趙澤森 陳泓元 凌怡程

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，國家工業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步深入，我們每個(gè)人日常生活中所接觸到的事物日益增多，所需記憶的事項(xiàng)也越來越多。因此電子提醒器成為我們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓街匾臇|西。它的存在使我們處理生活中繁雜的事情時(shí)變得不再慌張，有助于我們處理事情變得緊而有序。

關(guān)鍵詞：提醒器;超聲波模塊;時(shí)鐘模塊;液晶模塊;Arduino;

1項(xiàng)目背景

社會(huì)和經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展改變，我們的生活亦是日新月異，呈現(xiàn)出其多元化與多樣性。每個(gè)人生活的壓力似乎逐漸加重，需要記憶的事情越來越多，我們每個(gè)人難免出現(xiàn)顧此失彼的尷尬場面.在此大環(huán)境的影響下，電子提醒器應(yīng)運(yùn)而生，它可以將我們無序的生活變?yōu)榫o而有序起來，提醒我們應(yīng)在何時(shí)去做某事，從生活的方式上為我們減少生活的壓力。

2項(xiàng)目簡介

此電子提醒器搭載超聲波測距傳感器，當(dāng)檢測到有人走近的時(shí)候就會(huì)將信號(hào)輸入到微控制器，從而進(jìn)行一系列動(dòng)作，如提醒要做的事，液晶上也會(huì)顯示相應(yīng)內(nèi)容。除此之外，還可以設(shè)置準(zhǔn)點(diǎn)報(bào)時(shí)，在某個(gè)設(shè)定好的時(shí)間點(diǎn)，液晶上會(huì)顯示先前設(shè)置好的內(nèi)容提醒人日程安排。

3項(xiàng)目設(shè)計(jì)

3.1硬件設(shè)計(jì)

該電子提醒器由超聲波測距模塊，實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，語音模塊，OLED顯示模塊以及ArduinoUNO主板組成。

3.1.1超聲波測距模塊

超聲波是找出距離你的Arduino最近物體的絕佳方式。[1]采用HC-SR04超聲波測距模塊，此模塊可提供2cm到400cm的非接觸式距離感測功能，具有3mm的測距精度，其模塊包括超聲波發(fā)射器，接收器與控制電路。其電路圖如圖一所示。

其工作原理是采用IO口TRIG觸發(fā)測距，給最少10us的高電平信呈，然后模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，并檢測其是否有相應(yīng)信號(hào)返回，如果存在返回的信號(hào)，那么將通過IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，其高電平的持續(xù)時(shí)間即為40khz的方波從發(fā)射到返回的時(shí)間。

測距距離即為高電平時(shí)間與聲速的乘積除以二。

3.1.2實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊

采用DS3231時(shí)鐘模塊，DS3231是一款高精度12C實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，其內(nèi)置集成的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器，該器件包含電池輸入端，在斷開主電源后仍舊可以維持準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。并且DS3231可以保存秒、分、時(shí)、星期、日期、月、年和鬧鐘設(shè)置等信息。同時(shí)DS3231提供兩個(gè)可編程日歷鬧鐘和一路可編程方波輸出。DS3231與單片機(jī)通過12C雙向串行總線傳輸?shù)刂放c數(shù)據(jù)。其電路圖如圖二所示。

3.1.3語音模塊

采用MP3-TF-16p語音模塊，其模塊通過串口命令便可以播放其指定內(nèi)容，此模塊使用起來簡潔方便。并可支持TF卡驅(qū)動(dòng)，總體適合本項(xiàng)目。其電路圖如圖三所示。

3.1.4 OLED顯示模塊

采用1602LCD模塊。通常使用的1602LCD中集成了字庫芯片，通過LiquidCrystal類庫提供的API，可以很方便地使用1602LCD來顯示英文字母和一些符號(hào)。[2]

3.2軟件設(shè)計(jì)

3.2.1軟件簡介

本項(xiàng)目采用ArduinoIDE集成開發(fā)環(huán)境。Arduino是一個(gè)小而強(qiáng)大的計(jì)算器，它用Atmel的單片機(jī)和C語言（在Processing開發(fā)環(huán)境中）來做物理計(jì)算。[3]Arduino社區(qū)有龐大的不斷增長的設(shè)計(jì)師、愛好者和開發(fā)者團(tuán)體，他們創(chuàng)造了豐富的庫和程序[4]。其程序流程圖如圖四所示。

3.2.2軟件的具體使用

打開Arduino成功運(yùn)行程序后，打開串口監(jiān)視器。首先設(shè)置年，假設(shè)設(shè)置為2020年5月1日，則輸入setyy=20，setmo=5，setdd=1。設(shè)置時(shí)間為8點(diǎn)55分10秒，則輸入sethh=8，setmm=55，setss=10。成功設(shè)置時(shí)間后，樣機(jī)將會(huì)在9點(diǎn)報(bào)出應(yīng)進(jìn)行體育鍛煉，2點(diǎn)報(bào)出應(yīng)按時(shí)吃藥，6點(diǎn)報(bào)出參加同學(xué)聚會(huì)等相應(yīng)事項(xiàng)（其在幾點(diǎn)播報(bào)做何事在程序中已設(shè)計(jì)）。

4項(xiàng)目總結(jié)

此項(xiàng)目解決了人們生活中時(shí)常遺忘某事的難題，通過語音提醒的方式，喚起人們對(duì)需要所作事情的記憶，從而方便人們的生活。其項(xiàng)目設(shè)計(jì)安全可靠，實(shí)用性較高，產(chǎn)品較容易生產(chǎn)，具有其大力推廣的潛力。

參考文獻(xiàn)

[1]Martin Evans，Joshua Noble，JordanHochenbaum.Arduino實(shí)戰(zhàn)[M].人民郵電出版社：北京，2015：106-107.

[2]陳呂州.Arduino程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京航空航天大學(xué)出版社：北京，2016：160-161.

[3]翁愷.學(xué)Arduino玩轉(zhuǎn)電子制作[M].人民郵電出版社：北京，2014：1-2.

[4]翁愷.學(xué)Arduino玩轉(zhuǎn)Android應(yīng)用[M].人民郵電出版社：北京，2014：43-44.

上海工程技術(shù)大學(xué)電子電氣工程學(xué)院