作者:宜宾职业技术学院 张正俊 吴帅 刘学妹
指导老师:彭永杰 覃智广
作品简介:
开发背景:
鉴于智能家居不断深入普通家庭,本作品考虑将自动化检测及控制技术应用到婴儿床上,设计制作一个实时检测、智能安抚的智能婴儿监护系统。本智能婴儿监护系统可以解决年轻父母不知婴儿哭闹原因而不能及时采取有效安抚的问题,为婴儿提供一个健康、科学、快乐的成长环境,减少小孩对父母的依赖,减轻父母照看的负担;还具有丰富的扩展功能,为照顾小孩提供一个多功能的监护平台。
结构说明:
本次设计的主要组成部分是由无线射频收发芯片NRF905、LCD显示器、IAP152K61S2芯片、TC35I模块、MP3模块、测温模块构成.结构硬件框如下图所示
单片无线射频收发芯片NRF905部分
NRF905是挪威NORDIC VLSI公司推出的单片射频收发器,工作电压1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5X5MM),适用于无线数据通信、无线报警及安全系统、无线开锁、无线监控、家庭自动化和玩具等诸多领域。
二、12864显示部分
带中文字库的128X64是一种具有4位/8 或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。
三、IAP15F2K61S2芯片部分
STC公司的IAP15F2K61S2作为主要的控制核心,该控制芯片内部资源丰富,运算速率快,其I/O配置资源强大,该芯片包含包含61KB的Flash存储器及2KB的运行内存。
四、TC35I模块部分
TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口等6部分组成。作为TC35i的核心基带处理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。
产品功能:
本系统结构简单,能够实现五种功能,分别为音乐对婴儿状态判断、婴儿状态传输控制、音乐调节婴儿状态控制、婴儿状态统计控制以及提供智能烧开水功能。采集婴儿的信息接收到主控芯片中,再通过系统将数据发送到手机里,同时在LCD中显示此时的状态,再通过系统将数据发送给饮水机系统中,饮水机系统作出相应的功能启动,另外,系统将通过音乐缓解婴儿的不良状态,例如:哭泣。
在模拟婴儿声音由一个录音代替。
一、通过录音的频率来判断此时的状态,再通过系统发送短信告知此时的状态。
二、通过音乐来改善不乐观的状态。
三、通过系统发送短信统计情况,统计每天的状态,进行分析,总结婴儿生活规律,便于看护。
四、LCD主要进行婴儿状态以及系统状态、测试温度等的显示。
五、通过系统将信息传输给饮水机,饮水机系统立即执行烧水功能。
产品实物图:
总系统电路: 由IAP15F2K61S2模块、TC35I模块、NRF905模块、LCD显示器模块、MP3模块、测温模块组成。
平台选型说明:
本次设计采用STC公司的IAP15F2K61S2作为主要的控制核心,该控制芯片内部资源丰富,运算速率快,其I/O配置资源强大,该芯片包含包含61KB的Flash存储器及2KB的运行内存。具有卓越的系统响应;其功耗不大,具有一定的实用性以及良好的开发平台。
设计说明:
总述:
本次设计的婴儿床系统,是以IAP15F2K61S2系统板作为主控芯片,通过录音模拟婴儿的声音,通过声音传感器模块实现对声音频率的判断,通过控制TC35I模块现发送短信的功能, LCD显示婴儿状态、系统状态等。
一、 IAP152K61S2模块
STC公司的IAP15F2K61S2作为主要的控制核心,该控制芯片内部资源丰富,运算速率快,其I/O配置资源强大,该芯片包含包含61KB的Flash存储器及2KB的运行内存。
总述:
本次设计的婴儿床系统,是以IAP15F2K61S2系统板作为主控芯片,通过录音模拟婴儿的声音,通过声音传感器模块实现对声音频率的判断,通过控制TC35I模块现发送短信的功能, LCD显示婴儿状态、系统状态等。
一、 IAP152K61S2模块
STC公司的IAP15F2K61S2作为主要的控制核心,该控制芯片内部资源丰富,运算速率快,其I/O配置资源强大,该芯片包含包含61KB的Flash存储器及2KB的运行内存。
NRF905模块
NRF905单片无线收发器工作在433/868/915MHZ的ISM频段。由一个完全集成的频率调制器,一个带解调器的接收器,一个功率放大器,一个晶体振荡器和一个调节器组成。SHOCKBURST工作模式的特点是自动产生前导码和CRC。可以很容易通过SPI接口进行编程配置。电流消耗很低,在发射功率为-10DBM时,发射电流为11MA,接收电流为12.5MA。进入POWERDOWN模式可以很容易实现节电。
表1:NRF905工作模式
PWR-UP |
TRX-CE |
TX-EN |
工作模式 |
0 |
X |
X |
关机模式 |
1 |
0 |
X |
空闲模式 |
1 |
1 |
0 |
射频接收模式 |
1 |
1 |
1 |
射频发送模式 |
LCD显示器模块
带中文字库的128X64内部提供128X2字节的字符显示RM缓存区。字符显示是通过字符显示编码写入该字符显示RAN实现的。根据写入内容不同,可分别在液晶屏上显示中文字库、ASCII码字库及自定义字形的内容。三种不同字符/字型的选择编码范围为:0000~0006H显示自定义字型,02H~7FH显示半宽ASCII码字符,A1A0H~F7FFH显示8192种GB2312中文字库字形M
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