多功能学生智能学习伴侣设计徐国霞余浩【摘要】设计制作一款多功能智能学习伴侣，主要运用了高亮LED灯、人体红外、电容触摸、超声波、DS18B20等传感器和单片机构成的多功能控制电路。该智能学习伴侣拥有超大的LED液晶显示屏与人进行人机交互，具有显示时间、闹钟提醒、计时提醒、无人关灯、温度显示高温报警、课程提醒、学习计划提醒等功能，且能纠正坐姿，防止近视。【关键词】人机交互;多功能;规范坐姿：TP368：A：2095-2457（2019）34-0024-002DOI：10.19694/jki.issn2095-2457.2019.34.007DesignofMultifunctionalStudentIntelligenceLearningCompanionXUGuo-xiaYUHao（AnhuiXinhuaUniversity，HefeiAnhui230088，China）【Abstract】Designandmanufactureamulti-functionalintelligentlearningcompanion，mainlyusingmulti-functioncontrolcircuitcomposedofhigh-brightnessLEDlight，humaninfrared，capacitivetouch，ultrasonic，DS18B20andothersensors.TheintelligentlearningcompanionhasanoversizedLEDscreenforhuman-computerinteraction，withdisplaytime，alarmreminder，timingreminder，no-lightoff，temperaturedisplayhightemperaturealarm，coursereminder，learningplanreminder，etc.，andcancorrectSittingposturetopreventmyopia.【Keywords】Human-computerinteraction;Multifunction;Normativesittingposture0引言在社会不断发展的背景下，智能高科技决定着电子产业发展的新趋势和光明的未来，智能化科技在电子产品领域的应用有着极其重要的意义。伴随着家用电器的科学技术迅速发展，智能化已经应用于生活中的有抽油机，电热水器，洗碗机等[1]。与平时常用的家用电器相比，发现单片机制造的家用电器功能种类更多，使用起来更简单、更安全，最重要的是能够节省能源，提高了家用电器的品质。希望能借用这次毕业设计的机会，对学生在学习中常用的伴侣台灯产品进行一些新的改动。因此，本文旨在研究智能化学习伴侣，可以陪伴学生一起学习。即使目前灯具市场的主体还是按键式，但由于现代科技的进步和大家对生活水平的不断提高，已使传统的台灯感受到了产品更新换代所带来的危机感。本次设计的最大创新点在于一方面可以更节省电能源达到环保的效果，另一方面可以监督使用者的坐姿，预防成为近视眼和腰背弯曲。并且，在光线不足的时候，系统可以启动语音控制指令开关灯的功能，避免了夜间摸黑的麻烦，达到最佳的效果。1系统方案设计整个系统是在单片机STC89C51RC控制下工作的。其工作过程为：由热释电传感器检测一定范围内是否有人在，当没有人时热释电传感器将输出低电平，单片机将停止工作。当有人靠近时，模块将输出高电平，单片机检测该电平后进入待机工作状态，在此过程中如果有人打开学习伴侣时则打开灯光。电容触摸分四种模式，第一次长按增加亮度，再次长按将降低亮度，单触摸关闭和开启学习伴侣，触摸开关四周隐藏4个微动开关，可以对学习伴侣进行一些设置等。学习伴侣在工作的时候，其内部计时器开始计时，当计时达到预计设定的时间时，将通过扬声器发出鸣响并闪速灯光提醒使用者起身活动。在使用者看书的过程中，学习伴侣的超声波模块时刻检测使用者眼睛距离书本的距离，如果距离过小，学习伴侣将关闭灯光提醒使用者，直到调整好坐姿才开启灯光。学习伴侣采用LCD12864液晶显示屏，上面有时间显示，日历显示，可设置闹钟提醒，计时提醒。温度传感器DS18B20采集环境温度，并通过一定的通信协议将数据传输给单片机，单片机将温度显示在显示屏上，并具有高温报警等功能。程序中还加入课程表的設计，可以通过按键将课程表添加进去，具有课程提醒功能。同理，还具有学习计划提醒功能。整个设计方案分五个大模块：温度传感器模块、超声波检测坐姿模块、电容触摸模块、液晶显示器模块、人体感应模块和桥驱动模块。系统设计方案如图1所示。2系统硬件设计2.1单片机STC89C52RC简介STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52RC使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机...