鐘、會(huì)跑的鬧鐘等，這些鬧鐘都非常具有創(chuàng)意，且非常有趣， 例如：當(dāng)鬧鈴時(shí)間到了

5、時(shí)，若你不及時(shí)關(guān)掉鬧鐘，“炸彈”鬧鐘就會(huì)發(fā)出近似恐怖分子安裝 的炸彈爆炸一樣的聲音，非常大，不怕你醒不過來 ；詛咒鬧鐘就會(huì)不停地詛咒你，直到你 受不了；亂飛鬧鐘就會(huì)在房間里亂飛亂竄 ；這些鬧鐘都可以把你從依然昏昏欲睡的狀態(tài)瞬 間變得清醒無比，當(dāng)然，如果你不想這些“恐怖”的事情發(fā)生，就會(huì)不得不在鬧鐘響時(shí)立 馬起來。但是，這些鬧鐘雖然很有創(chuàng)意，而且也能達(dá)到鬧鈴的功能，但不是所有的創(chuàng)意鬧 鐘都適合學(xué)生使用，尤其是在宿舍里，因?yàn)椴坏珪?huì)影響其他學(xué)生，還可能會(huì)發(fā)生一些不必 要的麻煩。而本創(chuàng)意鬧鐘結(jié)合密碼功能，當(dāng)鬧鐘響后，只有將正確的密碼輸入，就可以停 止鈴聲，可以選擇里面自己比較喜歡、比較悅耳的鈴聲，這樣

6、就不會(huì)讓別人覺得煩躁，既 增加了樂趣，又可以促進(jìn)英語(yǔ)學(xué)習(xí)，比較適合學(xué)生使用。主要參考文獻(xiàn):1 笑梅美大學(xué)生發(fā)明“最善解人意鬧鐘”J.今日科苑.2005(04):27.2 陳正軍,鄔華,王謝瑋.基于單片機(jī)的電子鬧鐘研究與設(shè)計(jì)J.科技信息.2010(14).3 唐莎.基于STC-89C51型單片機(jī)的智能鬧鐘設(shè)計(jì)J.科技風(fēng).2011(06).4 周興華.小小電子鬧鐘生活學(xué)習(xí)良伴-一款電路極簡(jiǎn)的單片機(jī)電子鐘設(shè)計(jì)詳解J.電子制作.2003(10). 胡星.基于AT89C5啲防貪睡鬧鐘J.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用.2008(10).讓你瘋掉的鬧鐘J.數(shù)字生活.2006(09).7 炸彈鬧鐘保你醒一一Citizen

7、炸彈鬧鐘J.計(jì)算機(jī).2003(07).8 讓你不能賴床的鬧鐘J.世界發(fā)明.2007(04).9 高科技鬧鐘,讓“懶人”發(fā)瘋J.發(fā)明與創(chuàng)新(綜合版).2006(10).10 最具“殺傷力”的鬧鐘J.科技潮.2006(08).三、研究方案a）研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題b）擬采取的研究方法及可行性分析c）本項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處d）預(yù)期的研究進(jìn)展和成果研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題1. 研究目標(biāo)： 密碼可設(shè)置性； 密碼長(zhǎng)度容量在一定范圍內(nèi)可任意； 正確的密碼才可以停止鬧鐘； 準(zhǔn)確鬧鈴； 按鍵的操作靈活性好。2. 研究?jī)?nèi)容： 設(shè)計(jì)一個(gè)由單片機(jī)控制簡(jiǎn)單易行的鬧鐘電路； 編寫各個(gè)功能的程序；

8、 焊接整個(gè)作品的電路； 結(jié)合軟、硬件，將所要達(dá)到的鬧鈴效果調(diào)試出來，直至精確無誤。3. 關(guān)鍵問題：本創(chuàng)意鬧鐘設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是密碼功能的程序，由于要可以輸入一定范圍內(nèi)任意長(zhǎng)度的單詞量，所以對(duì)程序的靈活性要求非常高，此外還要把握好芯片的內(nèi)存量，控制好單詞 量的長(zhǎng)度或個(gè)數(shù)。擬采取的研究方法及可行性分析：1. 擬采取的研究方法： 鬧鐘顯示部分。用單片機(jī)程序控制，再用LCD1602液晶顯示屏顯示出來，平常普通模式下，時(shí)間正常走動(dòng)。當(dāng)進(jìn)入設(shè)置模式時(shí)，時(shí)間依然在走動(dòng)，只是顯示的是當(dāng)前需 要設(shè)置的鬧鈴時(shí)間，當(dāng)設(shè)置好鬧鈴時(shí)間后，進(jìn)入密碼設(shè)置模式，這時(shí)，可以輸入自己想作 為密碼的單詞，確認(rèn)之后，鬧鐘便設(shè)置好了，進(jìn)

9、入了正常模式，顯示當(dāng)前時(shí)間。按鍵部分。用STC12C5608A芯片帶AD轉(zhuǎn)換的I/O 口，可以用一個(gè)I/O 口分辨多個(gè) 按鍵，精確且能節(jié)約資源。由于要輸入單詞，所以采用類似手機(jī)按鍵，用程序控制輸入模 式，當(dāng)為設(shè)置鬧鐘或調(diào)時(shí)間時(shí)，可以切換為數(shù)字模式，這樣每個(gè)按鍵輸入的是本身所設(shè)置 的數(shù)字；當(dāng)設(shè)置密碼或解碼時(shí)，則可以切換為字母按鍵，且每個(gè)字母按下的次數(shù)決定輸出來的字符鬧鈴部分。采用蜂鳴器發(fā)出鈴聲，用單片機(jī)程序控制其發(fā)聲與停止。當(dāng)所設(shè)置的鬧 鈴時(shí)間到了時(shí)，蜂鳴器自動(dòng)發(fā)出預(yù)先存在單片機(jī)里面的鈴聲，鬧鈴時(shí)，按任意鍵屏幕上都 會(huì)彈出：“ Please In put the Password ”，直到輸入正

10、確的密碼，蜂鳴器停止響動(dòng)。2. 可行性分析： 本創(chuàng)意鬧鐘所需要的元器件簡(jiǎn)單易得，幾乎每個(gè)元件店都可以買得到，而且該項(xiàng)目 是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的，研究環(huán)境也很有利； 技術(shù)上，我們現(xiàn)在可以充分利用所學(xué)的單片機(jī)和模電的知識(shí)來設(shè)計(jì)這種創(chuàng)意鬧鐘， 再加上有黃老師的指導(dǎo)，一定能完成作品及其該有的功能； 該項(xiàng)目組成員大多是在實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的，有多年的編程經(jīng)驗(yàn)和電路設(shè)計(jì)能力，完全能 夠完成該項(xiàng)目。本項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處：1. 特色：該創(chuàng)意鬧鐘的特色是將手機(jī)按鍵應(yīng)用在鬧鐘上， 使操作起來靈敏方便，而且利用帶A/D 轉(zhuǎn)換功能的I/O 口的特性，只需要用一個(gè)I/O 口就能精確地分辨多個(gè)按鍵，節(jié)約資源，使 得電路變得非常簡(jiǎn)單，

11、所以，當(dāng)向鬧鐘輸入單詞時(shí)，可以做到和平常的手機(jī)按鍵一樣快速 簡(jiǎn)捷、操作靈敏。而且利用英語(yǔ)單詞作為密碼，不但可以提高自己的學(xué)習(xí)興趣，挑戰(zhàn)自己 的記憶能力，更重要的是，還能加深對(duì)單詞的記憶，有助于學(xué)習(xí)英語(yǔ)。2. 創(chuàng)新：該創(chuàng)意鬧鐘的創(chuàng)新之處在于首次將單詞密碼應(yīng)用于鬧鐘方面，使其具有防貪睡功能， 相較于那些“炸彈”式、會(huì)跑的等防貪睡鬧鐘，這個(gè)創(chuàng)意鬧鐘安靜的多了，它不會(huì)亂跑也 不會(huì)發(fā)出刺耳的聲音，柔和的鈴聲也不會(huì)讓人聽起來煩躁。當(dāng)鬧鐘響起時(shí)，你只需輸入正 確的密碼，鬧鈴便停止，而這個(gè)密碼是用戶在設(shè)置鈴聲時(shí)所輸入的英語(yǔ)單詞。你可以在設(shè) 置鬧鐘時(shí)輸入限定長(zhǎng)度內(nèi)任意個(gè)單詞， 同時(shí)在鬧鐘的背面貼上提示英語(yǔ)單詞的中文意思的 便貼，以便于關(guān)閉鈴聲時(shí)有參考提示。可能有些單詞你一時(shí)想不起來，這時(shí)，你就不得不 起來查字典了，而當(dāng)你正確解碼后，鬧鐘停止，睡意也已全無的你，不但做到了按時(shí)起床， 還順便溫習(xí)了一下英語(yǔ)單詞，一舉兩得。而對(duì)于那些你仍然記不住的單詞，你可以將那張 便貼隨身攜帶，利用空余時(shí)間溫習(xí)，直至將單詞牢牢記住。預(yù)期的研究進(jìn)展和成果1. 預(yù)期研究進(jìn)展： 2012年3月到5月完成基于單片機(jī)的創(chuàng)意鬧鐘的總體方案的設(shè)計(jì); 2012年6月到8月完成各項(xiàng)具體設(shè)計(jì)和實(shí)踐制作； 2012年9月完成作品的調(diào)試、完善及作品報(bào)告的書寫。2. 預(yù)期研究成果： 實(shí)物作品1件； 作品報(bào)告1份。創(chuàng) 作 過 程 中