門(mén)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(mǎn)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(mǎn)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(wú)行為能力或限制行為能力的人，自身無(wú)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(guò)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(lái)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(lè)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?xún)和睦斫饽芰退伎挤绞綖榛A(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(lái)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(méi)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?xún)和季S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(lè)見(jiàn)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(wú)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(mén)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(guò)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(wú)損的展現(xiàn)出來(lái)。WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)能通過(guò)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?？煽刂频恼Z(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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