基于MXT8051單片機(jī)的智能嬰兒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

　　環(huán)境信息的檢測(cè)

　　在環(huán)境檢測(cè)這個(gè)功能上本文選取了比較典型的溫度、光照、紫外線強(qiáng)度等信息，其中溫度采用的是經(jīng)典的DS18B20芯片進(jìn)行檢測(cè)，光照信息和紫外線信息分別采用光敏電阻和紫外線二極管進(jìn)行檢測(cè)，CO采用CO傳感器進(jìn)行檢測(cè)。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，這些信息可以通過(guò)12864液晶顯示出來(lái)，利于家長(zhǎng)的觀察。

　　音樂(lè)播放功能

　　音樂(lè)播放功能是采用了U盤讀寫模塊和MP3音樂(lè)播放模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，為便于操作，將MXT8051作為主機(jī)，使用另一款51芯片作為從機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)模塊的控制，主要實(shí)現(xiàn)的是智能監(jiān)護(hù)這一個(gè)功能，如果兒童發(fā)出哭聲，模塊就會(huì)將錄制好的各種家長(zhǎng)哄孩子的聲音播放出來(lái)，并在液晶屏上提示相關(guān)的信息，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的監(jiān)護(hù)，并且在休息時(shí)，家長(zhǎng)可以將此模塊作為音樂(lè)播放器來(lái)放松自己。

　　自動(dòng)搖籃功能

　　自動(dòng)搖籃功能是采用了MCU控制電機(jī)帶動(dòng)?jì)雰捍矒u擺實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)模塊便于家長(zhǎng)看護(hù)自己的孩子。當(dāng)嬰兒哭時(shí)，這個(gè)模塊可以使嬰兒床有規(guī)律的擺動(dòng)，模仿家長(zhǎng)的動(dòng)作，既能夠使家長(zhǎng)省力，又能夠?qū)崿F(xiàn)哄孩子的功能。

　　總體方案和技術(shù)路線

　　總體方案

　　整個(gè)系統(tǒng)主要圍繞著主控芯片MXT8051進(jìn)行設(shè)計(jì)，又分為了幾個(gè)模塊，其中：

　　1. 環(huán)境信息檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)

　　采用光敏電阻與大電阻串聯(lián)，紫外線二極管與大電阻串聯(lián)進(jìn)行采樣，利用MXT8051自帶的AD轉(zhuǎn)換器來(lái)對(duì)光照信息、紫外線信息進(jìn)行處理，而溫度檢測(cè)采用了單總線芯片DS18B20的數(shù)據(jù)端口與芯片之間進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)的，CO檢測(cè)同樣采用了CO傳感器數(shù)據(jù)端口與芯片之間進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)的。

　　2. 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)

　　采用了較為普遍的12864液晶，通過(guò)液晶內(nèi)部集成的協(xié)議與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通信，將處理的數(shù)據(jù)顯示在液晶屏中。協(xié)議詳見(jiàn)程序源代碼。

　　3. 音樂(lè)播放模塊設(shè)計(jì)

　　這個(gè)模塊是系統(tǒng)的一大亮點(diǎn)，它是由U盤讀寫模塊與MP3音樂(lè)播放模塊組成的，為了便于開(kāi)發(fā)，我們?cè)谥餍酒幕A(chǔ)上又使用了另外一款51芯片作為從機(jī)，這樣既節(jié)省了主芯片的資源，又使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了提高。

　　4. 自動(dòng)搖籃模塊設(shè)計(jì)

　　由于它能夠基本代替家長(zhǎng)，因此模塊的設(shè)計(jì)是這個(gè)系統(tǒng)的另外一大亮點(diǎn)。它主要是由經(jīng)典的電機(jī)控制芯片L298來(lái)控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)控制搖擺的速度，通過(guò)主芯片兩個(gè)引腳的高低電平的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)實(shí)現(xiàn)控制搖擺的幅度。

　　技術(shù)路線

　　5. 研究MXT8051這款芯片的主要功能及相關(guān)的引腳參數(shù)，熟練掌握它的操作

　　這包括熟練掌握芯片編程的軟件環(huán)境、芯片的引腳控制、AD、定時(shí)器的控制，并且根據(jù)手冊(cè)完成基本程序的編寫。程序流程圖如圖4 。

　　6. 設(shè)計(jì)基本的硬件電路及參數(shù)的確定