韓逍 龐家園 劉會(huì)巧

摘要：本項(xiàng)目研制了一款基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能育嬰箱，該裝置是一款基于手機(jī)APP的集監(jiān)控，調(diào)溫，安撫，防盜為一體的多功能嬰兒床。

關(guān)鍵詞：Android;WIFI;單片機(jī)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）11-0142-01

1 研究背景及內(nèi)容

中國母嬰產(chǎn)品設(shè)計(jì)起步與國際相比較晚，我國現(xiàn)今母嬰產(chǎn)品設(shè)計(jì)大部分著重點(diǎn)在人機(jī)工程、顏色、安全性、益智性等只為個(gè)人偏好或正常情況的方向研究，高交互性及智能性較弱。

本項(xiàng)目是一款集監(jiān)控，調(diào)溫濕度，安撫，防盜為一體的多功能嬰兒床。該裝置通過安卓系統(tǒng)自主開發(fā)的Android系統(tǒng)上位機(jī)軟件APP通過WIFI無線通信技術(shù)建立無線網(wǎng)絡(luò)，再以單片機(jī)為核心搭載多種傳感器與終端執(zhí)行裝置時(shí)刻檢測(cè)嬰兒所處環(huán)境與嬰兒狀態(tài)，并且可以在無人監(jiān)管的情況下自動(dòng)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)嬰兒所處室內(nèi)溫濕度，通過遠(yuǎn)程控制玩具模塊與發(fā)聲模塊安撫嬰兒，還可以通過紅外檢測(cè)功能防盜嬰報(bào)警，達(dá)到智能育嬰的目的。

2 系統(tǒng)的總體功能

本系統(tǒng)擬定采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)整體硬件功能，以Android手機(jī)作為上位機(jī)，通過WIFI通信技術(shù)來構(gòu)建整個(gè)智能育嬰箱系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

（1） 智能育嬰箱控制器模塊：采用單片機(jī)，通過串口接受WIFI無線通信模塊所傳來的用戶指令，然后解碼控制下位機(jī)動(dòng)作。（2）WIFI通信模塊：主要作用就是將手機(jī)端的用戶控制指令傳遞給單片機(jī)處理器，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)育嬰箱外設(shè)設(shè)備的控制。（3）Android智能手機(jī)客戶端：通過家庭覆蓋WIFI就可實(shí)現(xiàn)下位機(jī)的訪問了，并通過手機(jī)應(yīng)用軟件的界面操作給育嬰箱外部設(shè)備發(fā)送控制指令。（4）語音識(shí)別模塊：主要用于監(jiān)測(cè)嬰兒哭聲，并自動(dòng)安撫嬰兒。（5）環(huán)境調(diào)控模塊：主要用于時(shí)刻監(jiān)測(cè)嬰兒所處環(huán)境溫濕度并自動(dòng)調(diào)節(jié)。具體采用溫濕度傳感器采集溫濕度，并通紅外編碼控制器遙控控制空調(diào)調(diào)節(jié)溫濕度。（6）視頻采集終端：通過攝像頭時(shí)刻采集嬰兒視頻圖像，并通過控制舵機(jī)，轉(zhuǎn)換鏡頭方向，全方位監(jiān)測(cè)。

3 硬件的總體設(shè)計(jì)

硬件部分主要包括安卓手機(jī)，STC單片機(jī)，USB攝像頭控制模塊，溫濕度傳感器，紅外傳感器，語音模塊，紅外學(xué)習(xí)模塊，整體硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

（1）STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。供高靈活、超有效的解決方案。（2）紅外遙控學(xué)習(xí)模塊，智能育嬰箱對(duì)于溫濕度的控制，主要采用紅外遙控學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。（3）溫度傳感器：DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。（4）聲音傳感器可以檢測(cè)周圍環(huán)境的聲音強(qiáng)度工作電壓3.3V-5V，輸出形式 數(shù)字開關(guān)量輸出（0和1高低電平）設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝。

4 系統(tǒng)的調(diào)試與總結(jié)

該裝置通過安卓系統(tǒng)自主開發(fā)的上位機(jī)軟件APP通過WIFI無線通信技術(shù)建立無線網(wǎng)絡(luò)，再以單片機(jī)為核心搭載多種傳感器與終端執(zhí)行裝置時(shí)刻檢測(cè)嬰兒所處環(huán)境與嬰兒狀態(tài)，并且可以在無人監(jiān)管的情況下自動(dòng)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)嬰兒所處室內(nèi)溫濕度，通過遠(yuǎn)程控制玩具模塊與發(fā)聲模塊安撫嬰兒，還可以通過紅外檢測(cè)功能防盜嬰報(bào)警。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭宏志.Android應(yīng)用開發(fā)詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2] 劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[D].北京：科學(xué)出版社，2010.

[3] 趙小歡，夏靖波，李明輝.基于ARM和FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].液晶與顯示，2010，25（1）：94-98.