婴儿智能看护装置设计重点解读.doc

传感器 课程设计 课 题 名 称：婴儿智能看护装置设计 学 院：信息工程学院 专 业： 班 级： 组 员： 指 导 教 师： 时 间： 实验分工 ***：负责温湿度模块的设计、相关资料的查找、后期文档的制作、整体思路的设计 ***：负责语音模块的设计、相关技术资料的搜集、参与后期文档的制作，整体框架的整理 ***：负责翻身检测模块设计、相关论文的收集、声光报警模块的设计 目录 一：绪论 4 1.1研究背景 4 1.2研究目的 4 1.3研究意义 4 二：系统方案设计 5 2.1项目分析 5 2.1.1问题分析 5 2.1.2解决思路 5 2.2设计方案 5 2.2.1总体设计方案 6 2.2.2系统框图 6 2.3设计采用技术 7 2.3.1微处理器 7 2.3.2温度传感器 7 2.3.3湿度传感器 8 2.3.4语音识别技术 9 三：模块设计 9 3.1温湿度模块设计 9 3.1.1温度子模块设计 10 3.1.2湿度子模块设计 11 3.2语音模块设计. 14 3.3翻身模块设计 15 3.3.1震动开关特性 16 3.3.2翻身检测电路 16 3.4声光报警模块设计 17 3.5设计总框图 17 四：实验总结 18 一： 绪论 1.1研究背景 中国第六次人口普查结果显示，我国6岁以下儿童有1.3亿，每年以两千万到三千万的速度在增长，0—3岁的婴幼儿达七千万，其中城市婴幼儿有一千多万名，根据计生委的相关研究报告，在今后10年，中国将继续保持人口生育高峰，第五波“婴儿潮＂也将会来临。 我国学前教育主要依托于幼儿园、托儿所等机构现有的幼儿园低龄教养经验少、机制不健全、设备相对薄弱，同时婴幼儿年龄过小，看护起来难度大，绝大多数幼儿园也不具备条件接收3岁以下的孩子入园，0—3岁的城市婴幼儿看护需求得不到满足，80%是在家庭中进行的，随着人口的增多，婴幼儿的看护将面临更加严峻的挑战。 1.2研究目的 基于对现代城市婴幼儿看护需求的认识，本文提出了婴儿智能看护装置的设计。通过分析看护过程中婴幼儿与看护人员的需求，将需求转化为设计语言，从而建立婴幼儿看护装置的功能框架，并设计出婴儿看护装置的模型，从而起到辅助看管的功能，缓解对婴幼儿看护压力的作用。 1.3研究意义 从婴幼儿的角度：在家里安装一个这样的装置，婴幼儿可以在一个安全舒适的环境睡觉，能够及时解决一些婴儿出现的状况，能够与婴儿进行互动。 从家庭看护人员的角度：传统0-3岁时婴幼儿看护，主要是家中进行并且通常是24小时不离身的看护，城市年轻的父母同时还有工作生活的重大压力，通常也疲于照顾婴幼儿，许多年轻夫妻需要自己的父母帮忙看护，这也给老年人的生活带来了不便，虽然他们时间充足，但是由于长时间照看儿孙一方面精力体力不支另―方面也减少了自己的自由时间，如果在家里安装一个这样的装置，能为他们缓解看护压力，也让他们有更多自己的时间。 二：系统方案设计 2.1项目分析 2.1.1 问题分析 我们本次的课程设计题目是智能婴儿看护装置的设计，在满足婴儿需求的前提下尽可能的达到智能。我们选择婴儿睡眠为主要的研究方向，致力于解决婴儿睡眠过程中所遇到到的问题。婴儿在睡眠过程中主要的需要解决的问题有：婴儿尿床、婴儿哭闹、婴儿翻身。婴儿尿床是主要问题，当婴儿哭闹时能够及时与婴儿进行互动，婴儿翻身则有可能踢翻被子，导致婴儿受凉。 2.1.2解决思路 我们对普通婴儿床进行改造，根据发现问题，解决问题的原则。在原有的婴儿床上加入温湿度传感器来解决婴儿尿床问题；加入语音识别模块解决婴儿哭闹问题；加入翻身检测模块解决婴儿翻身问题。在此基础上再加上Baby Monitor设备实现监控婴儿的状态。 2.2 设计方案 本设计是以满足普通用户或者小型实验室需求为目的，因此，该设计考虑的主要因素就是易于实现和成本的问题，然后再考虑保证满足常用功能的前提下，拓展设计功能，确保使用方便。结合成品婴儿看护器的特点及日常系统设计开发的需求，本文提出了如下设计方案。 本方案采用基于SCT89C51单片机设计思路，外围电路以温度传感器，湿度传感器和振动开关为主，语音识别模块采用的是ICRoute公司设计生产的LD3320芯片，结合Baby Monitor设备，实现对婴儿全方位的看护。 2.2.1总体设计方案 系统采用SCT89C51单片机作为微处理器，DS18B20作为温度传感器对温度进行检测，HS1101作为湿度传感器与NE555组成湿度检测模块，振动开关SW-2000对婴儿翻身进行检测，