儿童智能电话手表的设计
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摘 要：本文基于AT89S52单片机设计了儿童智能电话手表，该手表系统由单片机、语音电路、电源电路等组成，可实现通话等功能。它能够发挥智能手表贴近人体的优势。此次研究进一步探索儿童智能手表设计及发展趋势，旨在为安全健康型多功能儿童智能手表的创新设计提供一些参考建议。
关键词：智能手表;AT89S52单片机;安全
1 儿童智能手表的设计要素
安全性是智能手表设计的核心要素。儿童智能手表作为连接儿童与家长之间的通讯纽带，在功能上一方面需要满足智能手表将儿童的活动信息及时反馈肥家长，另一方面还要满足家长方便用手机随时查看儿童的状态，便于家长随时了解孩子的安全状态。作为便携式产品的设计，主要需要体现产品的便捷性功能，包括在儿童安全性了解与判断上，也需要体现便捷性。儿童作为无行为能力或限制行为能力的人，自身无法判断身体的安全与健康状态，而成人具备这样的能力，就需要为儿童和成人之前建立便捷式通讯安全纽带，让家长通过智能手表了解和判断儿童的安全狀态，从而为儿童以供一个更加安全的状态，以提高儿童对于较高的安全感的需求。
从心理学上分析，儿童的心理安全决定他们更需要来自父母的陪伴与同龄人之间的交流。儿童智能电话手表能够充分发挥自身的通信功能，促进儿童与家长、同伴之间的感情交流，让儿童在充分的关心和娱乐活动中长大，形成优秀的品质和性格。手表功能的要以儿童的理解能力和思考方式为基础。
大部分儿童都有着较为强力的好奇心，这是他们与生俱来的本性。不论是从生理角度，还是心理角度，儿童自我防范意识弱，他们对于智能手表损坏是否存在危险性没有概念，而由于种种原因儿童更容易损坏智能手表，因此他们在使用智能手表时存在的维系系数更高。由于智能手表损害造成的智能手边使用安全隐患不在少数，因此智能手表设计必须要充分考虑手表结构的安全性和牢固性，考虑到儿童使用智能手表时的高消耗性。手表结构设计要以儿童思维为视角，了解儿童可能发生的错误式使用方式等，并对此种情况做安全预防设计或特殊情况处理设计。儿童智能手表结构设计应该充分考虑儿童的身心发展的情况，依据儿童身心发展的需要设计功能。为了照顾儿童的好奇心，儿童智能手表结构上可设计为拆卸式结构，使手表在增加可玩性的同时还能确保儿童的安全性与不同阶段儿童对于智能手表结构的需求。在外形设计上，儿童智能手表应该考虑儿童的视角和思维，将外形设计为儿童喜闻乐见的卡通型造型，或是设计为符合儿童认知和审美需求的形状，以提高智能手表对于儿童的吸引力。
2 儿童智能手表的系统设计
2.1 实现功能
数据监测与通信功能。根据安全可靠的功能设计要素，该设备需要监测儿童的安全数据，并及时将儿童的安全信息反馈给家长和儿童本人。该设备还需要使儿童和家长在近距离却又无法直接对话时发挥自身的通信功能。
2.2 单片机控制模块
本系统采用AT89S52单片机作为系统微控制器。AT89S52单片机是一款具有8K可编程闪存的低功耗高性能CMOS 8位微控制器[1]。片上闪存可以编程系统中的程序存储器，适用于传统编程器。单片机AT89S52主要性能为：兼容MCS-51微控制器产品，系统可编程闪存;拥有8千字节;1000次擦除周期;全静态操作：0Hz-33MHz;三级加密程序存储器;32个可编程I/O线;三个16位定时器/计数器;6个中断源;全双工UART串行通道;低功耗空闲和掉电模式;掉电中断后可以唤醒;看门狗定时器;双数据指针;关机标识。
2.3 电源模块
稳压器，是使输出电压稳定的设备。一个电源模块输入电压为9V，通过78L05模块使电压转化到我们所需要的状态，因为RF905模块所要求的电压为3.3V-3.6V所以在78L05模块后另加一个AMS1117模块使电压再次降低稳定到RF905模块所需的3.3V[2]。
2.4 语音模块
WT588D是一款具有单片机内核的语音芯片。具有功能多音质好应用范围广性能稳定的特点。MP3控制模式、按键控制模式、按键组合控制模式、并口控制模式、一线串口控制模式、三线串口控制模式以及三线串口控制控制端口扩展输出模式，能将产品投放在几乎可以想象得到的场所。它支持6K～22KHz采样率的音频加载，能将加载的音频音质几乎完整无损的展现出来。WT588D系列语音单片机能通过配套软件WT588D voice Chip做到语音组合播放、插入完美的陶冶静音。可控制的语音地址位能达到220个，每个地址位里能加载可组合语音为128段语音。WT588D系列语音单片机模块内置SPI-FLASH存储器，WT588D系列语音单片机芯片可根据实际用法外置SPI-FLASH存储器，众多的控制模式、语音组合只需更换SPI-FLASH的内容，即可完全实现操作方式的切换。
3 总结
本文基于AT89S52单片机设计了儿童智能电话手表，它能够发挥智能手表贴近人体的优势。此次研究进一步探索儿童智能手表在安全领域的发展方向，在一定程度上为维护儿童的身心安全和健康做出贡献。
参考文献：
[1]郑微，李正周，田蕾.基于DSP的智能语音控制系统设计[J].传感器与微系统，2012，31（2）：134-136.
[2]钟明辉，曹乃文，黄汉明，等.基于连续HMM的汉语数码语音识别系统[J].广西物理，2007，28（4）：24-26.
[3]俞嘉袁.基于MTK的智能手表的终端设计与实现[D].南京理工大学，2017.
[4]陈贵银.单片机原理及接口技术[M].北京：北京电子工业大学出版社，2016：230-240.
[5]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].北京：北京航天航空大学出版社，2002：156-162.
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