帶點(diǎn)名功能的手機(jī)智能保管箱的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種帶點(diǎn)名功能的手機(jī)智能保管箱。首先介紹了保管箱的設(shè)計(jì)背景，然后進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，包括箱體設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)兩部分，接著編寫了單片機(jī)控制程序，最后通過系統(tǒng)調(diào)試驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。

【關(guān)鍵詞】手機(jī)保管箱 智能控制 單片機(jī)技術(shù)

1 引言

當(dāng)今智能手機(jī)的普及率越來越高，智能手機(jī)對(duì)我們學(xué)生的影響很大，特別是在課堂上總有一些學(xué)生會(huì)不由自主地拿出手機(jī)發(fā)微信、刷微博、打游戲，嚴(yán)重干擾教師上課，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果明顯下降?？陬^教育、紀(jì)律處罰對(duì)于這些已經(jīng)手機(jī)上癮的學(xué)生效果不明顯，而沒收手機(jī)又容易引起師生沖突，代管時(shí)如存放不當(dāng)則有丟失風(fēng)險(xiǎn)，這是一個(gè)迫切需要解決的難題。

本文通過查閱分析現(xiàn)有文獻(xiàn)中各種手機(jī)管理方法的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種用于學(xué)校課堂中對(duì)學(xué)生手機(jī)進(jìn)行集中保管的設(shè)備，同時(shí)具備出勤點(diǎn)名功能并兼有手機(jī)防盜功能。

2 總體方案設(shè)計(jì)

2.1 箱體設(shè)計(jì)

箱體總體采用封閉箱體結(jié)構(gòu)，采用亞克力塑料材質(zhì)，如圖1所示。上蓋帶有50個(gè)長(zhǎng)方形孔用于學(xué)生投放手機(jī)。上蓋下方平行可插入塑料板座位表，用于固定手機(jī)，同時(shí)板上安裝有開關(guān)型傳感器用于檢測(cè)手機(jī)是否放置并傳遞信息給單片機(jī)控制模塊。在箱體一側(cè)專門設(shè)計(jì)有單片機(jī)控制模塊，內(nèi)含控制程序。上蓋內(nèi)側(cè)中央放置顯示屏用于顯示已放手機(jī)數(shù)目。上蓋外側(cè)安裝鎖具，用于統(tǒng)一存取手機(jī)。

該保管箱可以固定班級(jí)使用，指定專人管理；同時(shí)也可以由教師隨身攜帶，在多個(gè)班級(jí)使用，此時(shí)只需更換對(duì)應(yīng)班級(jí)的座位表。

2.2 電路設(shè)計(jì)

2.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

整體電路由單片機(jī)控制模塊、傳感器開關(guān)矩陣、手機(jī)數(shù)顯模塊、LED狀態(tài)顯示模塊和電源模塊組成。其中單片機(jī)控制模塊選用了AT89S52型號(hào)單片機(jī)，作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。傳感器開關(guān)矩陣檢測(cè)手機(jī)的放置狀態(tài)。手機(jī)數(shù)顯示模塊用于顯示當(dāng)前箱體中手機(jī)的個(gè)數(shù)。LED狀態(tài)顯示模塊指示該槽口是否有手機(jī)。電源模塊給其他模塊提供電源。

2.2.2 手機(jī)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

本電路的核心元件是磁敏干簧管，10個(gè)手機(jī)槽共用一個(gè)干簧管。當(dāng)有手機(jī)放入手機(jī)槽時(shí)，所在電路電壓從低電平變?yōu)楦唠娖剑趩纹瑱C(jī)中斷輸入端子INT0上產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求，轉(zhuǎn)入中斷程序計(jì)算放入箱體中的手機(jī)數(shù)量并顯示在數(shù)碼管上，圖2是利用PROTEL軟件繪制的檢測(cè)電路圖。

3 單片機(jī)程序編制

3.1 程序設(shè)計(jì)思路

本箱體單片機(jī)模塊控制程序是利用KEIL C語(yǔ)言編制，選用AT89S52單片機(jī)作為控制核心；使用INT0外部中斷結(jié)合P3其他端口用于輸入干簧管狀態(tài)，同時(shí)擴(kuò)展中斷；程序邏輯如下：放入手機(jī)，總數(shù)加一，并刷新LED顯示屏；復(fù)位鍵和上蓋板聯(lián)動(dòng)，關(guān)閉上電復(fù)位開始計(jì)數(shù)，打開復(fù)位。

3.2 手機(jī)檢測(cè)子程序代碼

以下代碼實(shí)現(xiàn)檢測(cè)手機(jī)是否放入箱體：

//-----INT0中斷子程序

void int0（void） interrupt 0 using 1{

EX0=0； //關(guān)閉中斷

A_lamp= 1 ； //熄滅狀態(tài)指示燈

delay10ms（50）；//防抖延時(shí)0.5s

//延時(shí)后如果A_IN仍為0，則為正式輸入

PLAY=0；//播放語(yǔ)音

if（A_IN==0）{

//等待手機(jī)落下，磁鐵復(fù)位。。。

while（A_IN==0）{

A_lamp = ～ A_lamp； //狀態(tài)指示燈閃爍

delay10ms（20）；

}

data_sum++；//手機(jī)總數(shù)加一

flag_Data_Renew=1；//顯示數(shù)據(jù)需要刷新

}

A_lamp= 0 ； //點(diǎn)亮狀態(tài)指示燈

delay10ms（100）；//延時(shí)1S

PLAY=1；//停止播放語(yǔ)音

EX0=1；//打開中斷

}

4 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)論

通過在實(shí)物平臺(tái)上進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了所有設(shè)計(jì)功能，最終驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性；本設(shè)備也獲得了第七屆無錫市職業(yè)教育創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)并入圍省賽，同時(shí)已獲得國(guó)家發(fā)明專利并授權(quán)（專利號(hào)：201510755846.0），說明具有很強(qiáng)的實(shí)用性，可以推廣使用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

石松偉（1979-），男，江蘇省無錫市人。碩士研究生?，F(xiàn)江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫交通分院教師、講師職稱。研究方向?yàn)槠囯娍丶夹g(shù)、車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 。

作者單位

江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省無錫市 214151endprint