【正文】 品的應(yīng)用設(shè)計較少，我們對課題研究狀況的介紹將主要圍繞設(shè)計的關(guān)鍵部分，即凌陽SPCE061A 單片機與加速度傳感器的發(fā)展應(yīng)用來展開。這樣的開發(fā)設(shè)計無疑擁有開闊的市場和廣大的受用人群，會對調(diào)節(jié)人們的心理健康、改善人們的工作學(xué)習(xí)氛圍、 增進生活氛圍的和睦、乃至促進社會和諧都有著重要的意義。 基于 SPCE061A 的 “ 出氣寶寶 ” 系統(tǒng)設(shè)計，可以看作是一款智能玩具的開發(fā)。而廣義的“ 哭聲 ” 又可以理解為一段音樂或者幽默的語句。 本設(shè)計最終的目的是一方面使用戶合理表達了攻擊性，釋放了 情緒；另一方面通過 “ 哭聲 ” 的回應(yīng)，得到慰藉或娛樂的效果。 SPCE061A 開發(fā)板的輸入輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及音頻發(fā)聲等功能都作為系統(tǒng)設(shè)計中的重點。外力信息的采集與轉(zhuǎn)化需要通過設(shè)計加速度傳感器模塊來實現(xiàn)。通過這樣的方式，人們以娛樂的方式合理表達了攻擊性 ，發(fā)泄了內(nèi)心的種種壓抑情緒，進而實現(xiàn)了心理調(diào)節(jié)。這樣一來，智能玩具在改善用戶情緒方面，無疑會帶來顯著的作用。通過微控制器控制的智能玩具可以進行內(nèi)部數(shù)據(jù)處理，控制產(chǎn)生不同的效果。因此，設(shè)計情緒調(diào)節(jié)類的玩具，也便在智能化方向上 出現(xiàn)了創(chuàng)新的空間，昭示了很廣闊的市場前景。比如說，有的是基于一些常見的物理學(xué)現(xiàn)象，有的則純粹以外觀設(shè)計取勝。 在當今的市場中，情緒調(diào)節(jié)類的玩具多種多樣。而通過玩具等輔助手段來釋放情緒的方法也越來越引起人們的關(guān)注。當人們承受著巨大的精神壓力時，可以用合理的方式把這種壓力表達釋放出來。 生活中矛盾和事件所引起的心理反應(yīng)，主要是情緒反應(yīng)，所以心理調(diào)節(jié)和控制的最基本點，可以說是調(diào)節(jié)和控制情緒。近年來社會上由于心理問題造成的悲劇，引起了人們的普遍重視。 心 理問題往往引起一些不正常的反應(yīng)。而近年來，由于生活、工作、學(xué)習(xí)的節(jié)奏加快，人們往往承受著巨大的壓力。 關(guān)鍵詞 ： SPCE061A；加速度傳感器； I/O 接口； A/D轉(zhuǎn)換；音頻 IV Abstract With the fast pace of modern life and work, people are often under huge design uses SPCE061A development board to control acceleration sensor to realize a venting baby system. When the emotional outburst people strike venting baby, the system could give out corresponding cries according to the degree of blow. So, people express their aggressiveness in reasonable way to realize psychological adjustment. The system mainly consists of SPCE061A development board module and acceleration sensor module. External strike will make sensor output analog signal. 61 board reads signals through the I/O interface, and extracts a value which can characterize the amount of movement level outside after A/D conversion and process. Then the value could control the volume index of audio function to change the sound size of the cries. The design of the System can roughly content of hardware design and software design. The hardware design includes outer circuit design and shoud also understand the performance of I/O port, A/D conversion and audio output. Software design includes automatic sound function, sound files pressed and connection, I/O interface and A/D conversion, main program function, etc. Through the entire system missioning, shaking sensors, V speaker gives out cries, and the volumeare positively related to the intensity of movement. Then we realize the basic function of the system. Keywords： SPCE061A； acceleration sensor； I/O interface； A/D conversion； audio 1 第 1 章 緒論 課題背景 隨著時代的進步，人們自我認知水平的不斷提高，心理問題逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。軟件設(shè)計主要包括自動聲音播放函數(shù)、聲音文件的壓縮與連接、 I/O接口與 A/D 轉(zhuǎn)換的設(shè)置、主程序函數(shù) 的編寫等。 系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容大致可分 為硬件設(shè)計與軟件設(shè)計兩部分。外部的“擊打”會使傳感器輸出模擬電壓信號。 這樣，人們以娛樂的方式合理表達了 攻擊性 實現(xiàn)了心理調(diào)節(jié) 。 I 目錄 摘要 ......................................................... III Abstract ...................................................... IV 第 1章 緒論 .................................................... 1 課題背景 ................................................ 1 課題目的與意義 .......................................... 2 課題研究現(xiàn)狀 ............................................ 3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排 .................................. 5 第 2章 硬件設(shè)計 ................................................ 6 硬件器件的選擇 .......................................... 6 SPCE061A 單片機 .................................... 6 MMA7260QT 三軸加速度傳感器 ........................ 10 系統(tǒng)電路的連接 ......................................... 11 單片機控制單元的硬件設(shè)計 ............................... 13 輸入 /輸出控制單元設(shè)計 ............................ 13 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換設(shè)計 ................................. 16 DAC 方式音頻輸出設(shè)計 .............................. 23 傳感器控制單元設(shè)計 ..................................... 24 本章小結(jié) ............................................... 26 第 3章 軟件設(shè)計 ............................................... 27 軟件系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計 ..................................... 27 音頻設(shè)計 ............................................... 29 音頻處理方案 ..................................... 29 語音自動播放函數(shù)設(shè)計 ............................. 30 語音文件壓縮設(shè)計 ................................. 33 I/O 接口及 A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)計 ................................. 34 I/O 接口設(shè)計 ...................................... 34 A/D 轉(zhuǎn)換設(shè)計 ...................................... 34 主程序設(shè)計 ............................................. 36 II 本章小結(jié) ............................................... 40 結(jié)論 .......................................................... 41 參考文獻 ...................................................... 43 致謝 .......................................................... 45 附錄一： ...................................................... 46 附錄二： ...................................................... 63 III 摘要 現(xiàn)代快節(jié)奏的生活和工作中，人們往往承受著巨大的壓力 。本設(shè)計擬采用 SPCE061A 開發(fā)板控制加速度傳感器實現(xiàn)一個“出氣寶寶”系統(tǒng)，在人們發(fā)泄情緒打擊 “ 出氣寶寶 ” 的時候，根據(jù)打擊力度發(fā)出對應(yīng)的 “哭聲” 。 整個系統(tǒng)主要由 SPCE061A 開發(fā)板 與加速度傳感器兩大模塊來實現(xiàn)。 61板通過 I/O 接口讀入信號，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換和程序處理，提取出能表征外部運動程度的量，并以此控制音頻函數(shù)中的音量指數(shù)，改變揚聲器的“哭聲”大小。硬件設(shè)計主要包括外圍電路的設(shè)計與連接，對 I/O 接口、 A/D 轉(zhuǎn)換、音頻輸出的數(shù)據(jù)單元控制。 經(jīng)過整個系統(tǒng)連接調(diào)試，搖動傳感器，揚聲器發(fā)出“哭聲”，且音量大小與運動劇烈程度正相關(guān)，系統(tǒng)的基本功能實現(xiàn)。多年前，不健康的成長環(huán)境、先天的生理缺陷等情況就一直是心理問題的主要成因。心理問題也就被擺到一個更為普遍的層次，任何人都或多或少的承受著心理方面的負擔(dān)。人們會難 以 集中注意力、容易分神、記憶力減退、選擇性思維失調(diào)、期待性焦慮、郁郁寡歡、冷漠偏執(zhí)、自卑多疑、消沉空虛、無端煩惱、遇事暴躁 ?? 尤其令人擔(dān)憂的是，具有心理問題的人還會容易狂熱和沖動，對外界產(chǎn)生敵對情緒，且常常帶有攻擊性。合理的調(diào)節(jié)心理、控制情緒，對實現(xiàn)人的全面發(fā)展、對改善人際交往關(guān)系、對我國構(gòu)建和諧社會都有著積極的作用。其中，情緒的舒緩與疏導(dǎo)顯得尤 為重要。情緒的釋放有多種方式，比如說找人談話、培養(yǎng)樂觀生活態(tài)度等。這種方式不僅簡單方便、易于操作，還具有很多趣味性。但是，其中大多數(shù)的設(shè) 2 計原理都比較簡單。通觀整個情緒調(diào)節(jié)類玩具的市場，其中依靠芯片控制的智能玩具的開發(fā)尚屬少數(shù)。 智能化情緒調(diào)節(jié)類玩具的優(yōu)點是很突出的。若再輔以各類外部傳感器模塊的特殊功能，智能玩具還可以與用戶進行多種方式的互動 [1]。 課題目的與意義 本設(shè)計擬采用 SPCE061A 開發(fā)板控制加速度傳感器實現(xiàn)一個 “ 出氣寶寶 ” 系統(tǒng)，在人們發(fā)泄情緒打擊出氣寶寶的時候，根據(jù)打擊力度發(fā)出對應(yīng)的“ 哭聲 ” 。 為了達到使用戶發(fā)泄情緒的目的，本系統(tǒng)需要檢測、讀取外部的打擊力，并根據(jù)該打擊力的大小發(fā)出對應(yīng)音量的 “ 哭聲 ” 。我們把 SPCE061A 開發(fā)板作為本次設(shè)計的核心部分。通過 SPCE061A 開發(fā)板對傳感器輸出的電壓數(shù)據(jù)進行讀取、轉(zhuǎn)化、分析，便可以控制播放壓縮好的 “ 哭聲 ” 。所謂的 “ 哭聲 ” ，通常理解為事先準備好的哭聲音頻，可以是嬰兒哭聲、男聲、女聲。這樣的設(shè)計，無疑更增加 3 了產(chǎn)品的趣味性與娛樂效果，從而更好的實現(xiàn)了調(diào)節(jié)情緒的目的。該系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)心理、緩解情緒的作用，適應(yīng)了當代心理問題比較突出的社會現(xiàn)實。 課題研究現(xiàn)狀 基于 SPCE061A 的智能玩具設(shè)計，尤其是調(diào)節(jié)情緒類玩具的設(shè)計，目前在國內(nèi)外市場上都比較罕見。 隨著單片機功能