多功能鬧鐘

德州學院 孟佑喜 王志坤 田恒順 房欽格

引言

如今，隨著我們生活水平的提高，在現實生活中，我們都走向了多功能化、信息化的時代。傳統的鬧鐘已經不能更好地貼近人們的現實生活，滿足人們的生活需要，已失去了它的市場化要求。針對這個現狀，我來介紹一種多功能鬧鐘，它利用AT89C51單片機多功能控制系統來完成時間控制的同時還來控制照明，還利用閉合線圈在磁場做切割磁感線運動發電原理來給鬧鐘供電，實現能量的轉化，更加的經濟實惠，更加的環保，聲控控制更加方便快捷。所以我相信這款鬧鐘可以適應社會的要求，給人們帶來方便。

1 鬧鐘系統的設計方案

該系統主要有核心控制模塊、手動發電模塊、指針顯示模塊、控制照明模塊和遙控控制模塊五個部分。

本系統核心控制模塊采用4K字節FLASH存儲器低電壓、高性能CMOS 8位微處理器AT89C51，做到產生的電信號輸入、處理、輸出到應用模塊。手動發電模塊采用電磁原理產生電磁感應生成電動勢提供鬧鐘的電量供給。照明模塊采用單片機的P0口來控制燈的點亮與閃爍，實現在夜里的床頭照明與鬧鈴響時的聽覺與視覺的雙重提醒。聲控模塊利用谷歌的聲音識別軟件Voice Action，類似與手機系統將聲音信號轉化為電信號，供單片機使用，完成對鬧鐘的控制。本鬧鐘在使用過程中能夠更好地貼近人們的現實生活，方便快捷地完成人們對鬧鐘的需要。由于本系統較復雜，下面分四方面介紹這個鬧鐘，具體分為：手動控制發電、核心控制、聲控模塊以及鬧鐘的結構設計。

（1）手動發電模塊：利用閉合線圈在磁場中做切割磁感線運動產生電動勢，在閉合回路中形成電流來為單片機與燈泡供電。

（2）核心控制模塊：利用單片機原理控制，單片機作為單片微控制器，由運行器、控制器、儲存器組成，相當于一個微型計算機，它體積很小、質量輕、價格合理，性價比很高，對我們的學習有很大的幫助。原理：單片機中的運算器有兩個功能：執行各種算術運算，來完成單片機語言的計算；為控制功能奠定良好的基礎。執行各種邏輯運算，來判斷單片機收到信號的正確性，并選擇正確的信號進行處理，做到信息的準確無誤。單片機的控制器協調和指揮整個微機系統的操作，是核心命令的決策機構。收集的信號通過控制器轉換成可以識別的單片機語言，指揮CPU的數據采集、處理、輸出。單片機的寄存器用于存儲CPU中的數據，使數據不易丟失。同時更好地利用這些數據，完成對鬧鐘的控制。通過核心控制模塊完成對多功能鬧鐘的控制，進一步使多功能鬧鐘的功能進行良好的發揮。

（3）聲控模塊：利用語音識別系統來達到對鬧鐘的控制，例如說出“開燈”，通過語音識別出可用信息傳遞給單片機控制系統完成燈亮的現象。這是本多功能鬧鐘的重點。我們利用語音識別技術來控制鬧鐘，使其完美地為我們服務。另外，語音識別還能為行動不便的人提供方便，使他們的生活變得不枯燥無味，更加得美好。聲控技術使聲音與自然完美地融合在一起，利用這一技術，我們的多功能鬧鐘融入自然，使我們人類更好地利用自然給我們的幫助，融入自然，保護自然。聲控技術方便了我們的生活，鬧鐘控制良好的進行，為人們提供方便。

（4）鬧鐘的結構設計：利用齒輪結構完成對指針控制，本著齒輪結構效率高、結構緊湊、工作可靠、壽命長，傳動比穩定的特點。利用13個大小不一的齒輪進行傳動，設計內容包括選擇齒輪結構形式和確定幾何尺寸。我們應該先根據齒輪的大小、齒數、材料、加工方法、使用要求及經濟性等各個方面的要求來選擇齒輪結構，最后再根據實際經驗和公式計算齒輪結構尺寸。我們在設計齒輪結構時，要考慮齒輪與軸的連接方式。大多采用單鍵連接。我們選用材料為40Cr（調質），齒面硬度為280HBS和材料為45號鋼（調質），齒面硬度為240HBS。

2 發展前景

在如今社會中，方便、快捷成為主流。我們這款鬧鐘的設計就是本著方便快捷的原則，來為人們服務的。比傳統的鬧鐘多了手動發電功能，節省了能源消耗，更加節能，符合市場的需求。還有照明模塊，在漆黑的晚上上廁所利用聲控技術完成開燈操作，可以代替床頭燈。我相信我的這個鬧鐘可以更好地適應市場的要求，產生許多的經濟效益。