1. 研究目的与意义(文献综述)
本次课题研究的是基于arduino的益智小电脑的设计,益智小电脑其主要是提供给现在儿童们学习娱乐等各种功能的工具。随着现在电子科技的发展,各式各样的电子设备吸引着孩子们的眼球,益智小电脑的设计研究就是为了保护儿童们的健康,使儿童们避免过早去接触这些五花八门的电子设产品,同时也提供给他们一个能够学习娱乐机会的电子设备。益智小电脑的设计属于儿童益智玩具的研究,其具备了开发智力的功能,是一种科学玩具,具有十分重要的研究意义。
益智类玩具的开发和研究在国外很受重视,尤其是在儿童智力开发方面,在西欧、北美、日本等国家都有着专门的研究团队。例如,美国mit实验室“可触媒体”研发团队设计的topobo积木,其可以通过自动组合变换成不同形状的物体。topobo主要是由动态部分和静态部分组成,动态部分积木中装有运动内存,将积木安装在组成物体需要的活动环节,它就会自动记录安装者设定的动作,如摆动、扭转等。将动态积木完全组合安装好后,内存模块会自动播放记录的动作。这一类益智玩具的开发虽然看起来都十分简单,但其运用的技术知识都有一定的难度。相对于国外的益智玩具研究,国内这一方面的研究较为不足,目前较大部分国内儿童所使用的益智玩具都来自与国外研发设计或者是传统的玩具,例如可擦写的画板,橡皮泥这一类较为基础的玩具。这一类玩具都不具备现在电子产品的可存储以及多用途快捷的功能,所以都具备着一定的缺陷。而此次课题研究的益智小电脑主要实现功能便解决了这些传统玩具的问题,其具备着涂鸦以及存储功能,同时还可以存储播放视频,还有时钟功能,并且还可以用来玩一些简单的游戏娱乐。同时其又区别于现在部分基于arm的益智玩具,如平板电脑,学生点读机之类,由于所研究设计的益智小电脑是基于arduino单片机,其更低廉也更容易设计、发展更迅速。我相信以后基于arduino的成品设计将会运用更为广泛。
arduino作为一种开源的电子平台,它构建于开放原始码simplei/o介面版,并且具有使用类似java、c语言的processing/wiring开发环境。其主要包含两个部分:硬件部分即可以用来做电路连接的arduino的电路板;另外一个则是arduinoide,即程序开发环境。该平台最开始是基于avr单片机的微控制器和相应的开发软件,自2005年arduino问世以来,其硬件和开发环境一直进行着更新迭代。现在arduino已经有十余年的发展历史,其具备着跨平台、简单清晰、开放性、发展迅速的特点。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容
此次课题设计主要是基于arduino开发板的运用制作一款简单的益智小电脑,小电脑具备:
(1)时钟计时:类似于时钟功能,提供报时、计时功能
3. 研究计划与安排
1~3周:调研,完成开题报告。
4~5周:熟悉arduino开发平台。
6~7周:益智小电脑的硬件设计和制作。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]michaelmcroberts.arduino从基础到实践[m].电子工业出 版社,2013-03-01。
[2]marioapress.beginningandroidadkwitharduinobohmer 2012-03
[3]shawn o'reilly media.makeanarduino-controlleddraw bot:amachinefor drawingmurals wallace 2013-02
