智能婴儿摇篮设计毕业论文

智能婴儿摇篮设计毕业论文

目录

1引言 (1)

1.1课题背景及研究意义 (1)

1.1.1课题背景 (1)

1.1.2课题研究意义 (2)

1.2相关问题的研究现状和发展趋势 (2)

1.2.1研究现状 (2)

1.2.2发展趋势 (3)

1.3作品功能与特色 (3)

2智能婴儿摇篮的总体设计 (5)

2.1系统设计要求 (5)

2.1.1系统总体框架设计 (5)

2.1.2系统机械结构的设计 (5)

2.2AVR及其开发环境简介 (6)

2.2.1AVR单片机简介系统 (6)

2.2.2ATmega16单片机的特点 (7)

2.2.3AVR集成开发环境的简介 (9)

2.3控制系统设计 (13)

3智能婴儿摇篮主要功能模块的设计与实现 (15)

3.1系统总体结构 (15)

3.2硬件模块设计 (16)

3.2.1电源模块设计与实现 (16)

3.2.2单片机控制模块设计与实现系统总体程序设计 (18)

3.2.3时钟控制单元设计与实现 (18)

3.2.4直流电机驱动的设计与实现 (20)

3.2.5音频检测模块设计与实现 (23)

3.2.6报警电路设计与实现 (24)

3.3软件模块设计 (25)

3.3.1晶振的配置 (25)

3.3.2系统总体程序设计 (26)

3.3.3电机驱动模块程序设计 (27)

4系统测试方法及工具 (28)

结论 (29)

参考文献 (30)

致谢 (31)

附录一：硬件电路原理图 (32)

附录二：实物图 (33)

附录三：单片机程序 (34)

1引言

1.1课题背景及研究意义

随着社会经济的发展，人们的生活也都逐渐提高，许多拥有婴幼儿的家庭都希望孩子有个良好的成长环境，但是年青的父母需要同时兼顾宝宝和家庭生活感到非常疲惫,他们需要一个不仅舒适而且具有人工智能的摇篮。智能婴儿摇篮可以提供给宝宝舒适摇晃,又可以通过音乐和玩具锻炼视力和智力发育,使得妈妈们也可腾出手来处理家务或者休息。从而大大的减轻了婴幼儿父母的劳动负担，促进了婴儿的深度睡眠，提高了大人和小孩的睡眠质量，为婴儿的健康成长提供保证。

1.1.1课题背景

国外婴儿摇篮的设计者主要从婴儿摇篮科学的供应婴儿正确睡姿和婴儿摇篮功能的设计两大方面来进行研究。国外常用的婴儿摇篮其形状略似篮子，多用木、竹、柳条以及金属制作。摇篮的主要特点是可以有节奏地左右摇摆，使婴儿易于入睡。早期的摇篮利用挖空的树干制成，以后又发展为各种材料制成的长方形无盖箱体，并装有可以拆除的摇杆。随着时代的变迁，在摇篮的护栏或镶板上，也经常饰有不同类型的花纹及图案，并涂有艳丽明快的色彩。早期的摇篮多用绳索吊于房梁或横木杆上，后来多悬挂于木制或金属制的框架。

它的动力驱动有两种，一个是在摇篮底放一块磁铁，在支架中央放一块电磁铁，并会发出脉冲磁场，当该脉冲频率与摇篮晃动频率相同时，该脉冲磁场会对磁铁产生一个吸力与斥力，使摇晃不断得到动力而摇晃不止。它是由一个下座连支架、一个摇篮、一个平衡块与平衡杆组成，下座的支架有一个轴承通过轴与摇篮相连接，并且可以自由转动，平衡块是可以调节重量，使摇篮的重心处于转轴上。另一种是用一个汽车雨刷的电动机，使其每次晃动时能推动摇篮的摇晃。动力部分是用一个汽车用雨水划水器安装在轴承处，每当划水器将滑臂划动一下，就会带动摇篮晃动一下。如果调节划水器划动频率，即可使摇篮晃动频率改变。这二种方法均有结构简单、安全有效的优点。

为了提高婴儿摇篮的智能性和可靠性，使其功能更加全面，摇篮应能任意调节摇篮角度，可将摇篮沿X轴与Y轴倾斜任意角度；有自动声控器，当婴儿哭时会自动晃动，一旦婴儿熟睡10分钟后会逐渐停止晃动；有电子监视探头观察婴儿睡觉状况；当婴儿大哭时会有声控器传向监护人；当婴儿尿床时会自动报警；当婴儿体温达到38℃

以上时会自动报警，可以有效降低婴儿猝死综合症的发病率；能自动控温在25℃左右；床垫高度可自动调节便于家长为婴儿更换尿布。

1.1.2课题研究意义

很多父母认为，宝宝还小，总要和家人睡在一起，这样才方便照顾，随时知道他的需求，其实，与家人同床会影响宝宝的生长发育，而智能婴儿摇篮可以帮助父母会随时知晓宝宝在独睡过程中是否有状况发生。

首先，容易缺氧，大人呼出的气体中二氧化碳含量较高，而宝宝的大脑发育正需要更多的氧气，和宝宝同床睡眠时，很容易造成宝宝大脑供氧不足，进而影响身体的正常发育。其次，有窒息危险，同床睡眠过程中，大人会因为身体翻动而压到宝宝，很容易导致窒息的危险。另外，睡眠不良，两人甚至三人同床，很容易互相影响，比如打鼾、睡觉“不老实”，特别是对神经系统尚在发育的宝宝来说，会导致睡眠不稳、半夜惊醒的状况，不利于身心的健康发育。还有可能造成疾病传染，日常生活中，大人接触的事物环境较为复杂，即使注意清洁，身上也难免会携带很多细菌，宝宝的抵抗能力还很弱，很容易被细菌感染。

尤其要在保证婴儿充足的睡眠同时也保证监护人有充足的睡眠，有些婴儿对自然环境不适应，昼夜颠倒，父母白天上班他睡觉，父母晚上休息他闹腾，让监护人很难有良好的休息。有些婴儿休息时间安排不当，有的晚上提前入睡，半夜睡醒，没人哄就哭闹，也影响了监护人的正常休息。

多功能婴儿摇篮是一种能自动晃动带定时、声控、MP3播放、尿床报警功能为一体的婴儿摇篮，在监护人忙于其他事情时，能有效替代监护人护理婴儿。

1.2相关问题的研究现状和发展趋势

1.2.1研究现状

智能婴儿摇篮和普通摇篮相比，功能强大，声控、遥控、电动、音乐集于一体，能够很好的为宝宝及其监护人提供很大的方便，使婴儿和监护人都能有充足的睡眠环境，使睡眠问题不再困扰婴儿的健康成长和监护人的正常作息。随着社会经济的发展，文化的进步，越来越多拥有宝宝的家庭需要一款智能婴儿摇篮，在未来将体现其优越性。