兒童智能電話手表的設(shè)計(jì)

門瑞

摘?要：本文基于AT89S52單片機(jī)設(shè)計(jì)了兒童智能電話手表，該手表系統(tǒng)由單片機(jī)、語(yǔ)音電路、電源電路等組成，可實(shí)現(xiàn)通話等功能。它能夠發(fā)揮智能手表貼近人體的優(yōu)勢(shì)。此次研究進(jìn)一步探索兒童智能手表設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢(shì)，旨在為安全健康型多功能兒童智能手表的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供一些參考建議。

關(guān)鍵詞：智能手表;AT89S52單片機(jī);安全

1?兒童智能手表的設(shè)計(jì)要素

安全性是智能手表設(shè)計(jì)的核心要素。兒童智能手表作為連接兒童與家長(zhǎng)之間的通訊紐帶，在功能上一方面需要滿足智能手表將兒童的活動(dòng)信息及時(shí)反饋肥家長(zhǎng)，另一方面還要滿足家長(zhǎng)方便用手機(jī)隨時(shí)查看兒童的狀態(tài)，便于家長(zhǎng)隨時(shí)了解孩子的安全狀態(tài)。作為便攜式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，主要需要體現(xiàn)產(chǎn)品的便捷性功能，包括在兒童安全性了解與判斷上，也需要體現(xiàn)便捷性。兒童作為無行為能力或限制行為能力的人，自身無法判斷身體的安全與健康狀態(tài)，而成人具備這樣的能力，就需要為兒童和成人之前建立便捷式通訊安全紐帶，讓家長(zhǎng)通過智能手表了解和判斷兒童的安全狀態(tài)，從而為兒童以供一個(gè)更加安全的狀態(tài)，以提高兒童對(duì)于較高的安全感的需求。

從心理學(xué)上分析，兒童的心理安全決定他們更需要來自父母的陪伴與同齡人之間的交流。兒童智能電話手表能夠充分發(fā)揮自身的通信功能，促進(jìn)兒童與家長(zhǎng)、同伴之間的感情交流，讓兒童在充分的關(guān)心和娛樂活動(dòng)中長(zhǎng)大，形成優(yōu)秀的品質(zhì)和性格。手表功能的要以兒童的理解能力和思考方式為基礎(chǔ)。

大部分兒童都有著較為強(qiáng)力的好奇心，這是他們與生俱來的本性。不論是從生理角度，還是心理角度，兒童自我防范意識(shí)弱，他們對(duì)于智能手表?yè)p壞是否存在危險(xiǎn)性沒有概念，而由于種種原因兒童更容易損壞智能手表，因此他們?cè)谑褂弥悄苁直頃r(shí)存在的維系系數(shù)更高。由于智能手表?yè)p害造成的智能手邊使用安全隱患不在少數(shù)，因此智能手表設(shè)計(jì)必須要充分考慮手表結(jié)構(gòu)的安全性和牢固性，考慮到兒童使用智能手表時(shí)的高消耗性。手表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要以兒童思維為視角，了解兒童可能發(fā)生的錯(cuò)誤式使用方式等，并對(duì)此種情況做安全預(yù)防設(shè)計(jì)或特殊情況處理設(shè)計(jì)。兒童智能手表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮兒童的身心發(fā)展的情況，依據(jù)兒童身心發(fā)展的需要設(shè)計(jì)功能。為了照顧兒童的好奇心，兒童智能手表結(jié)構(gòu)上可設(shè)計(jì)為拆卸式結(jié)構(gòu)，使手表在增加可玩性的同時(shí)還能確保兒童的安全性與不同階段兒童對(duì)于智能手表結(jié)構(gòu)的需求。在外形設(shè)計(jì)上，兒童智能手表應(yīng)該考慮兒童的視角和思維，將外形設(shè)計(jì)為兒童喜聞樂見的卡通型造型，或是設(shè)計(jì)為符合兒童認(rèn)知和審美需求的形狀，以提高智能手表對(duì)于兒童的吸引力。

2?兒童智能手表的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1?實(shí)現(xiàn)功能

數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與通信功能。根據(jù)安全可靠的功能設(shè)計(jì)要素，該設(shè)備需要監(jiān)測(cè)兒童的安全數(shù)據(jù)，并及時(shí)將兒童的安全信息反饋給家長(zhǎng)和兒童本人。該設(shè)備還需要使兒童和家長(zhǎng)在近距離卻又無法直接對(duì)話時(shí)發(fā)揮自身的通信功能。

2.2?單片機(jī)控制模塊

本系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)作為系統(tǒng)微控制器。AT89S52單片機(jī)是一款具有8K可編程閃存的低功耗高性能CMOS?8位微控制器[1]。片上閃存可以編程系統(tǒng)中的程序存儲(chǔ)器，適用于傳統(tǒng)編程器。單片機(jī)AT89S52主要性能為：兼容MCS-51微控制器產(chǎn)品，系統(tǒng)可編程閃存;擁有8千字節(jié);1000次擦除周期;全靜態(tài)操作：0Hz-33MHz;三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器;32個(gè)可編程I/O線;三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器;6個(gè)中斷源;全雙工UART串行通道;低功耗空閑和掉電模式;掉電中斷后可以喚醒;看門狗定時(shí)器;雙數(shù)據(jù)指針;關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)。

2.3?電源模塊

穩(wěn)壓器，是使輸出電壓穩(wěn)定的設(shè)備。一個(gè)電源模塊輸入電壓為9V，通過78L05模塊使電壓轉(zhuǎn)化到我們所需要的狀態(tài)，因?yàn)镽F905模塊所要求的電壓為3.3V-3.6V所以在78L05模塊后另加一個(gè)AMS1117模塊使電壓再次降低穩(wěn)定到RF905模塊所需的3.3V[2]。

2.4?語(yǔ)音模塊

WT588D是一款具有單片機(jī)內(nèi)核的語(yǔ)音芯片。具有功能多音質(zhì)好應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制控制端口擴(kuò)展輸出模式，能將產(chǎn)品投放在幾乎可以想象得到的場(chǎng)所。它支持6K～22KHz采樣率的音頻加載，能將加載的音頻音質(zhì)幾乎完整無損的展現(xiàn)出來。WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)能通過配套軟件WT588D?voice?Chip做到語(yǔ)音組合播放、插入完美的陶冶靜音。可控制的語(yǔ)音地址位能達(dá)到220個(gè)，每個(gè)地址位里能加載可組合語(yǔ)音為128段語(yǔ)音。WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)模塊內(nèi)置SPI-FLASH存儲(chǔ)器，WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)芯片可根據(jù)實(shí)際用法外置SPI-FLASH存儲(chǔ)器，眾多的控制模式、語(yǔ)音組合只需更換SPI-FLASH的內(nèi)容，即可完全實(shí)現(xiàn)操作方式的切換。

3?總結(jié)

本文基于AT89S52單片機(jī)設(shè)計(jì)了兒童智能電話手表，它能夠發(fā)揮智能手表貼近人體的優(yōu)勢(shì)。此次研究進(jìn)一步探索兒童智能手表在安全領(lǐng)域的發(fā)展方向，在一定程度上為維護(hù)兒童的身心安全和健康做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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