新ManBetX万博中国官方网站儿童卡片学习机

　　在单片机的开发应用系统中，汇编语言作为传统的嵌入式系统的编程语言，已经不能满足实际需要，高级语言被逐渐引入，C语言就是其中之一。C语言是一种通用的计算机程序设计语言，它既有高级语言的各种特征，又能直接操作系统硬件。对于大多数51系列单片机，使用C语言首先不需要了解处理器的指令集，也不必了解存储器结构；其次可使用与人的思维更相近的关键字和操作函数，最重要的是C语言可移植性好且非常普及可实现模块化编程技术，从而可将已编制好的程序加入到新程序中。8051系列单片机作为工业标准地位，从80年始就有了51单片机的C语言编译器。C语言可以调用汇编语言的子程序或子函数。因本系统界面比较庞大，控制较多且单片机的工作时序没有严格要求，故在本系统中，单片机程序采用C语言编写。

　　高科技智能化玩具不仅满足了儿童的好奇心，加强了孩子和玩具的互动，同时也激发了孩子的求知欲。智能化玩具将计算机、电子、通讯等领域内的先进技术“嫁接”到玩具产品中，突破了传统玩具的局限性，赋予玩具 “听”、“说”功能，可以与人进行互动。智能化玩具的形式多样、内容丰富，可以在与孩子们进行“情感”交流的同时培养孩子们良好的习惯，真正达到寓教于乐的目的。

　　本系统由5个部分组成：中央控制电路，语音录制及播放电路，卡片译码电路和模式选择电路以及信息识别电路五部分组成。其中语音录制及播放电路由单片机控制ISD1760语音芯片实现，按键则用来实现模式切换和同张卡片上图案及文字识别。卡片上设置有长方形的孔，通过弹片给开关进行译码识别卡片。用户在学习机上插入卡片后，弹片开关通过译码识别是哪张卡片，进行模式选择。进入学习模式时，当用户按下图案或文字时，中央控制语音芯片播放对应图案或文字的语音；进入测试模式后，首先播放测试问题，儿童进行应答，答对时给出表扬；答错时给出批评，最后根据儿童的表现情况给出测试结果以及评价。

　　本课题研究基于单片机、语音芯片、触摸按键设计的儿童卡片学习机。每张卡片上固定位置有各种字符、图案供儿童识别，每张卡片边沿固定位置有8位识别码（比如卡片上有孔位置表示数字0，无孔则表示数字1），当卡片插入学习机时，即可以根据卡片孔的位置识别该卡片。该学习机有学习和测验两种模式。在学习模式，当儿童点击卡片某字符或图案时，提示这是什么；在测验模式时，先问某某在哪儿，当儿童点击后给出正确或错误的评判，最后给出总的得分，并根据得分给出表示鼓励或赞扬的评语。

　　语音录制及播放电路用来录制和播放语音，在学习模式下播放图案或者文字等语音信息；在测试模式下播放图案或者文字等语音信息的基础上，给出正确、错误的提示及其相应得分，最后给出评价鼓励等语音信息。ISD1700 系列不仅在录音时间上有更多的选择（从20 秒到240 秒）而且在功能上继承14 及25 系列的所有录放功能新ManBetX万博，并增加了一些更加人性化的提示功能及对存储的精确操作。ISD1700 的音质也较1400及2500系列有明显的提高。选择的ISD1760录音时间为90秒，可以满足设计的要求。

　　在儿童卡片学习机系统中，中央控制电路是整个系统的核心。系统所有电路都是在它的控制下工作的。AT89S52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory），高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

　　我国是世界上最大的玩具制造国和出口国，全球70％的玩具是在我国境内制造的。国内市场的玩具约有3万多个品种，从业人员超过400万，年产值1000多亿元，产量占世界总产量的70％以上。中国14岁以下人口为3亿多，构成了庞大的玩具消费群体，玩具市场蕴藏着巨大商机。随着玩具市场的不断发展，玩具智能化逐渐成为玩具行业的发展新趋势。益智玩具，顾名思义就是可以让孩子在玩的过程中开发智力的玩具，能够提高孩子的观察新ManBetX万博、思考、想象、记忆和实践能力，能够来自百度文库强孩子的自信心和成就感。益智玩具不同于普通的玩具，在设计上要通过一定的科学原理，使孩子在玩益智玩具的过程中能够锻炼逻辑思维能力、记忆力、耐力、意志力等等，而且将一些基础知识融入其中，能达到寓教于乐的效果。启发创造自由的想象空间，培育和刺激孩子的想象力的益智玩具正逐渐受到家长和孩子的宠爱。

　　每张卡片边沿固定位置有8位识别码，8位识别码有些有空有些没孔。有孔的地方弹片弹起，弹片所对应的单片机的管脚经过上拉电阻变为高电平；卡片上没有孔的地方弹片按下，开关接通，所对应的单片机的管脚为低电平，经过中央控制电路的处理，从而能够实现8位译码，总共能够识别256张卡片。但由于语音芯片录音时间的限制，只能实现识别5张卡片。卡片译码电路如图2.2所示。

　　本课题对儿童卡片学习机进行研究和设计。系统以MCS-51系列单片机作为核心件，由语音录放电路，卡片译码电路，模式选择电路,信息识别电路组成。系统有两种模式，即：学习模式和测试模式。

　　本系统包括中央控制电路，语音录制及播放电路，卡片译码电路，模式选择电路以及信息识别电路五部分组成，系统总框图如图1.1所示。

　　随着社会的发展，儿童智力的开发越来越受到家长们的重视。学习机种类繁多，不同种类的学习机适合不同年龄的儿童。儿童卡片学习机适合3到6岁儿童使用，对开发儿童的智力有一定的促进作用。

　　在对单片机控制技术以及语音录放技术进行研究的基础上，设计了儿童卡片学习机。该学习机由中央控制电路、语音录放电路、卡片译码电路、信息识别电路以及模式选择电路组成。中央根据卡片译码以及信息识别的结果控制语音电路播放预存的提示音，达到益智的目的。该卡片学习机有学习和测试两种模式。在学习模式下，儿童点击卡片上的信息，通过语音电路播放该信息的内容；在测试模式下，首先播放测试问题，儿童进行应答，答对时给出表扬；答错时给出批评，最后根据儿童的表现情况给出测试结果以及评价。

　　本系统硬件电路包括中央控制电路，语音录制及播放电路，卡片译码电路，模式选择电路以及信息识别电路五部分组成，下面分别介绍这五部分。

　　本文设计的儿童卡片学习机是用AT89S52作为中央处理器，控制整个系统。中央控制电路如图2.1所示。

　　中央的P0口经过上拉电阻接到弹片开关，当卡片插入弹片上时，卡片有孔的地方弹片弹起，没孔的地方弹片按下，上电后P0口的各个引脚就有相应的高低电平，再经过中央处理器处理后就实现了对卡片译码电路的控制，从而调用相应的语音段，等待有图案或文字下的按键按下。如果有调用相应的语音，发出声音。本文所设计的系统语音电路的连接采用了按键模式和SPI模式，与P1.2—P1.6脚所连的按键控制语音芯片按键模式下的录放音，例如按下与P1.2脚所连的按键，语音芯片录音；P1.7脚控制功能切换，系统刚启动时为学习模式，如果按下与P1.7脚所连的按键，系统进入测试模式，同时由中央处理器处理后与P3.5脚相连的指示灯会亮； P2.0—P2.3脚与SPI模式下的录放音接口相连，实现中央处理器控制下的录放音功能；P2.4—P2.5脚控制与放卡片区域的按键相连，当卡片插入弹片开关上时，按下图案或文字对应的按键，中央处理器就进行相应的译码处理，从而调用相应的语音，控制语音芯片发出相应的语音； P3.0—P3.3脚与SPI模式下的串口相连，实现中央对语音的分配地址、录放音、寻址等功能，从而控制语音芯片的工作。

　　目前，国内外市场上的益智类玩具已有数千种，其中比较有效的益智类玩具有200多种，这样，大量的产品中，克隆国外和中国传统益智类玩具的产品比较多，产品质量参差不齐新ManBetX万博，缺乏相应的标准和本土品牌，制约了我国益智类玩具的发展。

　　近年来，随着家长们对孩子情商、智商培养的逐渐重视，益智类玩具悄然走俏。而对于国内生产的琳琅满目的益智类玩具缺乏行业评判标准、质量参差不齐等问题，很多家长望而却步。中国玩具协会的相关人士表示，亟待制定儿童益智类玩具市场准入标准，为孩子提供最安全可靠的玩具。新ManBetX万博中国官方网站儿童卡片学习机