首页 实物视频演示 仿真视频演示 设计说明书预览 答辩PPT预览
设计说明书部分资料如下
设计摘要:
本设计以STM32单片机为核心控制器,构建了一个智能婴儿摇篮系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成,旨在提供一个安全、舒适且智能化的婴儿护理环境。中控部分采用STM32单片机,负责获取输入数据并进行处理,进而控制输出部分。输入部分包括六个模块:称重模块用于监测婴儿睡姿和防止婴儿被偷;人体红外模块用于判断婴儿的睡眠或清醒状态;光敏电阻用于检测光照强度;温度传感器用于实时监测环境温度;独立按键用于切换界面/模式、调节速度、设置温度阈值和开关播报;供电电路为整个系统提供电力。输出部分由七个模块组成:OLED显示屏用于显示温度、光照、婴儿状态和摇篮档位等信息;直流电机及驱动芯片用于驱动摇篮以不同频率运行;继电器在温度过高时驱动风扇转动;舵机用于模拟窗帘的开合程度;DY-SV17F触发语音模块在婴儿清醒时播放童话故事和音乐,使婴儿处于平稳舒适的状态;WIFI模块用于将数据上传至阿里云,方便远程查看和控制档位切换、开关音乐等;蜂鸣器在检测到重量异常时进行报警提醒。本设计通过集成多种传感器和执行器,实现了对婴儿环境的全面监测和智能控制,提升了婴儿护理的便捷性和安全性。
关键词:STM32单片机,智能婴儿摇篮,传感器,执行器,智能控制
字数:11000+
目录:
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.5 ESP8266-WIFI模块
3.6 语音播报模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 WiFi模块联网
5.3 设置温度实物测试
5.4 手动控制摇篮实物测试
5.5 婴儿床实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2数据检测仿真测试
6.3 设置温度仿真测试
6.4 婴儿床实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,智能化设备在日常生活中的应用越来越广泛。特别是在婴儿护理领域,传统的婴儿摇篮已经无法满足现代父母对婴儿安全和舒适性的高要求。智能婴儿摇篮系统的出现,正是为了解决这一问题,提供一个更加智能化、便捷化和安全化的婴儿护理环境。
现代父母对婴儿护理产品的要求越来越高,不仅要求产品能够提供基本的护理功能,还希望产品能够具备智能化、远程监控和自动化调节等功能。随着微控制器技术、传感器技术和无线通信技术的进步,构建一个集成了多种功能的智能婴儿摇篮系统成为可能。婴儿的安全是父母最为关心的问题之一,智能婴儿摇篮系统通过集成多种传感器,可以实时监测婴儿的状态和环境参数,确保婴儿的安全。
智能婴儿摇篮系统通过传感器实时监测婴儿的状态和环境参数,自动调节摇篮的运行频率、温度和光照等,减轻父母的护理负担。通过称重模块和蜂鸣器,系统可以在检测到婴儿重量异常时进行报警提醒,防止婴儿被偷或发生意外。通过WIFI模块,父母可以远程查看婴儿的状态和环境参数,并进行远程控制,如切换摇篮档位、开关音乐等,方便父母在外出时也能关注婴儿的情况。
智能婴儿摇篮系统的研究和开发具有重要的实际意义,不仅可以提升婴儿护理的便捷性和安全性,还可以推动智能化家居的发展,满足现代父母对婴儿护理产品的高要求。智能婴儿摇篮系统是智能化家居的一部分,其成功应用可以推动更多智能化家居产品的开发和应用,提升人们的生活质量。通过集成多种传感器和执行器,智能婴儿摇篮系统实现了对婴儿环境的全面监测和智能控制,为现代父母提供了一个安全、舒适且智能化的婴儿护理环境。
1.2 国内外研究现状
国内外在智能婴儿摇篮领域的研究已经取得了显著进展。国外研究方面,美国和欧洲的一些科研机构和企业已经开发出多种智能婴儿摇篮产品。例如,美国公司4moms推出的MamaRoo智能摇篮,通过内置的传感器和电机,能够模拟母亲怀抱的摇动方式,提供更加自然的摇动体验。此外,该产品还配备了蓝牙和Wi-Fi模块,允许父母通过手机应用远程控制摇篮的运行状态。欧洲的Philips公司也推出了智能婴儿监护系统,通过集成摄像头、温度传感器和湿度传感器,实时监测婴儿的睡眠环境和状态,并通过手机应用向父母推送警报信息。
国内研究方面,随着物联网和智能家居技术的快速发展,国内企业和科研机构也在积极探索智能婴儿摇篮的研发。例如,小米生态链企业Yeelight推出了智能婴儿床,通过集成多种传感器和智能控制系统,实现了对婴儿睡眠环境的智能调节。该产品还支持与小米智能家居系统的联动,提供更加便捷的智能体验。此外,国内的一些高校和科研机构也在进行相关研究,如清华大学和浙江大学等,通过结合人工智能和大数据分析技术,开发出能够自动识别婴儿哭声并进行智能安抚的智能摇篮系统。
总体来看,国内外在智能婴儿摇篮领域的研究已经取得了一定的成果,但仍存在一些挑战和不足。例如,如何进一步提升系统的智能化水平,如何确保系统的稳定性和安全性,以及如何降低产品的成本,使其更加普及等。未来,随着技术的不断进步和应用需求的增加,智能婴儿摇篮领域将会迎来更多创新和发展。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的智能婴儿摇篮系统设计,主要实现以下功能:
通过温度传感器检测温度
通过压力传感器检测重量
通过光敏电阻检测光强,光强过高,遮光
通过人体热释电传感器感知是否清醒
通过按键设置温度阈值,播放童话故事和音乐,控制婴儿摇篮不同抖动状态
通过WiFi模块连接阿里云,实现远程监控