CN108143397A - 一种宝宝睡眠监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宝宝睡眠监测系统，包括主控电路和用于向目标用户发送宝宝的实时信息的物联网平台，主控电路包括用于获取睡眠状态下的宝宝的实时信息的第一监测模块、用于获取宝宝醒来时的实时信息的第二监测模块、用于将实时信息上传至物联网平台的数据传输模块和用于统筹控制的主控芯片；第一监测模块、第二监测模块和数据传输模块均连接到主控芯片，物联网平台与主控芯片通过网络连接。本发明使监护人可以获取宝宝在睡眠时以及醒来时的实时信息，以便监护人更好地照顾宝宝，这既减轻了监护人的负担，又保证了宝宝能够健康的成长。

Description

一种宝宝睡眠监测系统
技术领域
本发明涉及一种监测系统，尤其是一种宝宝睡眠监测系统。
背景技术
现代生活压力大，刚有孩子的父母工作一般都很忙，没有时间照顾宝宝，尤其是宝宝睡觉时，父母不能及时了解到宝宝的睡眠状况，这对于宝宝而言是不好的；有的父母会把孩子交给老人进行看管，但老人的精力明显不足以一直陪伴在宝宝的身旁，他们也不知道宝宝究竟何时会醒来，一旦宝宝醒来找不到人来看护，有可能乱翻乱滚，摔下床来，这是非常危险的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种宝宝睡眠监测系统，使监护人可以获取宝宝在睡眠时以及醒来时的实时信息，以便监护人更好地照顾宝宝，这既减轻了监护人的负担，又保证了宝宝能够健康的成长。
为了弥补现有技术的不足，本发明采用的技术方案是：
一种宝宝睡眠监测系统，包括主控电路和用于向目标用户发送宝宝的实时信息的物联网平台，主控电路包括用于获取睡眠状态下的宝宝的实时信息的第一监测模块、用于获取宝宝醒来时的实时信息的第二监测模块、用于将实时信息上传至物联网平台的数据传输模块和用于统筹控制的主控芯片；第一监测模块、第二监测模块和数据传输模块均连接到主控芯片，物联网平台与主控芯片通过网络连接。
进一步，第一监测模块包括拍摄睡眠状态下宝宝的照片的摄像头模块和用于获取宝宝睡眠时房间内温湿度的温湿度模块；摄像头模块的输出端连接到主控芯片，温湿度模块的输出端连接到主控芯片的温湿度引脚。
进一步，第二监测模块包括用于采集宝宝醒来后发出的声音的采声模块和用于在采声模块采集到声音后向目标用户发送短信或/和邮件的通信模块，采声模块的输出端连接到主控芯片的声音扫描引脚，通信模块连接到主控芯片的通信输入引脚和通信输出引脚。
进一步，数据传输模块包括用于将宝宝的实时信息从串口传输状态转化为无线传输状态的串口WIFI模块和用于将转化后的实时信息无线传输至物联网平台的第一无线传输模块，串口WIFI模块和第一无线传输模块均连接到主控芯片。
进一步，本发明还包括辅控电路，辅控电路包括第二无线传输模块和用于提醒目标用户宝宝已醒来的提醒模块和用于实现统筹控制的辅控芯片；第二无线传输模块的输入端和输出端分别连接到第一无线传输模块的输出端和辅控芯片；提醒模块的输入端连接到辅控芯片。
进一步，提醒模块包括蜂鸣器模块或/和RGB灯模块，蜂鸣器模块的输入端连接到辅控芯片的蜂鸣器引脚，RGB灯模块的输入端连接到辅控芯片的RGB灯引脚。
进一步，主控电路还包括用于显示主控芯片的实时工作状态的指示灯模块，指示灯模块的输入端连接到主控芯片的指示灯引脚。
进一步，主控电路还包括用于控制指示灯模块的按键模块，所述按键模块的输出端连接到主控芯片的按键引脚。
优选地，辅控芯片采用STM32F103系列芯片。
优选地，主控芯片采用STM32F407系列芯片。
本发明的有益效果是：本发明利用第一监测模块和第二监测模块来对宝宝进行实时监测，无论宝宝处于睡眠状态还是突然醒来都可监测到，非常方便有效，同时利用数据传输模块将宝宝信息送至物联网平台，再由物联网平台将宝宝信息以邮件、短信或照片等形式发到监护人预先绑定的手机上，则监护人就可以获取宝宝在睡眠时以及醒来时的实时信息，然后就可根据监测情况去照看宝宝。因此，本发明使监护人可以获取宝宝在睡眠时以及醒来时的实时信息，以便监护人更好地照顾宝宝，这既减轻了监护人的负担，又保证了宝宝能够健康的成长。
附图说明
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的实施方案。
图1是本发明的结构原理框图；
图2是本发明的部分主控电路的原理图；
图3是本发明的第一无线传输模块的电路原理图；
图4是本发明的串口WIFI模块的电路原理图；
图5是本发明的辅控电路的原理图。
具体实施方式
实施例一
参照图1和图2，一种宝宝睡眠监测系统，包括主控电路和用于向目标用户发送宝宝的实时信息的物联网平台，主控电路包括用于获取睡眠状态下的宝宝的实时信息的第一监测模块2、用于获取宝宝醒来时的实时信息的第二监测模块3、用于将实时信息上传至物联网平台的数据传输模块6和用于统筹控制的主控芯片1；第一监测模块2、第二监测模块3和数据传输模块6均连接到主控芯片1，物联网平台与主控芯片1通过网络连接。
具体地，在本实施例中，物联网平台采用的是由中国移动子公司开发出的OneNET物联网平台，它支持多种协议的接入，比如EDP协议等，EDP协议是在TCP协议的基础上延伸出的一种长连接协议，本实施例可使用EDP协议接入OneNET物联网平台，只需根据OneNET物联网平台提供的手册和文档就能够成功接入该平台。
本发明利用第一监测模块2和第二监测模块3来对宝宝进行实时监测，无论宝宝处于睡眠状态还是突然醒来都可监测到，非常方便有效，同时利用数据传输模块6将宝宝信息送至物联网平台，再由物联网平台将宝宝信息以邮件、短信或照片等形式发到监护人预先绑定的手机上，则监护人就可以获取宝宝在睡眠时以及醒来时的实时信息，然后就可根据监测情况去照看宝宝。因此，本发明使监护人可以获取宝宝在睡眠时以及醒来时的实时信息，以便监护人更好地照顾宝宝，这既减轻了监护人的负担，又保证了宝宝能够健康的成长。
其中，参照图2，第一监测模块2包括拍摄睡眠状态下宝宝的照片的摄像头模块21和用于获取宝宝睡眠时房间内温湿度的温湿度模块22；摄像头模块21的输出端连接到主控芯片1，温湿度模块22的输出端连接到主控芯片1的温湿度引脚。
其中，参照图2，第二监测模块3包括用于采集宝宝醒来后发出的声音的采声模块31和用于在采声模块31采集到声音后向目标用户发送短信或/和邮件的通信模块32，采声模块31的输出端连接到主控芯片1的声音扫描引脚，通信模块32连接到主控芯片1的通信输入引脚和通信输出引脚。
其中，参照图3和图4，数据传输模块6包括用于将宝宝的实时信息从串口传输状态转化为无线传输状态的串口WIFI模块62和用于将转化后的实时信息无线传输至物联网平台的第一无线传输模块61，串口WIFI模块62和第一无线传输模块61均连接到主控芯片1。
具体地，在本实施例中，主控芯片1采用STM32F407系列芯片，串口WIFI模块62采用ESP8266-01芯片，通信模块32采用SIM800C芯片，温湿度模块22采用温湿度传感器DHT11芯片；STM32F407提供了高清摄像头接口，因此选用此型号的主控芯片1作为本系统的核心处理芯片，其可以提供多个串口，完美适配于串口WIFI模块62、通信模块32等需要串口驱动的模块；同时，STM32F407提供了最大1M的FLASH，支持4M到26M的晶振，通过倍频可以提供168M的CPU频率，也提供了17路的定时器以及支持串行线调试和JATG调试。
通过主控芯片1与各模块相连接从而可实现本系统的监测功能，其中，在本系统中使用到的I/O口如下：
主控芯片1的I/O口PA9与PA10可以复用为串口1，从而可通过串口1进行系统中配网以及在数据传输过程中打印系统运行情况等；
将PA2和PA3端口复用为串口2以进行网络设置，其中，对应地，主控芯片1的PA2口与串口WIFI模块62的URXD口相接，PA3口与串口WIFI模块62的UTXD口相接；并且主控芯片1的PE8口与串口WIFI模块62的GPIO_0口相接，作用是复位串口WIFI模块62；通过主控芯片1对串口2的控制，实现对串口WIFI模块62的设置，使其接入物联网平台；
PB10和PB11通过端口复用成为串口3，主控芯片1的PB10口与通信模块32的RXD口相连接，PB11口与通信模块32的TXD口相接；通过对串口2进行配置，可以在宝宝醒来的时候发送短信或/和邮件来提醒监护人。
温湿度传感器DHT11的输出口与主控芯片1的PB2口相接，通过主控芯片1对该I/O口的控制，实现对房间环境温湿度的采集。
采声模块31的数据口与主控芯片1的PA1口连接起来，通过主控芯片1对PA1口的扫描检测来判断宝宝是否醒来。
STM32F407使用端口复用后，摄像头模块21完美连接到主控芯片1；待主控芯片1配置完成后，主控芯片1可以控制摄像头模块21进行工作，即可完成照片的拍摄。
其中，参照图2，主控电路还包括用于显示主控芯片1的实时工作状态的指示灯模块5，指示灯模块5的输入端连接到主控芯片1的指示灯引脚。
其中，参照图2，主控电路还包括用于控制指示灯模块5的按键模块4，所述按键模块4的输出端连接到主控芯片1的按键引脚。
具体地，指示灯模块5的设置使得监护人可以及时了解主控芯片1的工作状态，保证了整个系统的稳定；按键模块4配合指示灯模块5进行工作，可以更方便地指示主控芯片1的工作状态，也有利于监护人操纵指示灯。
其中，参照图1和图5，本发明还包括辅控电路，辅控电路包括第二无线传输模块8和用于提醒目标用户宝宝已醒来的提醒模块7和用于实现统筹控制的辅控芯片U1；第二无线传输模块8的输入端和输出端分别连接到第一无线传输模块61的输出端和辅控芯片U1；提醒模块7的输入端连接到辅控芯片U1。
其中，参照图5，提醒模块7包括蜂鸣器模块72或/和RGB灯模块71，蜂鸣器模块72的输入端连接到辅控芯片U1的蜂鸣器引脚，RGB灯模块71的输入端连接到辅控芯片U1的RGB灯引脚。
具体地，设置辅控电路是为了配合主控电路，以使在宝宝醒来时发出多重提醒，保证监护人能够注意得到；提醒模块7也可用其它的报警器代替，这并不限定；尤其是，第二无线传输模块8连接到第一无线传输模块61，使得辅控电路能够接收到主控电路传送的宝宝信息，从而使辅控芯片U1驱动提醒模块7。
实施例二
在实施例一的基础上，本系统是基于嵌入式操作系统实现运行控制的，包括以下步骤:
S1初始化所述的主控电路和辅控电路，创建驱动上述电路开始运行的任务并设置任务的优先级；
S2根据任务的优先级设置任务栈堆，启动嵌入式操作系统，依次执行所有的任务；
其中，在步骤S2中，依次执行所有的任务，包括：依次执行定时器任务、网络配置任务、温湿度采集任务、声音采集任务、短信通讯任务、摄像拍摄任务和拍摄定时任务。
其中，在步骤S2中，执行摄像拍摄任务，包括：
1.创建死循环，直至检测到摄像头模块21的存在为止；
2.预设图像帧数值，在嵌入式操作系统的主文件中设置模拟图像帧数变量，检测该模拟图像帧数变量的大小并判定是否等于预设图像帧数值，若等于则进入步骤3，否则再次执行步骤2；
3.初始化摄像头模块21，设置拍摄输出的图片格式和大小；
4.配置主控芯片1的DCMI的参数，并调用DCMI；
5.判断图像实际帧数值是否等于预设图像帧数值，若等于则进入步骤6，否则回到步骤2；
6.将图像数据通过数据传输模块6输出到物联网平台，再清除采集到的图像数据长度。
其中，在步骤S2中，执行网络配置任务，包括：
A设置所述主控芯片1和辅控芯片U1的串口、波特率和数据位；
B向串口WIFI模块62发送AT指令，使所述主控电路和辅控电路连接上物联网平台。
以上内容对本发明的较佳实施例和基本原理作了详细论述，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本发明精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：包括主控电路和用于向目标用户发送宝宝的实时信息的物联网平台，所述主控电路包括用于获取睡眠状态下的宝宝的实时信息的第一监测模块(2)、用于获取宝宝醒来时的实时信息的第二监测模块(3)、用于将所述实时信息上传至物联网平台的数据传输模块(6)和用于统筹控制的主控芯片(1)；所述第一监测模块(2)、第二监测模块(3)和数据传输模块(6)均连接到主控芯片(1)，所述物联网平台与主控芯片(1)通过网络连接。
2.根据权利要求1所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述第一监测模块(2)包括拍摄睡眠状态下宝宝的照片的摄像头模块(21)和用于获取宝宝睡眠时房间内温湿度的温湿度模块(22)；所述摄像头模块(21)的输出端连接到主控芯片(1)，所述温湿度模块(22)的输出端连接到主控芯片(1)的温湿度引脚。
3.根据权利要求1所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述第二监测模块(3)包括用于采集宝宝醒来后发出的声音的采声模块(31)和用于在采声模块(31)采集到声音后向目标用户发送短信或/和邮件的通信模块(32)，所述采声模块(31)的输出端连接到主控芯片(1)的声音扫描引脚，所述通信模块(32)连接到主控芯片(1)的通信输入引脚和通信输出引脚。
4.根据权利要求1所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述数据传输模块(6)包括用于将宝宝的实时信息从串口传输状态转化为无线传输状态的串口WIFI模块(62)和用于将转化后的实时信息无线传输至物联网平台的第一无线传输模块(61)，所述串口WIFI模块(62)和第一无线传输模块(61)均连接到主控芯片(1)。
5.根据权利要求4所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：还包括辅控电路，所述辅控电路包括第二无线传输模块(8)、用于提醒目标用户宝宝已醒来的提醒模块(7)和用于实现统筹控制的辅控芯片(U1)；所述第二无线传输模块(8)的输入端和输出端分别连接到第一无线传输模块(61)的输出端和辅控芯片(U1)；所述提醒模块(7)的输入端连接到辅控芯片(U1)。
6.根据权利要求5所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述提醒模块(7)包括蜂鸣器模块(72)或/和RGB灯模块(71)，所述蜂鸣器模块(72)的输入端连接到辅控芯片(U1)的蜂鸣器引脚，所述RGB灯模块(71)的输入端连接到辅控芯片(U1)的RGB灯引脚。
7.根据权利要求1所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述主控电路还包括用于显示主控芯片(1)的实时工作状态的指示灯模块(5)，所述指示灯模块(5)的输入端连接到主控芯片(1)的指示灯引脚。
8.根据权利要求7所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述主控电路还包括用于控制指示灯模块(5)的按键模块(4)，所述按键模块(4)的输出端连接到主控芯片(1)的按键引脚。
9.根据权利要求5所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述辅控芯片(U1)采用STM32F103系列芯片。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种宝宝睡眠监测系统，其特征在于：所述主控芯片(1)采用STM32F407系列芯片。
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