电子技术设计与应用　
Electronics Design & Application
10.3969/j.issn.13.01.018
基于单片机的红外遥控智能调光调速器的设计
（广东省技师学院，广东　惠州市）
摘　要：设计了一种可以对普通电灯（风扇）进行无级调光（调速）的系统。常用的电视机万能红外遥控器进行操作。通过摇控器上的两个按键进行控制，一个控制设备负载的开与关，一个控制调光（调速）。系统还有自动记忆功能。同时，系统还设有手动按键调节与触摸调节功能。
关键词：无级调光（调速）；红外摇控；记忆?
Design of an Infrared Intelligent Dimming(Speed Regulation) System Based on MCU
Zhang Guoliang
(Guangdong Province Technician College, Huizhou, Guangdong)
Abstract: An stepless dimming(speed regulating) system for ordinary lamps(or electric fan) is designed. The commonly used TV remote controller is used for operation. The control is carried out through two push-buttons
on the remote controller, one controls the turn-on and turn-off, and the other controls the dimming (or speed regulating). The system has automatic memory function. At the same time, the system also offers manual key regulating and touch regulating functions.
Key words：stepless dimming (governor); inf memory
电子遥控技术已经十分成熟了，它能为我们的生活带来方便。在我们日常生活中，处处都可以见到它的影子。比如：在小汽车上，有遥控电子锁。遥控玩具、空调与电视机也用到了遥控。常见的遥控，一是无线遥控，二是红外遥控。红外是一种不可见光，它介于可见光和微波之间，既有可见光的性质，如：直线传播、反射、折射等，又具有微波的一些特性，如穿透力强。红外线遥控是目前使用最广泛的一种遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅安全可靠而且能有效地隔离电气干扰。
借助于红外线具有的上述特性。利用红外传感器具有灵敏度高、响应速度快和光谱范围窄的特点，同时利用单片机结构紧凑、可靠性高、数据处理能力强、速度快、功耗小、成本低的特点、可以制作灵敏度高、抗干扰能力强、性能优良的红外遥控装置。
１　红外遥控原理
通用的红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编／解码专用集成电路芯片来进行控制操作，
如图１所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。发射电路采用普通电视机上所使用的万能遥控器，在其上选择两个电视机不用的按键即可。
图１　红外遥控系统的编码与解码
由电视机万能遥控器发射红外编码，利用一体化红外接收头接收到红外编码经放大、解调后，再经过单片机软件解码后，驱动相应的I/O口工作，即可完成相应的控制功能。
２　单元模块设计
本系统主要部件包括一体化红外接收传感器、STC89C52单片机系统、调光调速系统，电源电路。
２．１　一体化红外接收传感器电路设计
HS0038是一种应用于遥控接收或其它方面的小型一体化接收头，中心频率为38.0kHz，可改善自然光的反射干扰，独立的PIN二极管前置放大器集成在同一封装上，内部原理见图２。
HS0038环氧树脂封装提供一个特殊的红外滤光器，可防止自然光的干扰，HS0038有着极好的抗自
然光的性能，可防止无用脉冲的输出。
电子技术设计与应用　
Electronics Design & Application
利用单片机可对上述电路进行遥控。以调光为例：将上述电路中的开关AN1并联在一个继电器Ｋ１常闭触头的两端。利用红外遥控器中的一个按键控制单片机对该继电器进行操作，每按一次该按键，继电器K1接通与关断（时间30ms左右）一次，即可实现对灯的开与关。将AN1两端再并联在另一个继电器K常闭的两端，利用红外遥控器中另一个按键控制单片机对该继电器进行操作，按一下该按键，继电器K2接通（调光中）。再按一下该按键，控制继电器K2关断（调光结束）。这样，就实现了红外遥控调光功能。调速原理与此一致，这里不作赘述。
２．４　电源电路
电源可采用阻容降压法，电路如图４所示，注意电容C5要选择高压电容，电阻R4也需要一定的功率，可选0.5W的碳膜电阻。
图２　HS0038内部电路
将HS0038一体化接收头输出端接在单片机的P3.2口上。一体化红外接收头接收到红外编码经放大、解调后，再经过单片机外部中断0 P3.2口，利用软件对P3.2口上的电平信号进行分析解码即可。
２．２　STC89C52单片机系统　
单片机系统为最小应用系统，包括电源电路、晶振电路、复位电路。这里不再作详细介绍。
２．３　调光调速系统
电路由输入缓冲器、锁相环、控制逻辑、亮度记忆、相角指针、数字比较器和输出驱动器组成，见图３。电路的基本工作原理为（以调光为例）：人体带电与市电同频，当人体接触触摸片时，经输入缓冲级的削波、放大、整形，成为标准的MOS电平。触摸持续时间大于32ms小于332ms时，控制逻辑部分控制电路呈开关工作状态。当触摸持续时间大于332ms时，控制逻辑部分控制电路呈调光工作状态，输出触发脉冲相位角在41°至159°之间连续周期变化，并根据人眼的感受力，分为快、慢和暂歇三个过程。当触摸结束时，亮度记忆对该时相位角进行记忆，若再施与大于32ms，小于332ms的触摸，电路呈关状态时，相位角仍由该部分记忆，保证电路在下一次开状态时，保持原选定相位角，光源保持原亮度。触发脉冲与市电的同步，由锁相环保证，电路的工作时钟，也均由其产生。同时，电路还具有遥控（即远端触发）功能，和渐睡（即由亮至暗，最后关闭）功能，其延续时间由外电路设置。
图４　电源电路图
图３　调光调速系统原理图
３　程序设置
软件设计主要分为主程序、遥控接收解码子程序、继电器驱动程序。利用单片机对红外信号进行快速解码的时候，采用外部中断的方式，中断的触发方式为低电平触发方式，具体的算法为：在外部中断服务程序中，如果起始码和结果码正确，进行解码，否则退出。在解码的时候，等待第一个高电平的到来，即红外遥控引导信号（一个9ms的低电平和一个4.5ms的高电平），然后收集用户码高8位和8位键值反码数据，并存入一个数组中。解码的关键是如何识别“0”和“1”。程序中设计一个0.14ms的延时函数，作为单位时间，对脉冲维持高电平的时间进行计数，并把此计数值存入一个变量中。看高电平保持的时间是几个0.14ms。高电平保持时间必须比0.56ms长些，但又不能超过1.12ms，否则如果该位为“0”，读到的已是下一位的高电平，因此，在程序中，取0.14×6=0.84ms左右比较合理。
“0”和“1”的具体要求判断由程序中的以下语句判断：
IRCOM[j]=IRCOM[j] && 1;
//计数小于6，收到的是0，数据最高位补0
电子技术设计与应用　
Electronics Design & Application
if (N&=8) {IRCOM[j] = IRCOM[j] | 0x80;} //计数大于等于6，收到的是1，数据最高位补1。
另外当高电平计数为30时（0.14×30=4.2ms），说明有错误，程序退出。
程序流程图见图５。
图７　装好的电路实物
图５　程序流程图
红外遥控调光电路的关键是红外遥控的解码，发射时利用现有的电视机万能遥控，使其有了第二功能。在解码红外信号上，应用了脉冲位置调制(PPM)法。即采集其高低电平宽度的方法，可以还原出信号的各个编码，简化了电路。同时，采用了专用调光调速芯片来控制负载，增强了系统功能、并且能安全、可靠地工作。本设计非常简单的实现了红外遥控信号解码，完成了无级调光与调速功能，效果令人满意。制作好的电路见图６、图７。
图６　制作好的电路板源程序：#include &reg51.h&#include &intrins.h&#define
/* 定义空指令 */#define uchar unsigned char#define uint
unsigned int#define delayNOP(); {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();};void delay(uchar x);
//x*0.14MSvoid delay1(int ms);sbit IRIN = P3^2;
//红外接收器数据线sbit RELAY1=P1^0;
//继电器1驱动线sbit RELAY2=P1^1;
//继电器2驱动线uchar IRCOM[7];main(){IE = 0x81;
//允许总中断中断,使能 INT0 外部中断TCON = 0x01;
//触发方式为脉冲负边沿触发
//I/O口初始化
while(1);} //end main/***************************************/void IR_IN(void) interrupt 0
//外部中断服务程序{
unsigned char j,k,N=0;
delay(15);
if (IRIN==1)
//确认IR信号出现
while (!IRIN)
//等IR变为高电平，跳过9ms
的前导低电平信号。
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文档介绍：
I 摘要随着电子技术和自动化技术的发展,人们对生活质量的要求越来越高。家用电器产品也在不断的更新换代。从始初的晶体管、到电子管;由模拟到数字;由分立元件到集成电路; 从普通向高性能、多功能型;由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。此次要设计的就是红外遥控窗帘。它是采用 89C2051 单片机的最小系统设计,控制一个 220V 的可逆、直流电动机控制窗帘的拉开和关闭。红外遥控的重点就在红外发送和接收及编码与解码问题。所以讨论的重点也就是这些个方面。当今专用的红外发送和接收器件非常多,编码与解码的方法也很多,所以要根据实际的情况来选取合适的发送、接收器件和编码、解码方法。除此之外,还要了解单片机的接口技术的应用和单片机的抗干扰方法。接口方面主要介绍单片机的串口。抗干扰技术有: 指令冗余、拦截技术、软件陷阱的设计、软件“看门狗”技术等。关键词: 遥控,红外线,编码,抗干扰,智能, 串行口 II ABSTEACT With the development of electronic technology and automatic technology, people have more and more high expectations for life quality. The home electric equipment products are in constant update too. From the transistor of the beginning of beginning, t Imita From the ponent to th From ordinary to high performance , multi- By manual to control to infrared ray remote control, to intelligent to develop. This one that designed less important is an infrared remote control curtain. It adopt minimum system , 89C2051 of MCU design , control one 220V reversible changing speed the motor control to draw back and shut off the curtain. [27] Infrared focal point of remote control in infrared to send with receiving and code and decode the issue. So focal point that discuss the. A special-purpose one infrared to send and receive device very more, code and method that decode too a lotof nowadays, so will choose suitable sending, receiving the device, code, decoding method according to the real situation. In addition, should understand the application of the interface technology of the one-puter and one-puter anti-interference method. Interface respect introduces one cluster of mouths of the one-puter mainly. Anti-interference technology is as follows, order redundancy, interception technology, design, software, software of trap “ guard the gate dog & technology, etc. Keywords: Remote control , Infrared ray , Code , Anti-interference , Intelligence , Serial mou th 3 目录摘要............................................................................................................................ I ABSTEACT .................................................................................................................. II 1 绪论................................................................................................................... 1 2概述............................................................................................................................ 2 2.1 选题背景.................................................................................................................. 2 2.2 设计思路.................................................................................................................. 3 3红外遥控电路原理及编码解码................................................................................ 5 3.1 电路原理............................................................................................................1
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31天环游单片机 第56讲、游人如织——程序分析以及红外解码编程实例（1）
简介：刘平录制。本讲内容为程序分析以及红外解码编程实例（1）
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& & & & CO检测报警仪是家庭生活中检测一氧化碳浓度和超标报警的设备。他的原理是通过CO传感器采集室内的CO浓度，同时通过电压比较器输出数字信号和CO传感器自身的模拟信号。通过手动设置CO的报警浓度（数字量显示），超过响应浓度会自动触发报警模块，蜂鸣器报警，指示灯闪烁。
& & & &CO检测报警仪的设计与开发涉及了传感器技术，电子技术等，对动手能力的培养起到了良好的推动作用。它大致可以分为四个部分：传感器数据采集部分，显示部分、数据输入部分和报警部分。CO报警仪的设计在一定程度上可以应用到实际的家庭环境中，实时测量CO浓度并提醒人们注意开窗通风等。视频教程通俗懂，学员们可以根据视频教程很快制作出一个CO检测报警仪。
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& & & &本设计主要以8051系列单片机的系统设计为主线，通过对各个模块实例化的设计形式，软硬结合，由浅入深的介绍各个模块的作用和各个模块的实现方式。最后将带领大家制作出一款属于自己的CO检测报警仪。
目录介绍：
第一课 CO检测报警仪概述
1、CO检测报警仪概述
2、CO检测报警仪的组成部分
3、CO检测报警仪的制作清单
4、本视频的教学安排
第二课 畅学MQ-7 CO传感器入门
1、 气体的简单介绍
2、 CO 传感器MQ-7的认识
3、 MQ-7传感器工作原理及特性
4、 LM393芯片在模块中的作用及结构
第三课 畅学硬件开发板介绍（简单介绍）
1、51单片机最小系统 (PCF8591芯片的介绍)
2、IIC总线的介绍
1,IIC的简介及硬件原理;
2,IIC的数据传输的解析
3、AD/DA采集电路介绍
1 , A/D转换的意义和分类;
2，A/D转换模块的介绍
4、LCD1602显示屏驱动电路
1，LCD1602信号管脚简介
2，LCD1602的基本读写操作介绍；
3，51单片机操作LCD1602的流程介绍
5、按键电路
6、蜂鸣器报警电路
第四课 单片机程序设计
1、软件的流程图
2、软件的模块驱动代码调用
3、软件的逻辑设计
4、查询法整体实现
第五课 成果演示与常见问题
1、程序无法下载，找不到串口
2、蜂鸣器不工作
3、显示屏只有背光没有显示
4、成果演示
课程细节：
& & & 本套课程以计算器的制作为例，详细讲解了CO检测报警仪概述、畅学MQ-7 CO传感器入门、畅学硬件开发板介绍、单片机程序设计、成果演示与常见问题，以及控制电路的搭建、程序的编写和调试、总电路的搭建和调试理论结合实践，基于实例开发讲解。本套课程视频属高清版，目录结构清晰，图文详细解说，以下是部分视频页面截图。&
网站功能：
&1.&&&课时简介，方便让你快速了解本课时主讲内容&。
2.&边学边记笔记，记录知识要点，拓展新知，全面透彻来学习。
& & &本课程通过简易计算器模块设计与使用详解，以初学者为对象，从零开始手把手教你学习简易计算器模块设计，循序渐进地基于理论讲解并结合实验项目实战开发，是学习者入门的一套经典视频教程。
& & &本教程的亮点就是在分析初学者认知规律的基础上，对简易计算器模块的应用基础知识进行系统而翔实的介绍。本课程打破了传统的教学模式，采用模块制作与使用的方法，分别从该模块的应用、模块器件介绍、模块需用到的理论知识，硬件电路设计、C语言编程等相关联的知识，巧妙地将计算器原理与应用、硬件电路设计、C语言编程的知识点融入该模块项目中，让你对简易计算器制作更是得心应手，使广大学者可边学边练习制作该模块，不仅高效地系统学习了知识，又提高了动手能力。
& & &在多角度、多方面的模块实例化讲解中，读者不仅掌握了简易计算器的基本技能，还开阔了计算机流行应用的视野。因此本课程适合单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计爱好者等电子制作学习相关人员。
课程详情：
& & &《畅学简易计算器基础教程》由畅学电子专业的电子工程师团队设计规划，并独家录制。本课程主要通过模块实例化的形式，以简易计算器的系统设计为主线，结合软件和硬件，由浅入深、通俗易懂地介绍了简易计算器模块制作开发的流程、方法、技巧和设计思想。本课程主要讲解了简易计算器的概述、器件选择、系统概述、系统硬件设计、系统软件设计、制作过程中的注意事项汇总等。
第一章 概述
&&& 一、简易计算器设计背景
&&& 二、简易计算器的功能介绍
&&& 三、本套教程的安排
第二章 器件选择
&&& 一、显示器的选择
&&& 二、按键部分的选择
第三章 系统概述
&&& 一、系统设计结构图
&&& 二、简易计算器工作流程图
第四章 系统硬件设计
&&& 一、时钟电路
&&& 二、复位电路
&&& 三、按键电路
&&& 四、显示电路
& & 五、实物搭建步骤
第五章 系统软件设计
&&& 一、按键程序
&&& 二、显示程序
&&& 三、主程序
第六章 总结
&&&&&& 制作过程注意事项汇总
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& & & 本套课程以计算器的制作为例，详细讲解了简易计算器的概述、器件选择、系统概述、系统硬件设计、系统软件设计、制作过程中的注意事项汇总等，以及控制电路的搭建、程序的编写和调试、总电路的搭建和调试理论结合实践，基于实例开发讲解。本套课程视频属高清版，目录结构清晰，图文详细解说，以下是部分视频页面截图。&
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2.&边学边记笔记，记录知识要点，拓展新知，全面透彻来学习。
& & & &Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)。它适用于爱好者、艺术家、设计师和对于"互动"有兴趣的朋友们。Arduino可以使用现有的电子元件例如开关或者传感器或者其他控制器件、LED、步进马达或其他输出装置。 Arduino也可以独立运行，并与软件进行交互，例如: Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, VVVV或其他互动软件&。 Arduino的IDE界面基于开放源代码，可以免费下载使用，开发出更多令人惊艳的互动作品。
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& & & &每节课程的小例子，都会将硬件电路的连接（原理图）展示出来，并且分析工作原理，穿插介绍基础的电路知识；编写软件代码的过程中，也会讲一些编程相关的基础知识（主要包括C和C++），让读者理解软件和硬件之间的联系，最终能够使读者们具备较强的动手能力，能够快速实现自己的创意想法。
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课程介绍：
第一章 认识Arduino
1．硬件型号
2．软件环境
3．准备工作
4．操作步骤
第二章 基础知识
1. 数字电路基本概念
2. 接口、GPIO等概念
3. 编程基础
4. Arduino常用函数
第三章 LED实例
1. 单色双色及三色LED原理图
2. 电路板连线
3. 控制亮和灭
4. 用PWM控制亮度
第四章 按钮实例
1. 按钮原理图
2. 电路板连线
3. 软件读取按键值
4. 用按钮控制LED
第五章 继电器实例
1. 继电器控制原理图
2. 电路板连线
3. 软件控制闭合和断开
第六章 红外对管检测实例
1. 红外对管原理图
2. 电路板连线
3. 软件读取红外对管输出
4. 红外对管当成虚拟按键使用
第七章 蜂鸣器实例
1. 蜂鸣器驱动原理图
2. 电路板连线
3. 软件控制蜂鸣器发声
4. 使用蜂鸣器演奏音乐&
第八章模拟量采集
1. AD转换的概念
2. 旋钮和游戏杆连线
3. 软件读取旋钮输入值
4. 软件读取游戏杆输入值
第九章 定时器和中断
1. 中断及定时器概念
2. 应用实例
第十章串口总线
1. 串口概念
2. Arduino串口介绍
3. 串口监视器
4. 软串口读取PM2.5传感器
第十一章温湿度传感器实例
1. 单总线概念
2. 电路板连线
3. 软件读取温湿度值
第十二章& 超声波实例
1. 超声波工作原理
2. 电路板连线
3. 软件读取超声波测距值
第十三章EEPROM实例
1. &EEPROM概念
2. 读写EEPROM操作
3. &10进制数和16进制数的转换
4. 大于8位的数据如何进行EEPROM读写
第十四章总结
1. 调试的小窍门
2. 推荐几个图形化编程工具
3. 介绍几个成功的Arduino众筹项目
4. 提高教程概要
& & &&本套课程详细讲解了Arduino模块设计制作流程、模块的基础知识、程序撰写以及实际开发应用，理论结合实践，基于实例开发讲解，本套课程视频属高清版，目录结构清晰，图文详细解说，以下是部分视频页面截图。
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&1.&&&课时简介，方便让你快速了解本课时主讲内容
2.&边学边记笔记，记录知识要点，拓展新知，全面透彻来学习。
& & & 简易电阻、电容、电感测量仪是为了方便人们对电阻、电容及电感测量而随着人们生活节奏的加快应运而生的具有现代工业气息的测量仪器，具有方便、准确、操作简单、体积小、易于携带等优点。它的设计运用了模拟电子，模拟电路，数字电路及相关的单片机知识加以人为的思想设计而成。设计原理是把电阻、电容、电感转换成频率信号f，转换的原理分别是RC振荡电路和LC电容三点式振荡电路。
& & & &本教程的亮点就是在分析初学者认知规律的基础上，对简易电阻、电容、电感测量仪的应用基础知识进行系统而翔实的介绍。本课程打破了传统的教学模式，采用测量仪原理与各个模块制作相结合的方法，分别从该模块的应用、模块器件介绍、模块需用到的理论知识，硬件电路设计等相关联的知识，巧妙地将单片机原理与应用、硬件电路设计的知识点融入该模块项目中，让你对测量仪各个模块的设计更是得心应手，使广大学者可边学边练习制作，不仅高效地系统学习了知识，又提高了动手能力。
& & & 本课程是简易电阻、电容、电感测量仪制作与设计学习从入门到深入的一套经典视频教程，以初学者为对象，从零开始手把手教你学习简易电阻、电容、电感测量仪制作的设计，循序渐进地基于理论讲解并结合实验项目实战开发。
& & & 在多角度、多方面的测量仪块制作讲解中，读者不仅掌握了测量仪制作的基本技能，还开阔了单片机流行应用的视野。因此本课程适合单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计爱好者等电子制作学习相关人员。
课程详情：
& & 《畅学测量仪基础教程》由畅学电子专业的电子工程师团队设计规划，并独家录制。本课程主要通过测量仪各个模块实例化设计的形式，以测量仪的系统设计为主线，结合软件和硬件，由浅入深、通俗易懂地介绍了测量仪制作的流程、方法、技巧和设计思想。本课程主要讲解了简易电阻、电容、电感测量仪设计概述、电阻电容电感测量的基本原理与方法、控制电路的搭建、程序的编写和调试、总电路的搭建和调试等课程。
课程介绍：
第一课 简易数字式电阻、电容、电感测量仪设计概述
1.1 将目标作品进行分模块设计调试的一般方法
1.2 简易数字式电阻、电容、电感测量仪的基本思路
1.3 项目分工和并行设计法
第二课 电阻测量的基本原理和方法
2.1 直接电阻分压式测电阻法
2.2 RC充电原理电阻测量法
2.3 RC和555定时器构成多谐振荡电阻测量法
2.4 电阻测量最佳方案的判定和选择
2.5 电阻测量电路的设计与仿真
2.6 电阻测量电路焊接与调试
第三课 电容测量的基本原理和方法
3.1 RC充电原理电容测量法
3.2 RC和555定时器构成多谐振荡电容测量法
3.3 电容测量最佳方案的判定和选择
3.4 电容测量电路设计与仿真
3.5 电容测量电路焊接与调试
第四课 电感测量的基本原理和方法
4.1 平衡电桥法测电感
4.2 LC三点式震荡电感测量法
4.3 555定时器与电感储能及充放电原理电感测量法
4.4 电感测量最佳方案的判定和选择
4.5 电感测量电路设计与仿真
4.6 电感测量电路焊接与调试
第五课 控制电路的搭建
5.1 旋转开关的焊接和安装
5.2 测量表笔插座的焊接和安装
5.3 继电器驱动电路的设计与焊接
5.4 模拟开关的用法和焊接
第六课 程序的编写和调试
6.1 定义部分
6.2 子程序
6.3 中断部分
6.4 主程序
6.5 注意事项
第七课 总电路的搭建和调试
7.1 总电路的集成
7.2 作品的包装方法
课程细节：
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2.&边学边记笔记，记录知识要点，拓展新知，全面透彻来学习。
金币：3404个|
学分：4260个
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