DIY小设计：智能闹钟的简单软硬件实现

一、项目概述

1.1 引言

你还在为早上闹钟叫不醒你而发愁吗？你还在为早上突然的闹铃声而烦吗？你还在为早上睁开眼睛时刺眼的灯光而伤脑筋吗？你还在为早上忘记重要事情不愿起床耽误行程而后悔吗？我们团队设计了一款 智能闹钟。该产品有效的解决了您在生活中遇到的类似以上的问题。

1.2 项目背景/选题动机

目前市场上流通的大部分闹钟只是到设定时间就发出令人烦躁声音的简单机器，这种简单的闹钟不但影响你起床的心情，有时还能在你睡得正香的时候把你从梦中惊醒。

我们设计的该款智能闹钟从硬件和软件两大方面解决了普通闹钟的不足，通过加入对照度的调整从而使我们能够在设定的时刻自然的醒来。同时为防止我们由于疏忽而赖床，该产品引入了行程提醒功能，极大的提高了我们的工作效率。

二、需求分析

2.1 功能要求

2.1.1. 智能唤醒功能

闹钟会在您设定的时间提前一段时间，将台灯打开，发出微弱的灯光，然后再逐渐将灯光慢慢变亮，达到早晨日光的效果，从而间接调节您的生物钟，使您在需要的时刻能够达到浅睡眠状态，然后通过闹钟唤醒，使整个醒来的过程更自然，达到自然醒。

2.1.2. 智能行程提醒

您可以将第二天的行程通过闹钟的录音功能于前一天晚上录下来，在第二天闹钟唤醒您的同时会将您录取的行程叙述一遍，让您能够清楚的记得今天的行程安排。

2.1.3. 日历功能

该智能闹钟会通过一块显示屏显示每天所对应的时间日期，让您能够知道现在的时间、日期。

2.1.4. 台灯功能

为使资源利用达到最大化，该产品将在光度调节器上并联一个开关，在晚上需要用到灯光时，方便的实现台灯功能。

2.2 性能要求

用于调节生物钟，使起床时的身体状态达到半睡眠状态。根据模拟日光的效果，模拟出天亮的整个过程，调节体内的生物钟，模拟出真实的情景，再通过闹钟将人完全叫醒。由于人的懒惰心里，在没有重要事情的时候通常喜欢赖床，该产品通过录音功能，将重要的行程通过录音记录下来，在闹钟铃声结束后播放行程录音，提醒重要行程。

三、方案设计

3.1 系统功能实现原理

智能唤醒功能

通过单片机控制光度调节开关调节日光灯的照度，进而模拟真实的日照情景，从而调节您的生物钟，使您在需要的时刻能够达到浅睡眠状态，然后通过闹钟功能将已经处于半睡眠状态的您唤醒。这样防止了突然刺耳的铃声而使人烦躁。

智能行程提醒

通过单片机控制录音功能，将自己的重要行程以语音的形式录制并保存，第二天早上在铃声响后通过对录音的播放来提醒您的重要行程。

日历功能

通过单片机控制128x64液晶显示器来显示日历功能。

台灯功能

通过在光度调节器上并联一个开关，在晚上需要用到灯光时，方便的实现台灯功能。

系统硬件结构框图

3.2 硬件平台选用及资源配置

3.3系统软件架构

图1 系统架构

3.4 系统软件流程

程序运行流程图

3.5 系统预计实现结果

该款智能闹钟从硬件和软件两大方面解决了普通闹钟的不足，通过加入对照度的调整从而使我们能够在设定的时刻自然的醒来。用单片机控制光度调节开关调节日光灯的照度，进而模拟真实的日照情景，从而调节您的生物钟，使您在需要的时刻能够达到浅睡眠状态，然后通过闹钟功能将已经处于半睡眠状态的您唤醒。这样防止了突然刺耳的铃声而使人烦躁。同时为防止我们由于疏忽而赖床，该产品引入了行程提醒功能，极大的提高了我们的工作效率。