科技研究的專題論文
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【摘要】
隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代多媒體技術更多的被用于人們的生活之中。尤其是在教育上，多媒體技術實現(xiàn)了教育的現(xiàn)代化，打破了傳統(tǒng)教育的模式，教育不再局限于黑白的板書和死板的工具，而是有了更為現(xiàn)代化的方式。為教師的教和學生的學，提供了很大的便利。本文主要討論了多媒體中央控制系統(tǒng)的功能特點，和基于AT89S52單片機的中央控制系統(tǒng)在教學中對于多媒體幕布控制系統(tǒng)的設計，以及其的作用。
【關鍵詞】
多媒體中央控制;單片機設計;應用;現(xiàn)代教育
多媒體在現(xiàn)今社會的運用愈加廣泛，他更強大的作用主要在于他在教育技術方面的創(chuàng)新與開發(fā)，不僅實現(xiàn)了我們生活的現(xiàn)代化，更實現(xiàn)了教育的現(xiàn)代化。
一、多媒體中央控制系統(tǒng)的組成
多媒體中央控制系統(tǒng)的硬件部分主要是由用戶操作界面設備、中央控制設備、通信網(wǎng)絡三大部分組成。
用戶操作界面設備主要應用觸摸屏技術，分為單向屏和雙向屏兩種。單向屏只能發(fā)出指令，沒有信號的反饋，而雙向屏則可以接受反饋信號，具有輸出功能。
中央控制系統(tǒng)是指對聲、光、電等各種設備進行集中控制的設備。它多應用于多媒體教室、多功能會議廳等，用戶可以用按鈕式控制面板、計算機顯示器等設備，也可以通過計算機和中央控制系統(tǒng)軟件控制投影機、電動屏幕或展示臺等設備。
通信網(wǎng)絡是指運用多個計算機網(wǎng)絡，傳輸、交換和終端組成的遍布全球的互聯(lián)網(wǎng)進行信息的交流。多媒體的遠程教學就是最好的體現(xiàn)，利用多媒體中央控制系統(tǒng)的功能特點，實現(xiàn)遠程教學。
二、多媒體中央控制系統(tǒng)的功能
1.多媒體顯示功能的控制
多媒體顯示功能的控制主要是指多媒體對顯示設備的各種功能的控制，如開機關機、對視頻圖像的切換等，并且能夠自動實現(xiàn)關聯(lián)動作，如關閉系統(tǒng)時，自動將設備關閉，或者通過強電繼電器，控制各類電動設備如屏幕的上升、下降等�？傊�，就是通過多媒體實現(xiàn)對現(xiàn)實功能各部門的控制和其關聯(lián)動作的實現(xiàn)。
2.多媒體音視頻系統(tǒng)的控制
多媒體音視頻系統(tǒng)的控制主要是通過主機后的串口埠，控制VGA/RGBHV矩陣和A/V矩陣，并可以根據(jù)設備自動選擇輸出信號。也通過主機后的紅外控制埠和紅外發(fā)射棒，控制DVD、錄像機、數(shù)字發(fā)言系統(tǒng)和視頻會議系統(tǒng)的所有動作，而且可以實現(xiàn)音頻信號的自動切換;通過音量控制器，操作調音臺和功放;通過串口埠控制數(shù)字硬盤錄像機，實現(xiàn)對閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的操作。
3.多媒體對其他環(huán)境外圍設備系統(tǒng)的控制
外圍設備包括開關，燈的亮度等。中央控制對外圍設備的控制主要體現(xiàn)在可以通過強電繼電器控制等的開關，調節(jié)燈的亮度。還有在不同的場合下，實現(xiàn)多種燈光模式，滿足情境的需要。
三、基于AT89S52單片機的中央控制系統(tǒng)
中央控制系統(tǒng)是以單片機為核心，來實現(xiàn)其強大的功能。不論是在教育上，還是家庭生活中，亦或是軍事管理中，基于單片機的中央控制系統(tǒng)都發(fā)揮了其不可替代的作用。
尤其是在多媒體教育之中，其功能之強大和普及之廣是有目共睹的。我們主要分析的就是基于AT89S52單片機的中央控制系統(tǒng)在教學中對于多媒體幕布的控制系統(tǒng)的設計和作用。
1.單片機的涵義
單片機是單片微型計算機的簡稱，又被稱為單片微控制器，是典型的嵌入式微控制器。它由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備構成，相當于一個微型的，最小系統(tǒng)的計算機，只是缺少了外圍設備。它的體積小、質量輕、價格便宜，它的開發(fā)與應用，為學習、生活等帶來了極大的便利。
單片機最初的產生是為了通過將大量的外圍設備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的但是同時又對體積大小嚴格要求的控制設備中。
2.單片機的分類
根據(jù)字長的分類是最為清晰的，也是最為精確的分類。根據(jù)字長，可以分為4-BIT單片機，8-BIT單片機，16-BIT單片機和32-BIT單片機。
其中4位單片機的控制功能較弱，CPU一次只能處理四位二進制數(shù)，這類單片機常常被用于計算機和各種形態(tài)的智能單元以及作為家用電器的控制器。
8位單片機的控制功能較強，品種最為齊全。它擁有較大的存儲容量和尋址范圍，接口和其他方面都有所增加，并集成有全雙工串行通信接口。這類單片機常用于工業(yè)控制、智能儀表和辦公自動化系統(tǒng)中。它包括了51系列單片機，PIC系列單片機，AVR系列單片機。
16位單片機的發(fā)展時間較短，是在20世紀以后才發(fā)展起來的。這類單片機的CPU是16位的，運算速度普遍較高，有的尋址能力甚至高達1MB，并且支持高級語言。典型的16位的單片機主要有MCS-96/98系列，M68HC16系列和最為突出的MSP430系列等等。
32位單片機是目前單片機中的頂級產品，它具有極高的集成度和運算速度。內部采用新穎的RISC結構，CPU可與其他微控制器兼容，主頻頻率可達33MHz以上，并且運算速度可以動態(tài)變化，具有性能強大的中斷控制系統(tǒng)，定時系統(tǒng)等。因為32位單片機的最高技能和最高水平，這類單片機主要被用于汽車、航天航空等精密儀器設備。代表產品有MCS-80960系列，M68300系列，Super H系列等。
3.基于AT89S52單片機在多媒體教學中的應用
(1)關于AT89S52單片機
AT89S52單片機屬于8位單片機中的51系列，是ATMEL公司所生產的一種低功耗、高性能的CMOS微控制器。它擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，32個可編程I/O口線，8個中斷向量源，三個16位定時器，三級加密程序存儲器，全雙工UART串行通道。
(2)AT89S52單片機在多媒體教學中的應用
AT89S52單片機在現(xiàn)今的生活中中非常常見，包括它對于廣告燈電路的控制，對于水溫系統(tǒng)的控制，對于遠程監(jiān)控系統(tǒng)的控制等等。 在這片文章中，我們主要探討的是基于AT89S52單片機對于多媒體教學中幕布的控制。
在整個多媒體中央控制系統(tǒng)中，是以AT89S52為核心的多輸入多輸出系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件由紅外讀碼器和輸出電路、8路音視頻輸入2路音視頻輸出控制電路、環(huán)境控制電路、VGA切換電路、串行通信電路等組成。
中央控制電路系統(tǒng)是人機交互在PC機上完成，單片機通過串行通信接口與PC機進行雙向通信，根據(jù)接收到的命令控制每個系統(tǒng)工作。在每一臺多媒體設備使用之前，中央控制系統(tǒng)都要對該設備的`紅外編碼進行學習，學習時先由PC機發(fā)出通信請求，要求單片機讀入設備的各個功能的紅外遙控信號，解碼后自動存入擴展內存A28F010中，作為功能控制作用。音頻信號由單片機、鎖存器74HC573AP、6片多路模擬開關4051等組成的通道選擇電路進行控制。音頻信號輸出給學生機和教師預監(jiān)機，而視頻信號則通過投影儀顯示在投影屏幕上，或由VGA切換給學生顯示器。八路音視頻輸入可以根據(jù)需要進行自由增、減組合。TO和TI作為I/O口使用，通過兩個鎖存器74HC573用于環(huán)境設置效果控制。
而多媒體投影幕布控制器的結構簡單的來說，就是由計算機、遙控器、手動按鈕、AT89S52單片機控制器幾部分構成。
整個控制系統(tǒng)在打開計算機時，通過計算機的RS232接口發(fā)送投影機和幕布的控制命令給單片機，并通過單片機控制繼電器的閉合，從而達到自動控制幕布升降的效果。在整個系統(tǒng)中，添加了遙控器和手動按鈕的外圍設備，便能夠通過遙控器和手動按鈕來實現(xiàn)幕布的升降效果。
(3)多媒體教學的作用
多媒體的中央控制系統(tǒng)對于幕布等教學設備的設計，使得教學不再局限于過去的黑白形式，不再只是教師的一張口和一支粉筆，音視頻系統(tǒng)的使用，更能夠激發(fā)學生興趣，引導學生自主學習，從而提高教學的質量和效率。
不僅如此，多媒體教學與傳統(tǒng)的教學相比，它的知識容量不再僅僅局限于教師的大腦，而是可以依靠高容量、高效率的多媒體。而且，智能的多媒體系統(tǒng)可以將傳統(tǒng)的知識化繁為簡，化難為易，將知識更直觀更清晰的呈現(xiàn)在學生面前，使得學生更容易理解和掌握，更容易突破重點難點。
但是，從另一方面而言，它也存在不少的問題，需要加以改革。例如它會增加教師的惰性，一個課件用幾年，不知道更換，這樣，還會影響學生對于當下新知識的掌握。例如它會在一定的程度上造成學生對于課本的忽視，有時候一學期下來，書本還是如新的一般。
這些，都是需要加以改革的地方。但是我相信，在日后科技日趨發(fā)展更新的情況下，這些不足都可以得到彌補。多媒體中央控制系統(tǒng)在我們的生活中的作用會愈發(fā)的不可替代。
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