CN111227566A - 一种单片机控制的智能座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单片机控制的智能座椅，它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、电源模块、定位模块、执行模块；所述主控模块包括STM32F429控制器、键盘输入、电机驱动模块；所述检测模块包括温度传感器、声音传感器、红外光传感器、A/D转换器；所述通信模块包括GSM模块、WIFI模块；所述电源模块包括锂电池、充电模块；所述的定位模块包括超宽带UWB传感器、超宽带UWB定位标签；所述的执行模块包括转轴，万向轮、蜂鸣器、调温垫；本发明能够检测到座椅的温度，人们可以自由设置温度。当人做到座椅时可以检测到人的坐姿自动调节后背位置，当人的坐姿不正确时会发出声音提醒，通过GSM模块将将座椅的温度，位置信息传送到手机显示，通过手机调节座椅。工作结束后，座椅可以通过超宽带UWB定位标签和超宽带UWB传感器信息交互控制电机自动回到设定好的位置，实现办公座椅的智能化。

Description

一种单片机控制的智能座椅
技术领域
本发明涉及一种座椅，具体来说是一种单片机控制的智能座椅。
背景技术
近年来，随着经济的飞快发展，人们的生活质量越来越高，良好的办公环境在提高工作效率的同时也提高了人们办公的舒适度。然而座椅使每个办公人员不可缺少的办公家具，传统的座椅只能提供坐这一简单功能，无法提高人们工作时的舒适度。智能座椅可以自动调节座垫的温度，可以检测使用者的坐姿，自动调节座椅，保证使用者的坐姿正确。可以通过按键控制座椅的行动。可以通过自己设置的声音信号实现座椅的自动归位，大大提高办公的效率和舒适度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种单片机控制的座椅。
本发明所采用的技术方案是：
1.一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、电源模块、定位模块、执行模块；所述主控模块包括STM32F429控制器(7)、键盘输入(11)、电机驱动模块(8)；所述检测模块包括温度传感器(2)、声音传感器(5)、红外光传感器(1)、A/D转换器(4)；所述通信模块包括GSM模块(13)、WIFI模块(14)；所述电源模块包括锂电池(16)、充电模块(15)；所述的定位模块包括超宽带UWB传感器(10)、超宽带UWB定位标签(17)；所述的执行模块包括转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器(3)、调温垫(12)；其中温度传感器(2)、声音传感器(5)、红外光传感器(1)与A/D转换器(4)相连， AD转换器(4)，电机驱动模块(8)、转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器(3)、调温垫(12)与 STM32F429控制器(7)相连，GSM模块(13)、键盘输入(11)、超宽带UWB定位标签(17)、锂电池(16)分别与STM32F429控制器(7)相连，充电模块(15)与锂电池(16)相连，超宽带UWB 定位标签(17)、定位模块包括超宽带UWB传感器(10)与WIFI模块(14)相连。
2.所述的主控模块中控制器使用的是STM32F429型号单片机，STM32F103集成DMA控制器、AD/DA转换器、快速I/O口和多种通信端口，内置电源管理电路，功率低，运行速度快，能够很好的完成各模块之间的高速通信，更好的完成预期的功能。
3.所述的检测模块中温度传感器(2)使用的型号是AM2322，声音传感器(5)所使用的型号是是TZ-2KA，红外光传感器(1)所使用的型号是SE2470，A/D转换器(7)使用的型号是PCF8591，该检测模块可以检测到座椅座垫的温度、使用者传递的声音信息、使用者的坐姿信息，然后将这些信息传送给A/D转换器(4)，A/D转换器(4)将检测来的模拟信号转换成数字信号传送到STM32F429控制器(7)，主控制器将这些数据通过GSM模块(16)发送到手机上显示，用户可以通过手机控制座椅的温度，座椅靠背的角度、座椅的高度，提高使用者的舒适度。
4.所述的主控模块中主控制器使用的是STM32F429控制器(7)，键盘输入(11)使用的是独立按键，电机驱动模块(11)使用的是DMA545。
5.所述的通信模块中GSM模块(13)使用的型号是GPRS-MG301-V1、WIFI模块(14)使用的型号是Reatek系列中的8188ETV，GSM模块(13)可以将检测模块中相关传感器检测到的数据实时传送到用户手机，用户可以通过手机遥控座椅，WIFI模块(14)是定位模块包括超宽带UWB传感器(10)超宽带UWB定位标签(17)进行信息交互的纽带，超宽带UWB定位标签(17)将信息传给STM32F429控制器(7)，STM32F429控制器(7)控制电机驱动模块(8)驱动万向轮(9)实现自动归位。
6.所述的定位模块中超宽带UWB传感器(10)使用的型号为U-BSAE220、超宽带 UWB定位标签(17)所使用的型号为VDU1501，超宽带UWB传感器(10)安装在固定位置，声音传感器(5)将使用者发出的归位信号传给STM32F429控制器(7)，超宽带UWB 定位标签(17)开始通过WIFI模块(14)和超宽带UWB传感器(10)进行信息交互，超宽带UWB定位标签(17)将接受到的信息传给STM32F429控制器(7)，STM32F429控制器(7)控制电机驱动模块(8)驱动万向轮(9)实现自动归位。
7.所述的电源模块中锂电池(17)采用的是72V的，充电模块(6)使用的型号是jz-22020h，充电模块(6)可以给锂电池(17)充电。
8.所述的执行模块中转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器(3)、调温垫(12)。当使用者使用智能座椅时，温度传感器(2)检测调温垫的温度，通过STM32F429控制器(7)调节调温垫(12)的温度，红外光传感器(1)检测使用者在座椅上的坐姿信息，若坐姿不好，STM32F429 控制器(7)控制蜂鸣器(3)对使用者进行提醒，同时控制转轴(6)调节靠背使使用者坐姿规范。键盘输入(11)通过STM32F429控制器(7)控制电机驱动模块(8)驱动万向轮(9)实现座椅自行移动。
与现有座椅相比，本发明的优益效果是：本发明采用温度传感器、声音传感器、红外光传感器实时采集座椅座垫的温度，使用者的坐姿以及外部声音信号，并通过A/D转换器，将这些模拟信号转换成数字信号送到STM32F429控制器进行处理，同时将这些信息通过GSM 的方式传送到手机显示；用户可以根据传送过来的数据控制座椅的温度，座椅的靠背的角度跟高度，同时设置特定的声音信号，声音传感器会实时检测外部环境中的声音，如果检测的声音信号与设置的声音信号相吻合，座椅就会自动归位。与现有的座椅相比，智能座椅在提高使用者的舒适度的同时也提高了办公效率，使用者在工作完的时候只要发出特定声音信号，整个办公室的座椅就会全部自动归位，不需要叫人对办公室进行整理。实现智能办公。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明装置的原理示意图。
附图中的标号为：1红外传感器；2温度传感器；3蜂鸣器；4A/D转换器；5声音传感器； 6转轴；7STM32F429控制器；8电机驱动模块；9万向轮；10超宽带UWB传感器；11 键盘输入；12调温垫；13GSM模块；14WIFI模块；15充电模块；16锂电池；17超宽带UWB定位标签。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的说明：
如图1所示，一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、电源模块、定位模块、执行模块；所述主控模块包括STM32F429控制器 (7)、键盘输入(11)、电机驱动模块(8)；所述检测模块包括温度传感器(2)、声音传感器(5)、红外光传感器(1)、A/D转换器(4)；所述通信模块包括GSM模块(13)、WIFI模块(14)；所述电源模块包括锂电池(16)、充电模块(15)；所述的定位模块包括超宽带UWB传感器 (10)、超宽带UWB定位标签(17)；所述的执行模块包括转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器 (3)、调温垫(12)；其中温度传感器(2)、声音传感器(5)、红外光传感器(1)与A/D转换器(4)相连，AD转换器(4)，电机驱动模块(8)、转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器(3)、调温垫(12)与STM32F429控制器(7)相连，GSM模块(13)、键盘输入(11)、超宽带UWB 定位标签(17)、锂电池(16)分别与STM32F429控制器(7)相连，充电模块(15)与锂电池(16) 相连，超宽带UWB定位标签(17)、定位模块包括超宽带UWB传感器(10)与WIFI模块 (14)相连。
所述的检测模块中温度传感器、声音传感器、红外光传感器分别安装在(2)(5)(1)所示的位置，本发明采用温度传感器、声音传感器、红外光传感器实时采集座椅的温度、使用者的坐姿、外部环境的声音等信息，并通过A/D转换器，将这些模拟信号转换成数字信号送到STM32F429控制器进行处理，同时将这些信息通过GSM的方式传送到手机显示。
所述主控模块中STM32F429控制器安装在(7)所示位置，键盘输入安装在(11)所示位置，电机驱动模块安装在(8)所示位置；
所述的执行模块中外向轮安装在(9)所示位置，用于移动座椅，转轴安装在(6)所示位置，用于调节座椅，蜂鸣器安装在(3)所示位置，用于提醒使用者的坐姿不正确，调温垫安装在(12)所示位置，用于调节座椅温度。
所述通信模块中GSM模块安装在(13)所示位置，用于实时传输传感器采集到的信息，使用户可以根据信息对座椅进行操控。WIFI模块安装在(14)所示的位置，用于传输定位模块包括超宽带UWB传感器和超宽带UWB定位标签之间的信息。
所述的电源模块中锂电池安装在(16)所示的位置，充电模块安装在(15)所示位置，用于给座椅充电。
所述的定位模块中定位模块包括超宽带UWB传感器安装在(10)所示的位置，超宽带 UWB定位标签安装在(17)所示的位置，超宽带UWB传感器安装在办公室固定的位置，当座椅检测到自动归位的声音信号，超宽带UWB定位标签通过WIFI模块与超宽带UWB传感器进行信息交互，超宽带UWB定位标签将接受到的信息传给STM32F429控制器，通过电机驱动模块控制万向轮自动向固定位置移动。
如图2所示，本发明一种单片机控制的智能座椅的具体工作过程是：
本发明在启动时，用户通过“总开关”按键启动座椅，检测模块会实时检测座椅座椅的温度，使用者的坐姿和外部环境的声音等信息传送到STM32F429控制器(7)进行处理，并实时的通过GSM模块(13)发送到手机显示。
本发明装置操作时，用户可以通过键盘输入控制座椅行驶的方向，也可以跟不同座椅间连接，自动向其他座椅行驶。。
本发明工作时，可以通过GSM模块(13)将传感器检测到的信息实时传送到用户手机，用户可以根据信息通过调温垫(12)、转轴(6)、万向轮(9)对座椅进行操控。当声音传感器(5)检测到设定好的声音信息，超宽带UWB定位标签(17)开始通过WIFI模块接收超宽带UWB传感器(10)发送过来的信号，实现自动归位。使用者也可以通过键盘输入 (11)输入想连接的收超宽带UWB传感器(10)的序号，连接成功后，可以自动再者使用者向目的地移动。使用者也可以通过手机后者键盘控制调温垫(12)的温度和座椅的靠背角度及其高度，确保使用者能在一个舒适的办公环境工作。

Claims (7)

1.一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、通信模块、电源模块、定位模块、执行模块；所述主控模块包括STM32F429控制器(7)、键盘输入(11)、电机驱动模块(8)；所述检测模块包括温度传感器(2)、声音传感器(5)、红外光传感器(1)、A/D转换器(4)；所述通信模块包括GSM模块(13)、WIFI模块(14)；所述电源模块包括锂电池(16)、充电模块(15)；所述的定位模块包括超宽带UWB传感器(10)、超宽带UWB定位标签(17)；所述的执行模块包括转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器(3)、调温垫(12)；其中温度传感器(2)、声音传感器(5)、红外光传感器(1)与A/D转换器(4)相连，AD转换器(4)，电机驱动模块(8)、转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器(3)、调温垫(12)与STM32F429控制器(7)相连，GSM模块(13)、键盘输入(11)、超宽带UWB定位标签(17)、锂电池(16)分别与STM32F429控制器(7)相连，充电模块(15)与锂电池(16)相连，超宽带UWB定位标签(17)、定位模块包括超宽带UWB传感器(10)与WIFI模块(14)相连。
2.根据权利要求1所述的一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：所述的主控模块中主控制器使用的是STM32F429控制器(7)，键盘输入(11)使用的是独立按键，电机驱动模块(11)使用的是DMA545。
3.根据权利要求1所述的一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：所述的检测模块中温度传感器(2)使用的型号是AM2322，声音传感器(5)所使用的型号是是TZ-2KA，红外光传感器(1)所使用的型号是SE2470，A/D转换器(7)使用的型号是PCF8591，该检测模块可以检测到座椅座垫的温度、使用者传递的声音信息、使用者的坐姿信息，然后将这些信息传送给A/D转换器(4)，A/D转换器(4)将检测来的模拟信号转换成数字信号传送到STM32F429控制器(7)，主控制器将这些数据通过GSM模块(16)发送到手机上显示，用户可以通过手机控制座椅的温度，座椅靠背的角度、座椅的高度，提高使用者的舒适度。
4.根据权利要求1所述的一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：所述的通信模块中GSM模块(13)使用的型号是GPRS-MG301-V1、WIFI模块(14)使用的型号是Reatek系列中的8188ETV，GSM模块(13)可以将检测模块中相关传感器检测到的数据实时传送到用户手机，用户可以通过手机遥控座椅，WIFI模块(14)是定位模块包括超宽带UWB传感器(10)超宽带UWB定位标签(17)进行信息交互的纽带，超宽带UWB定位标签(17)将信息传给STM32F429控制器(7)，STM32F429控制器(7)控制电机驱动模块(8)驱动万向轮(9)实现自动归位。
5.根据权利要求1所述的一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：所述的定位模块中超宽带UWB传感器(10)使用的型号为U-BSAE220、超宽带UWB定位标签(17)所使用的型号为VDU1501，超宽带UWB传感器(10)安装在固定位置，声音传感器(5)将使用者发出的归位信号传给STM32F429控制器(7)，超宽带UWB定位标签(17)开始通过WIFI模块(14)和超宽带UWB传感器(10)进行信息交互，超宽带UWB定位标签(17)将接受到的信息传给STM32F429控制器(7)，STM32F429控制器(7)控制电机驱动模块(8)驱动万向轮(9)实现自动归位。
6.根据权利要求1所述的一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：所述的电源模块中锂电池(17)采用的是72V的，充电模块(6)使用的型号是jz-22020h，充电模块(6)可以给锂电池(17)充电。
7.根据权利要求1所述的一种单片机控制的智能座椅，其特征在于：所述的执行模块中转轴(6)、万向轮(9)、蜂鸣器(3)、调温垫(12)。当使用者使用智能座椅时，温度传感器(2)检测调温垫的温度，通过STM32F429控制器(7)调节调温垫(12)的温度，红外光传感器(1)检测使用者在座椅上的坐姿信息，若坐姿不好，STM32F429控制器(7)控制蜂鸣器(3)对使用者进行提醒，同时控制转轴(6)调节靠背使使用者坐姿规范。键盘输入(11)通过STM32F429控制器(7)控制电机驱动模块(8)驱动万向轮(9)实现座椅自行移动。
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