论文总字数：19162字

摘 要

为了便于父母对婴儿的监护，本文设计了一种智能婴儿监护系统。该系统在婴儿处使用单片机来控制温度传感器和声音传感器用以检测婴儿的生理状况，通过无线传输模块，父母处的单片机将接收到检测到的数据，并对数据进行综合处理，实时显示婴儿生理状态，当婴儿状况不在正常范围时，发出警报。本系统减轻了父母监护婴儿的压力，提高了监护的准确性，让父母有更多的时间去做自己的事情。

关键词：婴儿监护；无线传输；智能报警

Design of the Intelligent Monitor and Control System for the Baby

Abstract

In order to facilitate the manager of the baby’s supervision for parents ,a intelligent baby monitoring system is designed in this paper .The system uses MCU to control the temperature sensor and sound sensor that can monitor the baby’s physiological status ,and then transplant the data of baby to parent’s MCU using the wireless transmission .The parents’ MCU deals with the data and then displays it on the screen, and alarms the abnormal situation of the baby. This system reduces the parents’ pressure , boosts the veracity of monitoring baby and it gives parents more time to do their own business.

Keywords: Baby Monitoring ; Wireless Transplant ; Intelligent Alarming

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1课题背景 1

1.2方案论证 1

第二章 总体概述 2

2.1 系统结构图 2

2.2 系统总体介绍 2

第三章 硬件设计 3

3.1 核心处理器的选择 3

3.1.1 单片机内部结构 3

3.1.2 单片机引脚功能 4

3.2 单片机最小系统电路 6

3.2.1 复位电路 6

3.2.2 晶振电路 6

3.3 温度测量电路 7

3.3.1 温度传感器介绍 7

3.3.2温度测量电路设计 8

3.4哭声检测电路 9

3.4.1 电路器件介绍 9

3.4.2 哭声检测电路 9

3.5无线传输电路 10

3.5.1 CC2530介绍 10

3.5.2无线数据传输电路 11

3.6液晶显示电路 12

3.6.1 1602液晶显示器介绍 12

3.6.2 液晶显示电路 13

3.7报警电路 13

3.7.1 有源蜂鸣器报警电路 13

3.7.2 按键电路 14

第四章 软件设计 15

4.1温度检测 15

4.2 哭声检测 15

4.3 无线数据传输模块 16

4.4液晶屏显示模块及报警模块 17

第五章 系统制作与调试 19

5.1 硬件制作 19

5.2软件设计 19

5.3系统调试 19

第六章 结果分析与展望 21

6.1系统结果分析 21

6.2 遇到的问题 22

6.3 未来展望 22

致谢 23

参考文献 24

附录 25

第一章 引言

1.1课题背景

婴儿阶段的成长在人的一生中占据了至关重要的地位，在这个时期，婴儿快速发育，身体各项机能大幅度增强，但是自身的温度调节能力较弱，对外界的温度变化敏感，并且由于自身免疫系统的不完善，比较容易受到病毒的侵扰，[^[1]]因此，婴儿的成长需要父母加倍的关注。现代生活压力增大，父母往往不能全身心的投入到照顾婴儿当中，白天的时候，父母有时候会忙于自己的事情，夜晚的时候，父母由于白天工作的劳累也需要休息，这样就给监护婴儿带来了问题，当父母不在婴儿身边时，婴儿可能会发生一些突发情况，父母没有办法及时知道，这就耽误了解决突发状况的时机。为了帮助父母在忙碌时不能了解到婴儿状况的问题，本系统设计了一个智能婴儿监控系统。智能监控系统可以帮助父母对婴儿的生理状况进行监控，并将监控的数据实时的反馈给父母，考虑到父母在做自己的事情时候比较投入，有时候会疏忽屏幕上显示的数据，为此本系统对婴儿出现的不在正常范围值里面的生理状况进行了报警处理，当父母听到报警声音时，就会立即知道婴儿现在处于不利状态下。

1.2方案论证

人类是恒温动物，在正常情况下，人体的体温会一直维持在一个有利于细胞生长的温度下，另外，机体进行新陈代谢和正常生命活动时需要一个正常、稳定的温度。[^[2]]如果身体的温度发生突发变化，那就代表了人体内有可能发生了病理性变化，需要密切关注自己的身体。对于婴儿来说，身体的免疫系统还不完善，容易受到各种病毒的干扰，当婴儿生病时，体温变化明显，所以体温是婴儿生理状况的一个重要指标。人体的口腔温度，直肠温度，腋窝温度与人体内部温度相差不大，所以测量时会选择这3个位置进行温度检测，经试验研究表明，人体处于中高热情况下时，人体的颈部温度和直肠温度差异不大，当颈部温度为37.9度—38.3度时为低温，38.4度—39.3度为中等热，39.4度以上为高烧，[^[3]]所以本系统对婴儿颈部的温度进行测量，当温度小于38.4度时为正常情况，高于38.4度时需要向父母发出警报。

睡眠是儿童生长发育的重要保证，完善的睡眠结构可以促进幼儿中枢神经的发育，[^[4]]父母为了给孩子一个安静的睡眠环境，往往会让孩子单独在一个干扰小的房间里面休息，父母会在另外一个房间里面工作或者休息，这样做虽然保证了婴儿的睡眠质量，但当婴儿有突发情况发生时，父母也无法及时知道。为了让父母在婴儿发生突发状况时能够及时知道，本系统对婴儿的哭声这一生理特征进行监控，当发现婴儿哭喊时，及时提醒父母，以便父母能够更快地解决婴儿的困难。与成年人用系统的语言来表达自己的情感不同，婴儿大多通过啼哭这种方式来表达自己的情感，当婴儿有需求时，他们只能通过啼哭来引起父母的注意，我们可以把啼哭认为是婴儿的语言。[^[5]]另外，婴儿的啼哭蕴含着与婴儿的生理或心理状态有关的信息，[^[6]]因此，监控婴儿的哭声是至关重要的。

基于以上原因，本系统对婴儿的温度和哭声进行监控，当婴儿温度超过某个值或者婴儿处于哭喊状态时，系统向父母发出警报。另外，为了满足父母给婴儿制造一个安静环境的需求，本系统采用无线数据传输的方法，将数据从婴儿房间传输到父母的房间，并将传输过来的信息处理后显示在液晶屏幕上面，并对不符合条件的信息进行报警，这样不仅提高了父母监护婴儿的能力，也方便了父母的工作与休息。

第二章 总体概述

2.1 系统结构图

系统结构图如下所示，共两个子系统组成，由无线数据传输模块连接，每个子系统有对应的功能。

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