开题报-铃声广播系统的设计与实现
1. 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）
1.1 题目背景
教学管理中，铃声是一天教学活动的时间指示棒，严格控制着每天的作息时间，随着信息技术的发展，铃声广播系统逐渐开始进入实际应用中，开发一款铃声广播系统，灵活编写一天的作息时间，宜人的铃声给人一种清新的感觉。铃声广播系统广泛地应用于校园生活中，它是每个学校不可缺少的基础设施之一。通过铃声广播，可以控制校园的作息时间表，例如起床、上下课、重要考试时间等。学校通常使用传统的铃声或敲钟声作为上下课等作息时间的信号。且不说人工打铃、打钟的繁琐，铃声的单调和乏味，光是突然骤响的刺耳铃声就常常激起同学们的不满，为此而开发的“铃声广播系统”摒弃那些传统的铃声作为作息时间的信号，取而代之以现代优化美、怡人的环境，大大优化学习生活环境，使学生在紧张的学习环境中得到放松。
1.2 研究意义
该课题的研究为学校构建了一套融合音乐艺术与校园日常秩序调整为一体的铃声广播系统，实现校园铃声的自动化、个性化、音乐化，方便了学校对铃声的控制，同时为老师和学生营造一个和谐优美的环境。然而随着科学技术的不断发展，对教育水平的现代化要求也越来越高，作为一座现代化的大学校园，智能铃声广播系统的发展是一种趋势，特别是音乐铃声的普及、英语听力考试的实施等，对现行学校铃声广播系统的功能及智能化水平等都提出了更高的要求。
1.3 国内外相关研究情况
随着科技的不断发展,各种软件产品都得到了很好的发展。从开始的无人问津到现在的随处可见ATM机系统、公司财务部办公系统、物流公司办公系统等都和软件有关，其实软件并不是什么神秘的高科技，它只是用某种语言编写好的程序而己．而铃声广播系统是用Java语言来编写的一个系统，它能够让一个学校或企业集团实现铃声广播自动化，总之，一个需要时间系统的机构实现自动提醒功能。 当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被软件系统所取代。软件具有体积小、功能强、成本低、方便使用等优点。目前，一个学习与应用软件开发的高潮正在大规模地兴起。对于本课题的研究与发展来说，不管是国内或者国外都已经发展的很成熟了，毕竟相对于软件的飞速发展来说，铃声广播系统的设计并不算什么太难，而且可以算是很基本的东西，目前市场上各种类型的铃声广播系统层出不穷，大部分的铃声广播系统都是基于单片机开发的，而且是结合各种设备的综合应用系统，能实现的功能更强大也更便捷，例如基于校园网的自动打铃系统，自动广播打铃系统，音乐打铃系统等等，但是基本功能都相差不大，区别在于表现的形式有所不同。不过就目前而言铃声广播系统的功能由单一型发展成多功能多花样的通用型，而且核心技术不再局限于单片机，这更好的刺激了软件行业的进步和革新，保持自身的优势。
2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 研究的主要内容
该项目是采用单击模式，以校园后勤服务为目的铃声广播系统。主要分为设定时间计划模块、更换铃声模块、设定模式模块、媒体播放模块、系统安全管理模块五大功能。
系统功能模块图如图1所示。
图1 系统功能模块图
其中：
(1) 设定时间计划模块
主要功能：设定正常作息时间和特殊作息时间。
正常作息时间：按照学校作息时间表设定时间，可对时间进行增加、删除、修改。
特殊作息时间：分为补课、考试和放假三种情况，可对这些时间进行增加、删除、修改。
(2) 更换铃声模块
主要功能：铃声选择方式和铃声制作。
铃声选择方式：可自动选择和手动选择，比如播放校园歌曲时，管理员可指定播放哪一首。
铃声制作：可给数据库添加大量上下课铃声、背景音乐铃声，在不同时间段播放不同的音乐。
(3) 设定模式
主要功能：自动切换和手动切换
自动切换：设定好时间后，可自动在线校时。
手动切换：特殊时间安排的时候，可通过手动来更改时间和铃声。例如：国家法定节假日放假，提前补课。
(4) 媒体播放
主要功能：校园歌曲播放和校内新闻播放。
校园歌曲播放：在中午放学和下午放学时间播放一些校园歌曲，以增添校园活跃的气氛，让老师和学生感觉到轻松。
校内新闻播放：由校园播音员近期播报一些学校最近发生的新闻，方便学生对学校近况的了解。
(5) 系统安全管理
主要功能：管理员管理
系统管理：本系统仅限于管理员管理，设置好管理员账户和密码后，开启和关闭系统必须输入账户和密码，可以防止他人关闭系统，以免造成打铃停止。
2.2 研究方案、研究方法或措施
(1) 研究方案
1) 单机模式
它是一种软件方式，即通过计算机平台控制实现的自动铃声广播系统，用户通过第一次在系统上设置各个时间段响铃、音乐铃声、间隔时间，以后系统自动校正时间来触发响铃事件，然后通过计算机音频接口将铃声传播出去，此方式的优点是操作方便，存储容量大，播出音乐曲目的长度和数量不受限制，易于扩展。
2) 开发语言：Java语言，其优势在于Java语言是一个功能强大的跨平台程序设计语言，是目前应用最广泛的计算机语言之一，同时面向对象的编程更符合人的思维方式，使人们更容易编写程序。具体来说，它具有如下特性：简单性、面向对象、分布式、解释型、可靠、安全、平台无关、可移植性、高性能、多线程、动态性等。例如多线程：java程序可移植性一个以上的线程，比如，它可以在一个线程中完成某一耗时的计算，而其它线程与用户进行交互对话。所以用户不必停止工作，等待java程序完成耗时的计算。
3) 数据库：MySQL数据库，它的优势在于MySQL是开源数据库，提供的接口支持多种语言连接操作；同时支持多线程，可充分利用CPU的资源；适应于所有的平台而且支持触发器、事务等。
4) 集成开发工具：Eclipse，其原因是Eclipse是著名的跨平台的自由集成开发环境，不仅功能强大而且是免费的。它本身只是一个框架平台，但是众多插件的支持，使得Eclipse拥有较佳的灵活性。
(2) 研究方法
系统要求实现铃声广播的基本功能，从安全性和易操作性考虑，选择了单机模式，学校后勤人员通过在电脑上安装此系统，第一次手动设置时间计划，之后系统时间自动校正，通过系统时间的调用，来触发响铃事件，通过计算机的音频接口将音乐铃声传播出去，方便易用，无人值守，减少人力、物力的使用。本系统拟使用java语言，将按照软件工程的思想和方法进行分析、设计和实现：
1) 铃声广播系统的理论和技术支持；
2) 铃声广播系统的可行性研究；
3) 铃声广播系统的需求分析；
4) 铃声广播系统的概要设计；
5) 铃声广播系统的详细设计；
6) 铃声广播系统实现和测试的理论方法。
3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
3.1 本课题研究的重点
(1) 系统时间自动校正功能的实现，不用重复每天在系统中设置规定的响铃时间，由系统自动更新时间来执行此事件；
(2) 如何实现系统时间的调用来触发响铃事件。
3.2本课题研究的难点
(1) 在系统中如何写入数据的模块设计；
(2) 系统时间的调用来触发响铃事件；
(3) 多线程的执行：调用系统时间的同时触发响铃事件并且调用特定的铃声。
3.3前期已开展的工作
(1) 查阅大量的资料和文献，学习相关内容，分析确定系统的功能需求；
(2) 学习Java语言，更深入的掌握Java面向对象的编程思想；
(3) 对成熟铃声广播系统的研究，加深对课题的了解，确定铃声广播系统的设计框架，完成开题报告。
4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
第1周——第 3 周：选题、查找收集相关资料、确定开发工具、理解题目、撰写开题报告、准备开题答辩，初步确定提纲。
第 4 周——第6 周：结合题目调研市场上成熟的铃声广播系统，完成需求分析并制定开发计划。
第 7 周——第 8 周：进行系统的总体设计和详细设计。
第 9 周——第12 周：各模块源代码编写及调试，撰写论文初稿。
第 13 周——第15 周：系统集成、系统测试，导师验收成果，完成论文撰写，准备毕业答辩。
5. 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）
参考文献
[1] 王书杰，陈震.基于校园网络的自动打铃系统设计[J]，科学技术与工程，2011.11.08
[2] 魏建安，龙希现.智能式电子打铃器的原理与设计[N]，湖南教育学院学报，2008.08.17
[3] 郑莉.Java语言程序设计（第二版）[S],清华大学出版社，2011.6
[4] 张建，明娇.配电自动化系统的设计与实现[C]，第六届电能质量国际研讨会论文集，2012.4.26
[5] 杨帆.一种基于单片机的校园打铃系统的实现[J]，电脑知识与技术，2013.11.15
[6] 廖高灵，谢灶连，卜小卷.音乐打铃系统在技师教学中的应用[N]，电子制作，2008.03.01
[7] 雷道仲..基于单片机的教学铃声控制器设计[J]，数字技术与应用，2014.03
[8] 陈乐珠，李星活.多功能打铃系统[N]，硅谷，2014.03
[9] 李兴华.Java核心技术精讲[M]，清华大学出版社，2013.10
[10] 张伟光.杨世君.智能无线打铃系统[N]，哈尔滨师范大学自然科学学报，2002.04
[11] 张海藩，牟永敏.软件工程导论（第6版），清华大学出版社，2013,08
[12] 杜明，王树梅.学校广播教学系统的应用[J]，电脑知识与技术，2005.06.27
[13] Jilin, W.G.D.O., C.W.S.D. Changchun and China, Realization and Optimization of Video Encoder Based on TMS320C6455 DSPs. 2010: 中国吉林长春.
[14] Schoeberl M, Puffitsch W, Pedersen R U, et al. Worst-case Execution Time Analysis for a Java Processor[J]. Software: Practice and Experience, 2010, 04.
[15] Bruce Eckel. Thinking in Java(3rd Edition). Prentice Hall PTP,2002.04 |
