基于合泰单片机的家校联系系统设计

摘要：对一个基于合泰单片机的家校联系系统进行了设计，它主要由每位学生随身携带的分机系统和与教室中的PC机连接的后台系统两部分组成。系统使用无线模块进行多机通信，能够实现布置作业、留言、电子签名等功能，教师和家长可以用它很方便地建立起日常联系，具有很高的市场价值，推广运作后一定会获得高收益。
关键词：合泰单片机；家校联系；无线传输；LCD显示

目前，中小学生家长与教师间的常见联系方式有开家长会、打电话、教师家访、家长到校、家长签字等，这些传统方式都存在弊端，其效果都很不理想。现在已经有不少学校使用爱贝通系统，不过这种系统的缺点也很明显，其功能比较单一，只有学生到达学校和离开学校时
用短信通知家长的作用。加上采用的是IC卡的工作方式，刷卡前往往挤满了学生互相争抢，浪费时间且容易发生安全事故，学生很容易忘记刷卡而使家长着急，甚至一些不喜欢家长约束的高年级学生还会骗家长说学校的刷卡机坏了，所以这种系统在学校中的市场推广也并不理想。
针对以上问题，设计了一个基于HOLTEK单片机的家校联系系统。任课教师与学生家长可以用它很方便地建立起日常的联系，能够对学生在学校和家里的学习进行有效的督促，大大节省了教师与家长互相联系的时间，家长还能用密码进行电子签名。该系统采用无线电收发方式，能实现自动记录到校、离校时间，克服了爱贝通系统的缺点，完全可以取代爱贝通系统，市场前景光明，必将受到教师和家长的欢迎，推广运作后一定会获得高收益。

1 硬件设计
系统的硬件主要由学生分机系统和教师后台系统2部分构成。如图1所示，学生分机系统的硬件主要由HT46RU24单片机、显示／键盘、串口电路、数据存储器、电池电压检测模块和无线模块构成。如图2所示，教师后台系统主要由HT46RU24单片机、PC机、串口电路和无线模块构成。

1．1 HT46RU24单片机
家校通系统的核心构成是HT46RU24单片机，它是HOLTEK公司研制的一种低功耗、高性能的8位单片机。它的ROM为8K×16 B，RAM为384 B，共有28个双向I／O口。除此之外，它还具有8通道12位分辨率的A／D转换。A／D转换可用来监测外部模拟信号，如侦测电池电压、电流、温度、湿度、压力、明暗度等。提供2种模式的PWM输出可应用于控温、调速、定电压、定电流等。可控的PFD输出用于发声，或是红外线
传输的载波信号。HT46RU24的UART属于全双工异步通信，可由软件设定波特率，并具有自动检错功能，利用UART与其他系统做数据传输时，可减少软件的负担，提高整个系统的使用效率。此外，HT46RU24单片机内部有自带ADC实现电池电压的检测功能，可以显示电池的耗电情况，提醒及时更换电池，避免因电池电力不够引起分机工作失灵。
1．2 键盘／显示
系统的键盘硬件电路主要由4×3的按键组成，其中包含数字键0～9、清零键、PC与MCU通信键、已知型号确认键、自动测试键。为了节省I／O口，所以把LCD的数据总线与4×4键盘共用。显示硬件电路由LCD构成。LCD选用的是DM12232F，它是一种图形点阵液晶显示器，主要由行驱动器／列驱动器及122×32全点阵液晶显示器组成，可完成16×2个(16×8点阵)ASCII码显示，也可以显示7．5×2个(16×16点阵)汉字。与外部CPU接口可采用并行方式控制，采用5 V供电。汉字显示占用一个字节，而数字、英文字母和四则运算符号可以利用半字节宽度显示。安排屏幕显示时，将80～82 h和90～92 h地址用作显示型号和结果的固定汉字，第1行剩下的地址用作待显示的型号数，第2行剩下的地址用作待显示的结果。键盘／显示模块的主要功能是实现家长电子签名，键盘模块用来输入密码，显示模块用来显示作业内容、密码正确和密码错误的信息，键盘／显示的硬件电路如图3所示。