基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能育嬰箱

韓逍 龐家園 劉會巧

摘要：本項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APP的集監(jiān)控，調(diào)溫，安撫，防盜為一體的多功能嬰兒床。

關鍵詞：Android;WIFI;單片機

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）11-0142-01

1 研究背景及內(nèi)容

中國母嬰產(chǎn)品設計起步與國際相比較晚，我國現(xiàn)今母嬰產(chǎn)品設計大部分著重點在人機工程、顏色、安全性、益智性等只為個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)上位機軟件APP通過WIFI無線通信技術(shù)建立無線網(wǎng)絡，再以單片機為核心搭載多種傳感器與終端執(zhí)行裝置時刻檢測嬰兒所處環(huán)境與嬰兒狀態(tài)，并且可以在無人監(jiān)管的情況下自動遠程調(diào)節(jié)嬰兒所處室內(nèi)溫濕度，通過遠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功能防盜嬰報警，達到智能育嬰的目的。

2 系統(tǒng)的總體功能

本系統(tǒng)擬定采用單片機實現(xiàn)整體硬件功能，以Android手機作為上位機，通過WIFI通信技術(shù)來構(gòu)建整個智能育嬰箱系統(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，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動作。（2）WIFI通信模塊：主要作用就是將手機端的用戶控制指令傳遞給單片機處理器，然后實現(xiàn)對育嬰箱外設設備的控制。（3）Android智能手機客戶端：通過家庭覆蓋WIFI就可實現(xiàn)下位機的訪問了，并通過手機應用軟件的界面操作給育嬰箱外部設備發(fā)送控制指令。（4）語音識別模塊：主要用于監(jiān)測嬰兒哭聲，并自動安撫嬰兒。（5）環(huán)境調(diào)控模塊：主要用于時刻監(jiān)測嬰兒所處環(huán)境溫濕度并自動調(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：通過攝像頭時刻采集嬰兒視頻圖像，并通過控制舵機，轉(zhuǎn)換鏡頭方向，全方位監(jiān)測。

3 硬件的總體設計

硬件部分主要包括安卓手機，STC單片機，USB攝像頭控制模塊，溫濕度傳感器，紅外傳感器，語音模塊，紅外學習模塊，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存儲器。供高靈活、超有效的解決方案。（2）紅外遙控學習模塊，智能育嬰箱對于溫濕度的控制，主要采用紅外遙控學習模塊進行實現(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數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器，它應用專用的數(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周圍環(huán)境的聲音強度工作電壓3.3V-5V，輸出形式 數(shù)字開關量輸出（0和1高低電平）設有固定螺栓孔，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)的上位機軟件APP通過WIFI無線通信技術(shù)建立無線網(wǎng)絡，再以單片機為核心搭載多種傳感器與終端執(zhí)行裝置時刻檢測嬰兒所處環(huán)境與嬰兒狀態(tài)，并且可以在無人監(jiān)管的情況下自動遠程調(diào)節(jié)嬰兒所處室內(nèi)溫濕度，通過遠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功能防盜嬰報警。

參考文獻

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

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