智能婴儿车.docx

智 能 婴 儿 车研究报告目 录1引言11.1课题背景及研究意义11.2相关问题的研究现状和发展趋势11.2.1研究现状11.2.2发展趋势11.2.3作品功能与特色22智能婴儿摇篮的总体设计92.1系统设计要求92.1.1系统总体框架设计92.1.2系统机械结构的设计92.1.3控制系统的设计133智能婴儿摇篮主要功能模块的设计与实现143.1系统总体结构143.2硬件模块设计153.2.1电源模块设计与实现153.2.2单片机控制模块设计与实现系统总体程序设计173.2.3直流电机驱动的设计与实现183.2.4哭声检测模块设计与实现203.2.5红外跟踪模块设计与实现213.2.6超声波避障设计与实现253.2.7报警模块设计274智能婴儿车的成本分析及市场前景2829附录：婴儿车的部分程序30摘 要本设计以STC89C51单片机为核心，配合传感器测量技术、结合独特的机械结构使本设计工作起来方便快捷，安全稳定，功耗低，更加适用于对婴儿的监控护理。通过安装在摇篮上的多种传感器和信号采集电路来产生控制信号并传输给单片机，单片机输出相应的控制信号并配合机械结构，从而实现摇篮对婴儿的智能监护等功能，满足了控制系统稳定性和精确控制的要求。随着社会经济的发展，人们的生活也都逐步提升，许多拥有婴幼儿的家庭都希望孩子有个良好的成长环境，他们需要一个不仅舒适而且具有人工智能的摇篮，来为宝宝及其监护人提供方便。现代大部分人都需要工作，晚上需要充足的睡眠，但宝宝的睡眠时间不稳定，这个问题困扰大部分拥有宝宝的家庭。为了使宝宝及其监护人都能够方便，所以设计了本产品，以便监护人在晚上能够安心睡眠，而宝宝也可以及时得到体贴的照顾。本说明书就面向婴儿智能护理设计展开深入探讨和研究。主要工作包括以下几个部分：第一章分析智能婴儿护理技术发展现状，给出发展智能婴儿护理装置的意义，描述课题发展前景；第二章对智能婴儿摇篮进行需求分析，确定设计方案；第三章就智能婴儿摇篮设计进行了阐述；第四章给出智能婴儿车的成本分析及市场前景；最后对本设计加以总结，并给出了进一步研究与设计的建议，以实现系统进一步优化。关键词：婴儿车 哭声检测 尿床检测 室内自由移动 智能跟踪 自动摇摆1 引言课题背景及研究意义照顾孩子的父母或是保姆不可能时时刻刻待在孩子身边，特别是在晚上，而且人们不可能因为孩子其他事什么都不做。基于以上几点我们设计出了智能婴儿车，它能帮助父母花更少的时间更好得照顾好婴儿，使婴儿更加健康茁壮的成长，而且能在照顾好孩子的同时做些家务及一些其他事情。智能婴儿摇篮可以提供给宝宝舒适摇晃,又可以通过自动移动和自动避障及自动追踪,使得妈妈们也可腾出手来处理家务或者休息。从而大大的减轻了婴幼儿父母的劳动负担。相关问题的研究现状和发展趋势研究现状智能婴儿摇篮和普通摇篮相比，功能强大，声控、遥控、电动、智能跟踪、智能避障集于一体，能够很好的为宝宝及其监护人提供很大的方便，使婴儿和监护人都能有充足的睡眠环境，使睡眠问题不再困扰婴儿的健康成长和监护人的正常作息。随着社会经济的发展，文化的进步，越来越多拥有宝宝的家庭需要一款智能婴儿摇篮，在未来将体现其优越性。发展趋势婴儿是一个相对较大的弱势群体，因此如何科学，合理的照顾婴儿是一门学问。在国内外市场也有一些婴儿用的摇篮，功能较少，达不到智能化，摇摆幅度也没有进行过检测，我们针对洛阳，郑州两地的婴儿市场进行考察，发现市场上的大部分摇篮摇摆幅度大小不一。主要依靠用户主观感觉来决定系统的运行，不具有科学性，因此并没有得到太广泛的应用。本作品将可编程控制器和传感器检测技术应用到宝宝摇篮，是目前市场上所没有的，并且本作品所采用的51单片机处理方式相对目前的简单的数字芯片处理方式比较而言更加方便快捷，安全稳定，功耗低，更适用于对婴儿的监控护理。婴儿一直是一个大的消费群体，故它具有很大开发价值，必将为有婴儿的家庭带来福音。 智能婴儿车功能与特色图1智能婴儿车的功能：哭声检测智能摇摆及报警 作用：当婴儿哭闹时，摇篮自动摇摆并播放音乐。若哭闹不止则发出警报，通知家人。设计原理：利用声音传感器搜集声波，过滤后对搜集到的声波频率进行检测，检测声音是否是婴儿哭声，进而实现婴儿车的自动摇晃或向家人报警。由于婴儿车总是被放在相对安静的地方看护，当婴儿哭闹时环境里声音的频率会大幅度升高。这也降低了过滤环境中嘈杂声音的难度。该模块设计及安装如下图：图22、大小便检测报警作用：婴儿大小便后人们很难及时发现，潮湿的衣物对婴儿的健康有很大影响。此装置有利于帮助人们解决以上问题。原理：利用湿度检测模块，当婴儿大小便时发出报警，让人们及时为婴儿更换尿片。当湿度检测模块检测到周围空气湿度升高到一定值的时候，蜂鸣器便发出警报声。当湿度检测模块变干燥后，或是家长过来将报