学生科学研究论文
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【摘要】
随着科学技术的发展，现代多媒体技术更多的被用于人们的生活之中。尤其是在教育上，多媒体技术实现了教育的现代化，打破了传统教育的模式，教育不再局限于黑白的板书和死板的工具，而是有了更为现代化的方式。为教师的教和学生的学，提供了很大的便利。本文主要讨论了多媒体中央控制系统的功能特点，和基于AT89S52单片机的中央控制系统在教学中对于多媒体幕布控制系统的设计，以及其的作用。
【关键词】
多媒体中央控制;单片机设计;应用;现代教育
多媒体在现今社会的运用愈加广泛，他更强大的作用主要在于他在教育技术方面的创新与开发，不仅实现了我们生活的现代化，更实现了教育的现代化。
一、多媒体中央控制系统的组成
多媒体中央控制系统的硬件部分主要是由用户操作界面设备、中央控制设备、通信网络三大部分组成。
用户操作界面设备主要应用触摸屏技术，分为单向屏和双向屏两种。单向屏只能发出指令，没有信号的反馈，而双向屏则可以接受反馈信号，具有输出功能。
中央控制系统是指对声、光、电等各种设备进行集中控制的设备。它多应用于多媒体教室、多功能会议厅等，用户可以用按钮式控制面板、计算机显示器等设备，也可以通过计算机和中央控制系统软件控制投影机、电动屏幕或展示台等设备。
通信网络是指运用多个计算机网络，传输、交换和终端组成的遍布全球的互联网进行信息的交流。多媒体的远程教学就是最好的体现，利用多媒体中央控制系统的功能特点，实现远程教学。
二、多媒体中央控制系统的功能
1.多媒体显示功能的控制
多媒体显示功能的控制主要是指多媒体对显示设备的各种功能的控制，如开机关机、对视频图像的切换等，并且能够自动实现关联动作，如关闭系统时，自动将设备关闭，或者通过强电继电器，控制各类电动设备如屏幕的上升、下降等。总之，就是通过多媒体实现对现实功能各部门的控制和其关联动作的实现。
2.多媒体音视频系统的控制
多媒体音视频系统的控制主要是通过主机后的串口埠，控制VGA/RGBHV矩阵和A/V矩阵，并可以根据设备自动选择输出信号。也通过主机后的红外控制埠和红外发射棒，控制DVD、录像机、数字发言系统和视频会议系统的所有动作，而且可以实现音频信号的自动切换;通过音量控制器，操作调音台和功放;通过串口埠控制数字硬盘录像机，实现对闭路电视监控系统的操作。
3.多媒体对其他环境外围设备系统的控制
外围设备包括开关，灯的亮度等。中央控制对外围设备的控制主要体现在可以通过强电继电器控制等的开关，调节灯的亮度。还有在不同的场合下，实现多种灯光模式，满足情境的需要。
三、基于AT89S52单片机的中央控制系统
中央控制系统是以单片机为核心，来实现其强大的功能。不论是在教育上，还是家庭生活中，亦或是军事管理中，基于单片机的中央控制系统都发挥了其不可替代的作用。
尤其是在多媒体教育之中，其功能之强大和普及之广是有目共睹的。我们主要分析的就是基于AT89S52单片机的中央控制系统在教学中对于多媒体幕布的控制系统的设计和作用。
1.单片机的涵义
单片机是单片微型计算机的简称，又被称为单片微控制器，是典型的嵌入式微控制器。它由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成，相当于一个微型的，最小系统的计算机，只是缺少了外围设备。它的体积小、质量轻、价格便宜，它的开发与应用，为学习、生活等带来了极大的便利。
单片机最初的产生是为了通过将大量的外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的但是同时又对体积大小严格要求的控制设备中。
2.单片机的分类
根据字长的分类是最为清晰的，也是最为精确的分类。根据字长，可以分为4-BIT单片机，8-BIT单片机，16-BIT单片机和32-BIT单片机。
其中4位单片机的控制功能较弱，CPU一次只能处理四位二进制数，这类单片机常常被用于计算机和各种形态的智能单元以及作为家用电器的控制器。
8位单片机的控制功能较强，品种最为齐全。它拥有较大的存储容量和寻址范围，接口和其他方面都有所增加，并集成有全双工串行通信接口。这类单片机常用于工业控制、智能仪表和办公自动化系统中。它包括了51系列单片机，PIC系列单片机，AVR系列单片机。
16位单片机的发展时间较短，是在20世纪以后才发展起来的。这类单片机的CPU是16位的，运算速度普遍较高，有的寻址能力甚至高达1MB，并且支持高级语言。典型的16位的单片机主要有MCS-96/98系列，M68HC16系列和最为突出的MSP430系列等等。
32位单片机是目前单片机中的顶级产品，它具有极高的集成度和运算速度。内部采用新颖的RISC结构，CPU可与其他微控制器兼容，主频频率可达33MHz以上，并且运算速度可以动态变化，具有性能强大的中断控制系统，定时系统等。因为32位单片机的最高技能和最高水平，这类单片机主要被用于汽车、航天航空等精密仪器设备。代表产品有MCS-80960系列，M68300系列，Super H系列等。
3.基于AT89S52单片机在多媒体教学中的应用
(1)关于AT89S52单片机
AT89S52单片机属于8位单片机中的51系列，是ATMEL公司所生产的一种低功耗、高性能的CMOS微控制器。它拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，32个可编程I/O口线，8个中断向量源，三个16位定时器，三级加密程序存储器，全双工UART串行通道。
(2)AT89S52单片机在多媒体教学中的应用
AT89S52单片机在现今的生活中中非常常见，包括它对于广告灯电路的控制，对于水温系统的控制，对于远程监控系统的控制等等。 在这片文章中，我们主要探讨的`是基于AT89S52单片机对于多媒体教学中幕布的控制。
在整个多媒体中央控制系统中，是以AT89S52为核心的多输入多输出系统。系统硬件由红外读码器和输出电路、8路音视频输入2路音视频输出控制电路、环境控制电路、VGA切换电路、串行通信电路等组成。
中央控制电路系统是人机交互在PC机上完成，单片机通过串行通信接口与PC机进行双向通信，根据接收到的命令控制每个系统工作。在每一台多媒体设备使用之前，中央控制系统都要对该设备的红外编码进行学习，学习时先由PC机发出通信请求，要求单片机读入设备的各个功能的红外遥控信号，解码后自动存入扩展内存A28F010中，作为功能控制作用。音频信号由单片机、锁存器74HC573AP、6片多路模拟开关4051等组成的通道选择电路进行控制。音频信号输出给学生机和教师预监机，而视频信号则通过投影仪显示在投影屏幕上，或由VGA切换给学生显示器。八路音视频输入可以根据需要进行自由增、减组合。TO和TI作为I/O口使用，通过两个锁存器74HC573用于环境设置效果控制。
而多媒体投影幕布控制器的结构简单的来说，就是由计算机、遥控器、手动按钮、AT89S52单片机控制器几部分构成。
整个控制系统在打开计算机时，通过计算机的RS232接口发送投影机和幕布的控制命令给单片机，并通过单片机控制继电器的闭合，从而达到自动控制幕布升降的效果。在整个系统中，添加了遥控器和手动按钮的外围设备，便能够通过遥控器和手动按钮来实现幕布的升降效果。
(3)多媒体教学的作用
多媒体的中央控制系统对于幕布等教学设备的设计，使得教学不再局限于过去的黑白形式，不再只是教师的一张口和一支粉笔，音视频系统的使用，更能够激发学生兴趣，引导学生自主学习，从而提高教学的质量和效率。
不仅如此，多媒体教学与传统的教学相比，它的知识容量不再仅仅局限于教师的大脑，而是可以依靠高容量、高效率的多媒体。而且，智能的多媒体系统可以将传统的知识化繁为简，化难为易，将知识更直观更清晰的呈现在学生面前，使得学生更容易理解和掌握，更容易突破重点难点。
但是，从另一方面而言，它也存在不少的问题，需要加以改革。例如它会增加教师的惰性，一个课件用几年，不知道更换，这样，还会影响学生对于当下新知识的掌握。例如它会在一定的程度上造成学生对于课本的忽视，有时候一学期下来，书本还是如新的一般。
这些，都是需要加以改革的地方。但是我相信，在日后科技日趋发展更新的情况下，这些不足都可以得到弥补。多媒体中央控制系统在我们的生活中的作用会愈发的不可替代。