基于MXT8051单片机的智能婴儿监护系统

  作者:张坤 田军 孟凯 哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院 时间:2011-02-22来源:电子产品世界

  环境信息的检测

  在环境检测这个功能上本文选取了比较典型的温度、光照、紫外线强度等信息,其中温度采用的是经典的DS18B20芯片进行检测,光照信息和紫外线信息分别采用光敏电阻和紫外线二极管进行检测,CO采用CO传感器进行检测。在系统运行时,这些信息可以通过12864液晶显示出来,利于家长的观察。

  音乐播放功能

  音乐播放功能是采用了U盘读写模块和MP3音乐播放模块来实现的,为便于操作,将MXT8051作为主机,使用另一款51芯片作为从机来实现对这两个模块的控制,主要实现的是智能监护这一个功能,如果儿童发出哭声,模块就会将录制好的各种家长哄孩子的声音播放出来,并在液晶屏上提示相关的信息,能够实现智能化的监护,并且在休息时,家长可以将此模块作为音乐播放器来放松自己。

  自动摇篮功能

  自动摇篮功能是采用了MCU控制电机带动婴儿床摇摆实现的,这个模块便于家长看护自己的孩子。当婴儿哭时,这个模块可以使婴儿床有规律的摆动,模仿家长的动作,既能够使家长省力,又能够实现哄孩子的功能。

  总体方案和技术路线

  总体方案

  整个系统主要围绕着主控芯片MXT8051进行设计,又分为了几个模块,其中:

  1. 环境信息检测模块设计

  采用光敏电阻与大电阻串联,紫外线二极管与大电阻串联进行采样,利用MXT8051自带的AD转换器来对光照信息、紫外线信息进行处理,而温度检测采用了单总线芯片DS18B20的数据端口与芯片之间进行通信实现的,CO检测同样采用了CO传感器数据端口与芯片之间进行通信实现的。

  2. 液晶显示模块设计

  采用了较为普遍的12864液晶,通过液晶内部集成的协议与单片机实现通信,将处理的数据显示在液晶屏中。协议详见程序源代码。

  3. 音乐播放模块设计

  这个模块是系统的一大亮点,它是由U盘读写模块与MP3音乐播放模块组成的,为了便于开发,我们在主芯片的基础上又使用了另外一款51芯片作为从机,这样既节省了主芯片的资源,又使系统的稳定性得到了提高。

  4. 自动摇篮模块设计

  由于它能够基本代替家长,因此模块的设计是这个系统的另外一大亮点。它主要是由经典的电机控制芯片L298来控制电机实现的,通过占空比来实现控制摇摆的速度,通过主芯片两个引脚的高低电平的时间长短来实现控制摇摆的幅度。

  技术路线

  5. 研究MXT8051这款芯片的主要功能及相关的引脚参数,熟练掌握它的操作

  这包括熟练掌握芯片编程的软件环境、芯片的引脚控制、AD、定时器的控制,并且根据手册完成基本程序的编写。程序流程图如图4 。

  6. 设计基本的硬件电路及参数的确定

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关键词: 智能 监护 MXT8051

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