CN109288316A - 一种基于NB-IoT网络的智能婴儿床 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于NB‑IoT网络的智能婴儿床，包括婴儿床主体、微控制器和与微控制器通过NB‑IoT网络通信的移动终端，还包括均设于婴儿床主体的分别用于监测婴儿声音的声音检测模块、用于监测婴儿体温的温度检测模块和用于播放设定音乐的音乐播放器；微控制器连接声音检测模块和音乐播放器，当微控制器判断出声音检测模块监测到婴儿的声音为啼哭时，音乐播放器播放音乐，当微控制器判断出声音检测模块监测到婴儿的声音为其他声音且持续一段时间时，移动终端发出提示婴儿睡醒的提示音；微控制器连接温度检测模块，当微控制器判断出温度检测模块监测到婴儿的体温高出或者低出正常温度时，移动终端发出报警信号。
Description
技术领域
本发明涉及婴幼儿用品技术领域，尤其涉及一种基于NB-IoT网络的智能婴儿床。
背景技术
对于很多初为人母、初为人父的人来说，孩子的看护问题是不可忽视的，一般情况下，父母会陪留在婴儿身边进行照看，但是却无法保证无时无刻的看护自己的孩子，总会有离开一小会的时候，尤其是晚上睡觉时，父母等婴儿睡着后会离开婴儿房，若夜晚婴儿有不适时，父母无法及时感知，从而可能会影响婴儿的健康成长。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于NB-IoT网络的智能婴儿床，用于监护人暂时不在婴儿床主体旁边时，监护睡在所述婴儿床主体内的婴儿。
本发明的实施例提供一种基于NB-IoT网络的智能婴儿床，包括婴儿床主体、微控制器和与所述微控制器通过NB-IoT网络通信的移动终端，还包括均设于所述婴儿床主体的分别用于监测婴儿声音的声音检测模块、用于监测婴儿体温的温度检测模块和用于播放设定音乐的音乐播放器；所述微控制器连接所述声音检测模块和所述音乐播放器，当所述微控制器判断出所述声音检测模块监测到婴儿的声音为啼哭时，所述微控制器触发所述音乐播放器播放音乐，当所述微控制器判断出所述声音检测模块监测到婴儿的声音为其他声音且持续一段时间时，所述微控制器触发所述移动终端发出提示婴儿睡醒的提示音；所述微控制器连接所述温度检测模块，当所述微控制器判断出所述温度检测模块监测到婴儿的体温高出或者低出正常温度时，所述微控制器触发所述移动终端发出报警信号。
进一步地，所述微控制器的控制芯片为STM32F103ZET6，所述温度检测模块包括型号为MLX90614的红外温度传感器；所述红外温度传感器的SDA引脚为IIC总线的数据线，开漏的连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PB.7引脚，用于将所述红外温度传感器监测的温度信号转换成数字信号后传至所述STM32F103ZET6；所述红外温度传感器的SCL引脚为IIC总线的时钟线，连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PB.6引脚，用于传递由所述STM32F103ZET6发出的时钟信号，并控制所述SDA引脚与所述PB.7引脚之间信号的传输。
进一步地，所述声音检测模块包括型号为LM386的音频检测传感器，所述音频检测传感器的输出接脚VOUT连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PA.7引脚，用于将所述音频检测传感器监测的声音信号传至所述STM32F103ZET6；所述音频检测传感器中的增益设定引脚1和增益设定引脚8之间串接有容值为10μF的增益电容，在该增益电容的作用下，所述音频检测传感器的放大增益为200。
进一步地，所述音频检测传感器的引脚7为旁路引脚，所述旁路引脚通过一旁路电容接地，以滤除噪声。
进一步地，所述音频检测传感器采用双音频输入，以抑制共模噪声。
进一步地，所述音频检测传感器的反向输入引脚直接接地，所述音频检测传感器的正向输入引脚连接电源的负极。
进一步地，所述STM32F103ZET6的PB.6引脚上和所述PB.7引脚上分别串联有一上拉电阻，两所述上拉电阻的阻值相同。
进一步地，所述温度检测模块包含多个所述红外温度传感器，多个所述红外温度传感器阵列式的分布于所述婴儿床主体以360°的监测婴儿的体温。
进一步地，所述温度检测模块与所述微控制器实时通信，所述微控制器与所述移动终端实时通信，所述移动终端具有显示屏，用于实时的显示婴儿的体温。
进一步地，所述微控制器内含相互连接的存储器和比对器，所述存储器内存储有婴儿的标准啼哭声，所述声音检测模块与所述比对器连接，由所述声音检测模块监测的声音信息和所述存储器内存储有婴儿的啼哭声在所述比对器中比对，当两种声音的相似度达到所述比对器设定的阈值时，则由所述声音检测模块监测的声音信息被判定为婴儿的啼哭声。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，利用NB-IoT网络来远程传输信号，从而所述移动终端与所述婴儿床主体的距离没有限制，不需连接蓝牙使用，不需要在WiFi环境下使用，没有特殊网路要求，可实时接收到婴儿睡觉时的相关信息，实现远程监控。利用所述声音检测模块获取婴儿的声音，利用所述微处理器判断婴儿是否是在啼哭，若是在啼哭，则所述微控制器控制所述音乐播放器在父母赶来之前自动播放具有安抚作用的音乐来安抚婴儿，能够在抚慰婴儿情绪的同时减轻父母的负担。利用所述温度检测模块来实时的监测婴儿的体温，防止婴儿在半夜发烧却因不为父母所知而耽误治疗时间的情况发生。
附图说明
图1是本发明基于NB-IoT网络的智能婴儿床的连接示意图；
图2是本发明基于NB-IoT网络的智能婴儿床的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种基于NB-IoT网络的智能婴儿床，用于监护人暂时不在婴儿床主体旁边时，监护睡在所述婴儿床主体内的婴儿，所述基于NB-IoT网络的智能婴儿床包括所述婴儿床主体、微控制器1和与所述微控制器1通过NB-IoT网络4通信的移动终端5，还包括均设于所述婴儿床主体的分别用于监测婴儿声音的声音检测模块3、用于监测婴儿体温的温度检测模块2和用于播放设定音乐的音乐播放器6。
请参考图1和图2，所述温度检测模块2包含多个红外温度传感器21，这些所述红外温度传感器21阵列式的分布于所述婴儿床主体以360°的监测婴儿的体温。每一所述红外温度传感器21均为型号为MLX90614的红外温度传感器21，MLX90614是一款非接触式红外温度传感器，所述微控制器1的控制芯片为STM32F103ZET6，所述MLX90614通过I2C总线与所述STM32F103ZET6连接以将其监测的婴儿体温传至所述STM32F103ZET6。具体的，所述红外温度传感器21的SDA引脚为IIC总线的数据线，开漏的连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PB.7引脚，用于将所述红外温度传感器21监测的温度信号转换成数字信号后传至所述STM32F103ZET6；所述红外温度传感器21的SCL引脚为IIC总线的时钟线，连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PB.6引脚，用于传递由所述STM32F103ZET6发出的时钟信号，并控制所述SDA引脚与所述PB.7引脚之间信号的传输。
所述微控制器1接收到婴儿的体温信息后自动判断婴儿的体温是否在正常的温度范围内，若是婴儿的体温不在正常温度范围内，则所述微控制器1控制与之通过所述NB-IoT网络4通信连接的所述移动终端5，使所述移动终端5发出报警信号，提醒监护人(如父母)婴儿健康有异，需要采取救治措施，防止婴儿在半夜发烧却因不为父母所知而耽误治疗时间的情况发生。同时，所述温度检测模块2与所述微控制器1实时通信，所述微控制器1与所述移动终端5实时通信，所述移动终端5具有显示屏，用于实时的显示婴儿的体温。
所述STM32F103ZET6的PB.6引脚上和所述PB.7引脚上分别串联有一上拉电阻R3、R4，两所述上拉电阻R3、R4的阻值相同，均为10K。通过所述上拉电阻R3、R4，将不确定的输入信号钳位到高电平。
所述声音检测模块3包括型号为LM386的音频检测传感器31，所述音频检测传感器31的输出接脚VOUT连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PA.7引脚，用于将所述音频检测传感器31监测的声音信号传至所述STM32F103ZET6；所述音频检测传感器31中的增益设定引脚1和增益设定引脚8之间串接有容值为10μF的增益电容C8，在该增益电容C8的作用下，所述音频检测传感器31的放大增益为200。通过所述输出接脚VOUT与所述STM32F103ZET6的PA.7引脚的连接，所述声音检测模块3将其监测的且放大后的婴儿声音信息传至所述STM32F103ZET6。所述微控制器1内含相互连接的存储器和比对器，所述存储器内存储有婴儿的标准啼哭声，所述声音检测模块3与所述比对器连接，由所述声音检测模块3监测的声音信息和所述存储器内存储有婴儿的啼哭声在所述比对器中比对，当两种声音的相似度达到所述比对器设定的阈值时，则由所述声音检测模块3监测的声音信息被判定为婴儿的啼哭声。当所述微控制器1将婴儿的声音判定为啼哭时，则所述微控制器1控制所述音乐播放器6在父母赶来之前自动播放具有安抚作用的音乐来安抚婴儿，能够在抚慰婴儿情绪的同时减轻父母的负担。
所述音频检测传感器3的引脚7为旁路引脚，所述旁路引脚通过一旁路电容C9接地，以滤除噪声，工作稳定后，所述旁路引脚的电压值约等于电源电压的一半。增大所述旁路电容C9的容值，能够减缓直流基准电压的上升、下降速度，有效抑制噪声，在器件上电、掉电时的噪声就是由该偏置电压的瞬间跳变所致，所以所述旁路电容C9必不可少。所述音频检测传感器31采用双音频输入，即所述音频检测传感器31的反向输入IN-引脚直接接地，所述音频检测传感器31的正向输入引脚IN+连接电源的负极，以抑制共模噪声。从而所述音频检测传感器31能够在一定程度上排除杂音，防止信号干扰。所述声音检测模块3通过所述微控制器1与所述移动终端5通信，当所述声音检测模块3检测到婴儿的声音(非啼哭声)且该声音持续了一段时间时，则所述微控制器1则判定婴儿睡醒了，然后所述微控制器1将该判断传至所述移动终端5，所述移动终端5发出提示音，并显示婴儿睡醒的信息。
本发明所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床还包括供电模块7，所述供电模块7为所述微控制器1、所述声音检测模块3、所述温度检测模块2、所述音乐播放器6和所述NB-IoT网络供电4，所述供电模块7上设有充电用的USB接口71。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，利用NB-IoT网络4来远程传输信号，从而所述移动终端与所述婴儿床主体的距离没有限制，不需连接蓝牙使用，不需要在WiFi环境下使用，没有特殊网路要求，可实时接收到婴儿睡觉时的相关信息，实现远程监控。利用所述声音检测模块3获取婴儿的声音，利用所述微处理器1判断婴儿是否是在啼哭，若是在啼哭，则所述微控制器1控制所述音乐播放器6在父母赶来之前自动播放具有安抚作用的音乐来安抚婴儿，能够在抚慰婴儿情绪的同时减轻父母的负担。利用所述温度检测模块2来实时的监测婴儿的体温，防止婴儿在半夜发烧却因不为父母所知而耽误治疗时间的情况发生。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：包括婴儿床主体、微控制器和与所述微控制器通过NB-IoT网络通信的移动终端，还包括均设于所述婴儿床主体的分别用于监测婴儿声音的声音检测模块、用于监测婴儿体温的温度检测模块和用于播放设定音乐的音乐播放器；所述微控制器连接所述声音检测模块和所述音乐播放器，当所述微控制器判断出所述声音检测模块监测到婴儿的声音为啼哭时，所述微控制器触发所述音乐播放器播放音乐，当所述微控制器判断出所述声音检测模块监测到婴儿的声音为其他声音且持续一段时间时，所述微控制器触发所述移动终端发出提示婴儿睡醒的提示音；所述微控制器连接所述温度检测模块，当所述微控制器判断出所述温度检测模块监测到婴儿的体温高出或者低出正常温度时，所述微控制器触发所述移动终端发出报警信号。
2.如权利要求1所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述微控制器的控制芯片为STM32F103ZET6，所述温度检测模块包括型号为MLX90614的红外温度传感器；所述红外温度传感器的SDA引脚为IIC总线的数据线，开漏的连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PB.7引脚，用于将所述红外温度传感器监测的温度信号转换成数字信号后传至所述STM32F103ZET6；所述红外温度传感器的SCL引脚为IIC总线的时钟线，连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PB.6引脚，用于传递由所述STM32F103ZET6发出的时钟信号，并控制所述SDA引脚与所述PB.7引脚之间信号的传输。
3.如权利要求2所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述声音检测模块包括型号为LM386的音频检测传感器，所述音频检测传感器的输出接脚VOUT连接所述STM32F103ZET6的I/O口中的PA.7引脚，用于将所述音频检测传感器监测的声音信号传至所述STM32F103ZET6；所述音频检测传感器中的增益设定引脚1和增益设定引脚8之间串接有容值为10μF的增益电容，在该增益电容的作用下，所述音频检测传感器的放大增益为200。
4.如权利要求3所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述音频检测传感器的引脚7为旁路引脚，所述旁路引脚通过一旁路电容接地，以滤除噪声。
5.如权利要求3所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述音频检测传感器采用双音频输入，以抑制共模噪声。
6.如权利要求5所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述音频检测传感器的反向输入引脚直接接地，所述音频检测传感器的正向输入引脚连接电源的负极。
7.如权利要求2所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述STM32F103ZET6的PB.6引脚上和所述PB.7引脚上分别串联有一上拉电阻，两所述上拉电阻的阻值相同。
8.如权利要求2所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述温度检测模块包含多个所述红外温度传感器，多个所述红外温度传感器阵列式的分布于所述婴儿床主体以360°的监测婴儿的体温。
9.如权利要求1所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述温度检测模块与所述微控制器实时通信，所述微控制器与所述移动终端实时通信，所述移动终端具有显示屏，用于实时的显示婴儿的体温。
10.如权利要求1所述的基于NB-IoT网络的智能婴儿床，其特征在于：所述微控制器内含相互连接的存储器和比对器，所述存储器内存储有婴儿的标准啼哭声，所述声音检测模块与所述比对器连接，由所述声音检测模块监测的声音信息和所述存储器内存储有婴儿的啼哭声在所述比对器中比对，当两种声音的相似度达到所述比对器设定的阈值时，则由所述声音检测模块监测的声音信息被判定为婴儿的啼哭声。
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