基于单片机的监控电子婴儿床系统的设计与实现.docVIP

基于单片机的监控电子婴儿床系统 【摘 要】 【关键词】 1.引 言 人们对智能化的生活越来越向往，加之，移动通信是达到通信最终目的的有效手段，它在商业市场上所具有的巨大潜力已经越来越多地被人们所认识[1]。同时单片机完成了由模拟电路和数字电路的传统设计模式过渡到以软件设计为主体的微控制技术时代。使得单片机在各种各样的生活场景中得到了广泛的应用。所以催生了我利用单片机，再结合移动通信做出这款基于单片机的监控电子婴儿床系统的想法。 现阶段，在大部分的中国家庭中都拥有独生子女，中国家长们对独生子女的照顾和呵护可谓到了无微不至的地步。“喂好孩子，好好地爱护他”，这可能是一个还不错的医生对父母的忠告[2] 。一个孩子从婴儿到儿童，再到青年，然后再到自立，这一个期间父母无时无刻不在付出和投入心血。特别是婴儿时期的投入，年轻的爸爸妈妈们缺少照顾婴儿的经验并且面临着巨大的生活压力，不得不聘请保姆来照顾婴儿。但对孩子与生俱来的爱，又使他们担心孩子得不到保姆及时的照顾。目前市场上的婴儿床产品都无法满足父母对保姆照顾孩子不周的担忧，所以才有了我做这款产品的想法。 该婴儿床设计针对现阶段独生子女父母对保姆照顾婴儿不周的担忧，利用单片机的控制技术，并结合GSM短信监控设计出具有监控功能的电子婴儿床系统。当出现父母担忧的几种情况时，该系统在一定的时间之后会自动发送短信给孩子监护人，从而让监护人实时了解孩子的情况，能够安心工作。该婴儿床系统具有价钱便宜、功能实用、工作稳定可靠等优点。 我设计的这款监控婴儿床，外观上尚需润色不少，比如步进电机实现摇床功能要怎么具体的实现，此系统中只用步进电机来模拟；还有具体的婴儿床模型没有做出来；温度传感器和湿度传感器放置在哪里效果最佳，并能实现所要求的功能。但设计的GSM短信监控功能，能够很好的满足婴儿父母的心理跟生理上的需求。 2.系统结构设计 2.1 系统框图 图2-1 系统结构图 图2-1为本系统的系统结构图，由图可见该系统由9部分组成： 微控制器： 因为AT89S52是一种低功耗、高性能COMS8位微控制器，具有8K在系统可编程flash存储器[3]。采用AT89S52系列单片机作为系统核心芯片，依据系统收集到的信号做出相对应的数据处理动作和控制操作动作。 声控电路： 该电路负责对超过一定分贝声音的采集，从而达到启动步进电机的条件。 温度采集电路： 该电路负责采集相应的环境温度，并送达微控制器进行处理。 湿度采集电路： 此电路用来采集相应的环境湿度，传递到相应的模块进行处理。 步进电机： 用该模块来模拟婴儿床摇动的功能。 LED灯： 在该系统中LED突然发出的亮光能够实现提醒保姆及时照顾婴儿，查看是否尿床或者没有盖被子等情况 蜂鸣器： 在此系统中蜂鸣器发出警报声，用来提醒保姆及时查看婴儿是否尿床或者踢被子等情况发生。 GSM模块： 该模块与单片机通过杜邦线相连，单片机采集到相应的信号，根据不同信号做出不同的数据处理，在一定的条件下，控制该模块做出朝相应的手机发送短信的命令。 系统供电电路：为报警系统的工作提供稳定的直流稳压电源。 2.2 系统功能 系统开始工作后，电子婴儿床系统会根据下列出现的不同情况，做出不同的处理： 1.?每次婴儿在晚上号哭时通过声音控制电路控制电机自动晃动，当婴儿的哭声大于一定分贝时，启动晃动系统，晃动速度可调； 2.?声控模块可以由开关控制启动和关闭； 3.?每次孩子撒尿导致被子湿了时，通过湿度感应器的信号启动自动报警，蜂鸣器启动发声，LCD上显示WET； 4.?温度传感器在婴儿被窝进行自动测温，当温度低于正常值时会自动发出报警信号通知看护者及时给婴儿盖被子。蜂鸣器报警，LCD上显示温度。 5.带GSM模块。当尿床超过3分钟没处理得话（即保持尿床的那个湿度超过3分钟），发送短信到指定手机，并显示内容：您的孩子尿床了;当孩子哭超过3分钟（即声控电路控制的电机运行超过了3分钟），发送短信到指定手机，并显示：您的孩子哭了。 2.3 系统方案论证 2.3.1 主控制芯片的选择与论证 主控制芯片我首选我比较熟悉的AT89S52-24PU的单片机，用这款芯片最关键的因素在于使用该芯片在能够实现本系统所有功能的基础上，能够做到成本最低化，避免浪费，用最少的钱，做最好的产品。基于此，我选择该系列的单片机作为本系统的主控制芯片。 2.3.2报警系统的选择与论证 因为声光报警是一种比较传统的报警方式，所采用的主要是蜂鸣器和发光二极管[14]，所以警系统我采用的是LED发光报警和蜂鸣器报警声光相结合的报警系统，再者还有GSM延时报警等3种报警方式相结合的形式。为什么要用到这3种报警方式呢？因为所针对的报警人群不同。声光报警所针对的人群