基于合泰單片機的家校聯系系統設計

摘要：對一個基于合泰單片機的家校聯系系統進行了設計，它主要由每位學生隨身攜帶的分機系統和與教室中的PC機連接的后臺系統兩部分組成。系統使用無線模塊進行多機通信，能夠實現布置作業、留言、電子簽名等功能，教師和家長可以用它很方便地建立起日常聯系，具有很高的市場價值，推廣運作后一定會獲得高收益。
關鍵詞：合泰單片機；家校聯系；無線傳輸；LCD顯示

目前，中小學生家長與教師間的常見聯系方式有開家長會、打電話、教師家訪、家長到校、家長簽字等，這些傳統方式都存在弊端，其效果都很不理想。現在已經有不少學校使用愛貝通系統，不過這種系統的缺點也很明顯，其功能比較單一，只有學生到達學校和離開學校時
用短信通知家長的作用。加上采用的是IC卡的工作方式，刷卡前往往擠滿了學生互相爭搶，浪費時間且容易發生安全事故，學生很容易忘記刷卡而使家長著急，甚至一些不喜歡家長約束的高年級學生還會騙家長說學校的刷卡機壞了，所以這種系統在學校中的市場推廣也并不理想。
針對以上問題，設計了一個基于HOLTEK單片機的家校聯系系統。任課教師與學生家長可以用它很方便地建立起日常的聯系，能夠對學生在學校和家里的學習進行有效的督促，大大節省了教師與家長互相聯系的時間，家長還能用密碼進行電子簽名。該系統采用無線電收發方式，能實現自動記錄到校、離校時間，克服了愛貝通系統的缺點，完全可以取代愛貝通系統，市場前景光明，必將受到教師和家長的歡迎，推廣運作后一定會獲得高收益。

1 硬件設計
系統的硬件主要由學生分機系統和教師后臺系統2部分構成。如圖1所示，學生分機系統的硬件主要由HT46RU24單片機、顯示／鍵盤、串口電路、數據存儲器、電池電壓檢測模塊和無線模塊構成。如圖2所示，教師后臺系統主要由HT46RU24單片機、PC機、串口電路和無線模塊構成。

1．1 HT46RU24單片機
家校通系統的核心構成是HT46RU24單片機，它是HOLTEK公司研制的一種低功耗、高性能的8位單片機。它的ROM為8K×16 B，RAM為384 B，共有28個雙向I／O口。除此之外，它還具有8通道12位分辨率的A／D轉換。A／D轉換可用來監測外部模擬信號，如偵測電池電壓、電流、溫度、濕度、壓力、明暗度等。提供2種模式的PWM輸出可應用于控溫、調速、定電壓、定電流等。可控的PFD輸出用于發聲，或是紅外線
傳輸的載波信號。HT46RU24的UART屬于全雙工異步通信，可由軟件設定波特率，并具有自動檢錯功能，利用UART與其他系統做數據傳輸時，可減少軟件的負擔，提高整個系統的使用效率。此外，HT46RU24單片機內部有自帶ADC實現電池電壓的檢測功能，可以顯示電池的耗電情況，提醒及時更換電池，避免因電池電力不夠引起分機工作失靈。
1．2 鍵盤／顯示
系統的鍵盤硬件電路主要由4×3的按鍵組成，其中包含數字鍵0～9、清零鍵、PC與MCU通信鍵、已知型號確認鍵、自動測試鍵。為了節省I／O口，所以把LCD的數據總線與4×4鍵盤共用。顯示硬件電路由LCD構成。LCD選用的是DM12232F，它是一種圖形點陣液晶顯示器，主要由行驅動器／列驅動器及122×32全點陣液晶顯示器組成，可完成16×2個(16×8點陣)ASCII碼顯示，也可以顯示7．5×2個(16×16點陣)漢字。與外部CPU接口可采用并行方式控制，采用5 V供電。漢字顯示占用一個字節，而數字、英文字母和四則運算符號可以利用半字節寬度顯示。安排屏幕顯示時，將80～82 h和90～92 h地址用作顯示型號和結果的固定漢字，第1行剩下的地址用作待顯示的型號數，第2行剩下的地址用作待顯示的結果。鍵盤／顯示模塊的主要功能是實現家長電子簽名，鍵盤模塊用來輸入密碼，顯示模塊用來顯示作業內容、密碼正確和密碼錯誤的信息，鍵盤／顯示的硬件電路如圖3所示。