高科技智能玩具不僅能滿足兒童的好奇心，加強兒童與玩具的互動，還能激發兒童的求知欲。智能玩具將計算機、電子和通信領域的先進技術“嫁接”到玩具產品中，突破傳統玩具的局限性，賦予玩具“聽”和“說”的功能，并能與人互動。智能玩具形式多樣，內容豐富，可以在與孩子“情感”交流的同時培養孩子的良好習慣，真正達到寓教于樂的目的。
在研究單片機控制技術和語音記錄回放技術的基礎上，設計了一種兒童卡片學習機。學習機由中央控制電路、語音記錄和回放電路、卡片解碼電路、信息識別電路和模式選擇電路組成。中央控制器根據卡片解碼和信息識別的結果，控制語音電路播放預先存儲的提示音，從而達到拼圖的目的。卡片學習機有兩種模式：學習和測試。在學習模式下，孩子們點擊卡片上的信息，通過語音電路播放信息內容；在測試模式下，先玩測試題，孩子們會回答，回答正確時給予表揚；回答錯誤時給予批評，最后根據孩子的表現給出測試結果和評價。
中央控制電路
卡片學習機系統工作原理
該系統由中央控制電路、語音錄放電路、卡片解碼電路、模式選擇電路和信息識別電路五部分組成。語音記錄和播放電路由單片機控制的語音芯片實現，按鍵在同一張卡上實現模式切換、模式識別和字符識別。卡上有一個矩形孔，通過彈片對開關進行解碼以識別卡。用戶將卡片插入學習機后，彈片開關通過解碼識別卡片并選擇模式。進入學習模式時，當用戶按下圖案或文字時，中央控制器控制語音芯片播放相應圖案或文字的語音；進入測試模式后，先玩測試題，孩子們會回答，回答正確后給予表揚；回答錯誤時給予批評，最后根據孩子的表現給出測試結果和評價。
語音電路
卡片學習機設計方案
在兒童卡片學習機系統中，中央控制電路是整個系統的核心。系統所有電路都是在它的控制下工作的。例如：AT89S52是一種帶4K 字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory ），高性能CMOS8位微處理器。
該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的AT89S52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。
語音錄制及播放電路用來錄制和播放語音，在學習模式下播放圖案或者文字等語音信息；在測試模式下播放圖案或者文字等語音信息的基礎上，給出正確、錯誤的提示及卡片譯碼電路模式、選擇電路語音錄制及播放電路中央控制電路信息識別電路。
在單片機的開發和應用系統中，匯編語言作為傳統嵌入式系統的編程語言已不能滿足實際需要。高級語言逐漸被引入，C語言就是其中之一。C語言是一種通用的計算機編程語言。它不僅具有高級語言的各種特性，而且可以直接操作系統硬件。對于大多數51系列微控制器，首先使用C語言不需要了解處理器的指令集和內存結構；其次，我們可以使用更接近人們思維的關鍵詞和操作函數。最重要的是C語言具有良好的可移植性，并且非常流行。它可以實現模塊化編程技術，以便將準備好的程序添加到新程序中。8051系列單片機作為一種工業標準，自20世紀80年代以來，就有了51單片機的C語言編譯器。C語言可以調用匯編語言的子程序或子函數。因此，大多數MCU程序都已改用C語言編寫。
