CN111602994A - 一种多功能婴儿床及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能婴儿床及其控制方法，设计智能婴儿床领域，其特征在于，通过单片机作主控模块连接音乐播放模块、湿度检测模块、声音检测模块、防盗模块，根据声音检测模块检测到婴儿哭声的大小，控制电机转速带动婴儿床不同的摇晃程度，同时音乐播放模块放出音乐达到安抚婴儿的效果，防盗模块通过称重传感器检测婴儿床的压力变化超出预设值后触发蜂鸣器报警，湿度检测模块通过湿度传感器检测婴儿床湿度并通过蓝牙模块发出语音提醒信号，本系统功能多样，更为智能化，实现了对婴儿进行全方位多功能的照顾，解放了家长的精力，使人们能够在照顾婴儿的过程中兼顾其它工作。

Description

一种多功能婴儿床及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能婴儿床领域，特别涉及一种多功能婴儿床及其控制方法。

背景技术

现在的中国正在步入一个老年化的社会，社会逐步走向老龄化结构，国家开放二胎政策后，现在婴儿用品市场环境处于良性发展的形势，新生儿的数量急剧增长，现如今家庭负担较重，关于照顾婴儿的各种问题日益困扰着每个家庭，经济社会的发展，生活节奏的加快，使人们把越来越多的时间投入到工作中，在家庭中忽视了对婴儿的照顾，为了工作和生活的需要，婴儿有时不得不离开人们的视线，因疏忽带来的问题频繁发生。因此，家中婴儿的看护及安全问题引起了社会的密切关注。

目前市场的婴儿床多以结构功能为主，功能比较单一，需要家长在旁进行看护，但由于多数情况下，家长在照顾婴儿的同时还要进行正常的工作，故难免会造成疏忽，现有的婴儿床无法在互联网时代紧跟市场的脚步满足人们的需求。

发明内容

本发明提供一种多功能婴儿床及其控制方法，通过以单片机为核心控制模块，接收声音检测模块(4)、重力检测模块(5)和湿度检测模块(3)的检测信息，并向相关功能器件发出控制信号完成婴儿床的智能化，实现了对婴儿进行全方位多功能的照顾，解放了家长的精力，使人们能够在照顾婴儿的过程中兼顾其它工作。

本发明提供了一种多功能婴儿床，包括主控模块1、音乐播放模块2、湿度检测模块3、声音检测模块4、防盗模块、婴儿床和动力装置，所述婴儿床包括床体6、支撑板7以及吊杆8，所述支撑板7用于支撑所述床体6和所述吊杆8在摇摆过程中整个婴儿床的稳定性，所述支撑板7顶部与所述吊杆8固定连接，所述吊杆8向下延伸的一端通过转轴连接在所述床体6首尾两端，所述主控模块1设置在所述床体6的尾部接收和处理各模块的数据信息，并向各模块发送控制信号，协调各个模块之间的工作。

优选的，所述主控模块1采用STC89C51单片机作为主控单元，通过各端口连接各功能模块，接收并发送电平控制信号。

优选的，所述音乐播放模块2包括播放器和存储模块，所述存储模块包括内置存储模块和外置存储模块，所述内置存储模块通过内置内存卡存储音乐文件，所述外置存储模块通过外置USB接口连接外部存储设备，所述播放器设置在所述床体两侧的任意一侧。

优选的，所述湿度检测模块3设置在所述床体上端面的内壁上，所述湿度检测模块3采用传感器DHT11进行湿度检测，用来检测婴儿在睡眠过程中是否尿床，并通过蓝牙模块将信号传到移动设备上进行语音提示。

优选的，所述防盗模块设有独立的开关进行控制，所述防盗模块包括重力检测模块5和蜂鸣器，所述重力检测模块5包括电阻应变式称重传感器和HX711AD转换模块，称重传感器设置在所述床体的下侧，通过重力变化来检测婴儿的状态，出现异常情况后通过蜂鸣器进行报警提示。

优选的，所述动力装置包括电机驱动模块和电机，所述电机采用步进电机进行驱动床体的摆动，所述电机通过光耦继电器作为开关进行驱动，所述电机驱动模块使用CLN2003连接单片机的四个端口，实现速率的调节。

本发明还提供了一种多功能婴儿床的控制方法，包括：

系统初始化后，声音检测模块4、湿度检测模块3、重力检测模块5将检测到的信号传输到主控模块1中进行分析处理，并根据检测结果向相关的模块器件发送控制信号，实现相应的功能。

所述主控模块1检测防盗模块是否开启，所述防盗模块开启时重力检测模块5对称重传感器将检测到的重力信号发送到单片机中，当检测结果超出预设范围时所述主控模块1向蜂鸣器发出电信号控制蜂鸣器进行报警。

所述主控模块1实时接收所述湿度检测模块3的电信号，当检测到的湿度达到预设值时，所述主控模块1向蓝牙模块发送电信号，通过所述蓝牙模块将信号传输至智能移动端进行语音提醒。

所述主控模块1会根据所述声音检测模块4实时检测到的婴儿哭声大小，通过不同端口向所述电机驱动模块发送的电信号控制电机以不同的转速摇摆床体，同时所述主控模块1发送控制信号使播放器播放存储的音乐，当所述声音检测模块4检测不到声音后，所述主控模块1接收声音检测模块4的电平信号变化后发送控制信号控制电机和播放器停止工作。

区别现有技术的情况，本发明的有益效果是：

1、通过声音检测模块检测婴儿的哭声再触发婴儿床摇晃安抚，有些婴儿醒来比较安稳不一定会哭闹，而且婴儿在睡眠过程中不一定是安稳不动的，因此只通过哭声的检测触发其它模块的安抚功能，避免产生误判，影响婴儿的休息。

2、主控模块能根据声音检测模块能根据检测到婴儿哭声的大小通过不同的端口发送的控制信号控制电机的频率，随着婴儿渐渐入睡，婴儿床的摇幅度和频率会渐渐变得平稳，大大提高了安抚的效果。

3、声音检测模块检测到声音后开启电机使婴儿床摇晃的同时还会触发设置在床头两侧的播放器放摇篮曲，在听觉和触觉的双重作用下，婴儿会更快的安稳下来进入睡眠，提高了安抚的效率，且声音检测模块设有两个声音传感器分别设置在床头两侧，能够更加灵敏准确的检测婴儿哭声大小。

4、防盗模块设有独立的开关控制，家长在一侧时可主动关闭，避免因为其它情况造成压力变化导致误报警，防盗模块开启后，当压力变化超出预设范围时，触发报警电路报警，避免孩子被抱走，提高了安全性。

5、湿度检测模块设置在床体婴儿屁股处，能更准确灵敏的检测婴儿是否尿床，减少了外界环境因素的干扰，检测的湿度达到预设值后会通过蓝牙模块远程控制智能移动终端进行语音提醒，确保婴儿休息的质量。

6、床体首尾两端通过转轴连接吊杆，驱动电机进行摇晃时，床体两端围绕转轴点进行摇摆，提高了整个婴儿床的稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构简图；

图2是本发明的整体硬件设计图；

图3是本发明的系统电路示意图；

图4是本发明的摇动模块流程示意图；

图5是本发明的防盗模块流程示意图；

图6是本发明的湿度检测模块流程示意图；

具体实施方式

在下面的描述中对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例一提供了一种多功能婴儿床，如图1所示，包括：

主控模块1、音乐播放模块2、湿度检测模块3、声音检测模块4、防盗模块、婴儿床和动力装置，所述婴儿床包括支撑板7、吊杆8和床体6构成，系统的各个模块设置在所述床体6中，所述床体6首尾两端通过转轴连接所述吊杆8，所述吊杆的另一端固定连接所述支撑板7，所述支撑板7有两个分别安置在所述床体6首尾两边，支撑板7底座设有橡胶垫使婴儿床有更好的抓地力和稳固性。所述主控模块1设置在所述床体6的尾部，所述声音检测模块4设有两个声音传感器分别设在床头两端，所述音乐播放模块2设在床体两侧的任意一侧，所述防盗模块的称重传感器横向设在所述床体下侧，所述湿度检测模块3设在所述床体6上端面的内壁上靠近婴儿屁股的位置。

如图2所示，所述主控模块1采用单片机STC89C51作为主控单元通过端口分别连接有声音检测模块、重力检测模块、湿度检测模块、声音模块和电机驱动模块，所述声音模块包括所述音乐播放模块中的播放器和防盗模块中的蜂鸣器。

如图3所示，所述湿度检测模块采用DHT11湿度传感器进行检测，通过data引脚连接在单片机的P1.0端口上，传感器的data引脚在连接单片机时接有一个上拉电阻连接到电源上，所述重力检测模块采用电阻应变式称重传感器和HX711AD转换模块检测压力变化数据，HX711AD转换模块的对应管脚接在单片机的P1.1端口上，所述声音检测模块接在单片机的P1.2端口，所述电机驱动模块采用CLN2003，四个输入端口分别接在单片机的P2.7、P2.6、P2.5、P2.4输出口上，所述电机驱动模块通过光耦继电器作为开关驱动电机，单片机的四个输出端口控制电机的不同转速，以调整床体的摇晃频率。

本发明的实施例二提供了一种多功能婴儿床的控制方法，如图4所示，系统初始化后，声音检测模块的声音传感器实时检测婴儿是否发出哭声，当检测到哭声后将哭声大小数据信息传输到单片机对应的端口上，根据预设的声音值判定声音等级，声音大小分为三级，以下为各等级单片机的输出情况：

第三级：单片机的P2.7端口为高电平，P2.6、P2.5和P2.4为低电平；

第二级：单片机的P2.6端口为高电平，P2.7、P2.5和P2.4为低电平；

第一级：单片机的P2.5端口为高电平，P2.7、P2.6和P2.4为低电平；

当单片机的P2.4端口为低电平时，驱动音乐播放模块的播放器播放预存的音乐，为了避免音乐会触发声音传感器检测到的声音信号，通过定时器使音乐播放的过程中每15s停顿5s，当声音传感器检测不到声音后，单片机的P2.4置为高电平，P2.7、P2.6和P2.5为低电平，使电机停止工作。

如图5所示，系统初始化后，主控模块检测防盗模块的独立开关是否开启，如果没有开启单片机与蜂鸣器连接的端口置低电平，蜂鸣器不响，如果独立开关处于开启状态，单片机根据HX711AD转换的压力值信号判定是否超出预设范围，如果超出预设范围，单片机与蜂鸣器连接的端口置高电平，蜂鸣器持续发出报警信号。

如图6所示，系统初始化后，湿度传感器实时检测婴儿床对应部位的湿度，单片机根据检测到的湿度值进行判断达到预设湿度值，如果达到预设湿度值则控制蓝牙模块向智能移动终端发送控制信号，使智能移动终端发出语音提示。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种多功能婴儿床，其特征在于，包括：主控模块(1)、音乐播放模块(2)、湿度检测模块(3)、声音检测模块(4)、防盗模块、婴儿床和动力装置，所述婴儿床包括支撑板(7)、床体(6)和吊杆(8)，所述支撑板(7)顶端固定连接所述吊杆(8)，所述吊杆(8)的下端通过转轴连接所述床体(6)，所述主控模块(1)设置在所述床体(6)的尾部接收和处理各模块的数据信息，并向各模块发送控制信号。

2.根据权利要求1所述的多功能婴儿床，其特征在于，所述主控模块(1)采用单片机作为主控单元。

3.根据权利要求1所述的多功能婴儿床，其特征在于，所述音乐播放模块(2)包括播放器和存储模块，所述存储模块包括内置存储模块和外部存储模块，所述外部存储模块设有外置USB接口，所述播放器安置在所述床体的两侧的任意一侧。

4.根据权利要求1所述的多功能婴儿床，其特征在于，所述湿度检测模块(3)设置在所述床体(6)上端面内壁上，所述湿度检测模块(3)采用传感器DHT11进行湿度检测。

5.根据权利要求1所述的多功能婴儿床，其特征在于，所述声音检测模块(4)设有两个声音传感器进行声音的采集，所述声音传感器分别安置在所述床体(6)的床头两侧。

6.根据权利要求1所述的多功能婴儿床，其特征在于，所述防盗模块设有独立开关控制，所述防盗模块包括重力检测模块(5)和蜂鸣器，所述重力检测模块(5)包括电阻应变式称重传感器和HX711AD转换模块，称重传感器设置在所述床体的下侧。

7.根据权利要求1所述的多功能婴儿床，其特征在于，所述动力装置采用步进电机驱动转轴带动床体进行摇摆，所述电机通过ULN2003与单片机连接，通过4个I/O口切换速率来调节转速。

8.一种多功能婴儿床的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

系统初始化后，声音检测模块(4)、湿度检测模块(3)、重力检测模块(5)会针对婴儿的哭闹声音、婴儿床的湿度以及婴儿床上的重力进行检测，并将检测结果通过各模块连接的对应端口发送到主控模块中；

所述主控模块(1)检测防盗模块的开关是否开启，开启时所述重力检测模块(5)的称重传感器将检测到的质量信号进行分析处理，当检测结果超出预设范围所述主控模块(1)则向蜂鸣器发出电信号控制蜂鸣器报警；

所述主控模块(1)实时接收所述湿度检测模块(3)的电信号数据，检测到湿度达到预设值后，所述主控模块(1)会向蓝牙模块发送电信号，通过所述蓝牙模块触发智能移动终端的语音提醒；

所述声音检测模块(4)实时检测婴儿的哭声大小，并将检测到的声音信号传输至所述主控模块(1)中，所述主控模块(1)根据检测到的声音大小控制电机的转速，使婴儿床分为三种不同频率级别的摇动，同时触发播放器播放预存的音乐，当声音检测模块(4)检测不到声音后，所述主控模块(1)控制电机和播放器停止工作。

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