科技創(chuàng)新--創(chuàng)意鬧鐘

1、項目編號：衡陽師范學院大學生課外學術(shù)科技創(chuàng)新基金項目申報表項目名稱：基于單片機設(shè)計的創(chuàng)意鬧鐘申請者：湯清華系（院）專業(yè)：物理與電子信息科學系聯(lián)系電話：請日期：2012-4-18項目類別：自然科學類學術(shù)論文哲學社會科學類社會調(diào)查報告和學術(shù)論文科技發(fā)明制作共青團衡陽師范學院委員會制二O二年三月項目基本情況項目名稱 項目類別 研究期限基于單片機設(shè)計的創(chuàng)意鬧鐘2012.4-2012.10科技發(fā)明制作申請經(jīng)費300元項目負責人姓名湯清華專業(yè)電子信息工程所屬系（院）衡陽師范學院物理與電子信息科學系主 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 目 簡 介普通鬧鐘由于易于關(guān)閉鈴聲或者具有延遲鬧鈴時間的功能，通常難以讓愛賴床 的學生準時起床。針對這一現(xiàn)狀，我們利用單片機設(shè)計出的這款創(chuàng)意鬧鐘，鬧鐘響 時，使用者必須輸入正確的密碼才能使鬧鈴?fù)Ｖ?，而這個密碼是用戶在設(shè)置鈴聲時 所輸入的英語單詞。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按鍵操作等功能，操作簡捷靈活，適 用于在校學生及上班族。二、立論依據(jù)（項目的意義、現(xiàn)狀分析、參考文獻等）項目的意義：很多同學都有早晨睡懶覺的習慣，造成上課遲到等事件，究其原因，其實

3、很多同學都 有鬧鐘，當鬧鐘響后，我們都有一個無意識的做法，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，該創(chuàng)意鬧鐘在普通鬧鐘的基 礎(chǔ)上，增加了一個密碼功能：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，而且是由一些英語單詞組成，你可以將一定范圍內(nèi)的、一些平時難以記住的單 詞設(shè)為密碼，這樣，當你輸完這些單詞時，鬧鐘停止了，而經(jīng)過這么一番思考操作，你人 也清醒了，鬧鐘也就達到了它該有的功效，不僅如此，還可以加深對單詞的記憶，有助于 英語的提升?，F(xiàn)狀分析：目前大多受用戶都是用手機和一般的鬧鐘來鬧鈴，而這些鬧鐘都具有賴床時間和直接 關(guān)掉鬧鐘的

4、設(shè)置，雖然比較靈活，但是，當早晨鬧鐘響時，我們的大腦是模糊的，我們習 慣性地把鬧鐘關(guān)了，有時候當我們睡過頭了，還抱怨鬧鐘怎么沒有響？其實是我們沒有意 識到而已，鬧鐘是真的響過了?，F(xiàn)在，市場上也有一些創(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、特訓鬧鐘、尋鈕鬧鐘、撿蛋鬧鐘、報 警鬧鐘、詛咒鬧鐘、拼圖鬧鐘、攀升鬧鐘等9，這些創(chuàng)意鬧鐘都可以達到叫醒人們的功能， 而且有的可以達到鍛煉身體的功能，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：當鬧鈴時間到了

5、時，若你不及時關(guān)掉鬧鐘，“炸彈”鬧鐘就會發(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 ；詛咒鬧鐘就會不停地詛咒你，直到你 受不了；亂飛鬧鐘就會在房間里亂飛亂竄 ；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，當然，如果你不想這些“恐怖”的事情發(fā)生，就會不得不在鬧鐘響時立 馬起來。但是，這些鬧鐘雖然很有創(chuàng)意，而且也能達到鬧鈴的功能，但不是所有的創(chuàng)意鬧 鐘都適合學生使用，尤其是在宿舍里，因為不但會影響其他學生，還可能會發(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、就不會讓別人覺得煩躁，既 增加了樂趣，又可以促進英語學習，比較適合學生使用。主要參考文獻:1 笑梅美大學生發(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.基于單片機的電子鬧鐘研究與設(shè)計J.科技信息.2010(14).3 唐莎.基于STC-89C51型單片機的智能鬧鐘設(shè)計J.科技風.2011(06).4 周興華.小小電子鬧鐘生活學習良伴-一款電路極簡的單片機電子鐘設(shè)計詳解J.電子制作.2003(10). 胡星.基于AT89C5啲防貪睡鬧鐘J.自動化技術(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.計算機.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、研究內(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）本項目的特色與創(chuàng)新之處d）預(yù)期的研究進展和成果研究目標、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題1. 研究目標： 密碼可設(shè)置性； 密碼長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； 準確鬧鈴； 按鍵的操作靈活性好。2. 研究內(nèi)容： 設(shè)計一個由單片機控制簡單易行的鬧鐘電路； 編寫各個功能的程序；

8、 焊接整個作品的電路； 結(jié)合軟、硬件，將所要達到的鬧鈴效果調(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)任意長度的單詞量，所以對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 量的長度或個數(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。用單片機程序控制，再用LCD1602液晶顯示屏顯示出來，平常普通模式下，時間正常走動。當進入設(shè)置模式時，時間依然在走動，只是顯示的是當前需 要設(shè)置的鬧鈴時間，當設(shè)置好鬧鈴時間后，進入密碼設(shè)置模式，這時，可以輸入自己想作 為密碼的單詞，確認之后，鬧鐘便設(shè)置好了，進

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

10、確的密碼，蜂鳴器停止響動。2. 可行性分析： 本創(chuàng)意鬧鐘所需要的元器件簡單易得，幾乎每個元件店都可以買得到，而且該項目 是在實驗室進行的，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的單片機和模電的知識來設(shè)計這種創(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； 該項目組成員大多是在實驗室學習的，有多年的編程經(jīng)驗和電路設(shè)計能力，完全能 夠完成該項目。本項目的特色與創(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I/O 口就能精確地分辨多個按鍵，節(jié)約資源，使 得電路變得非常簡單，

11、所以，當向鬧鐘輸入單詞時，可以做到和平常的手機按鍵一樣快速 簡捷、操作靈敏。而且利用英語單詞作為密碼，不但可以提高自己的學習興趣，挑戰(zhàn)自己 的記憶能力，更重要的是，還能加深對單詞的記憶，有助于學習英語。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、會跑的等防貪睡鬧鐘，這個創(chuàng)意鬧鐘安靜的多了，它不會亂跑也 不會發(fā)出刺耳的聲音，柔和的鈴聲也不會讓人聽起來煩躁。當鬧鐘響起時，你只需輸入正 確的密碼，鬧鈴便停止，而這個密碼是用戶在設(shè)置鈴聲時所輸入的英語單詞。你可以在設(shè) 置鬧鐘時輸入限定長度內(nèi)任意個單詞， 同時在鬧鐘的背面貼上提示英語單詞的中文意思的 便貼，以便于關(guān)閉鈴聲時有參考提示。可能有些單詞你一時想不起來，這時，你就不得不 起來查字典了，而當你正確解碼后，鬧鐘停止，睡意也已全無的你，不但做到了按時起床， 還順便溫習了一下英語單詞，一舉兩得。而對于那些你仍然記不住的單詞，你可以將那張 便貼隨身攜帶，利用空余時間溫習，直至將單詞牢牢記住。預(yù)期的研究進展和成果1. 預(yù)期研究進展： 2012年3月到5月完成基于單片機的創(chuàng)意鬧鐘的總體方案的設(shè)計; 2012年6月到8月完成各項具體設(shè)計和實踐制作； 2012年9月完成作品的調(diào)試、完善及作品報告的書寫。2. 預(yù)期研究成果： 實物作品1件； 作品報告1份。創(chuàng) 作 過 程 中