加速度傳感器的智能搖床設計

為了將大人從看護小孩時的疲倦中解脫出來，本文設計基于加速度傳感器的智能搖床，該設計能夠自動提醒大人小孩尿床 和自動播放音樂等控制的多功能搖床，整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集和電機控制模塊、顯示模塊、電壓比較模塊等組成。數(shù)據(jù)采集模塊 采集的數(shù)據(jù)交給控制模塊，控制模塊控制電機運動和音樂播放，通過加速度傳感器對寶寶的當前動作進行采集判讀，定時開啟 搖床等基本功能。整個系統(tǒng)完成了對嬰兒音樂安撫，尿床提醒及報警，萬年歷，溫度檢測，整個系統(tǒng)運行平穩(wěn)，可靠性高。

隨著科學技術的發(fā)展，把電子技術應用于機械設計越來 越廣泛，本文提出了一種將電子技術應用于家庭嬰兒搖床的 系統(tǒng)。傳統(tǒng)的搖床一般只是機械的接受外力才能搖動，這樣 不能把大人從哄小孩的過程中解放出來，而且沒有安撫小孩 睡覺等功能。本文設計基于加速度傳感器的智能搖床設計實 現(xiàn)了無人情況下對嬰兒的安撫及監(jiān)控小孩的動作狀態(tài)。

系統(tǒng)的硬件設計

 整個系統(tǒng)工作原理是當嬰兒有大幅度動作引起搖床晃動 時，加速度傳感器會采集到搖床晃動幅度，同時電壓比較器 會對加速度傳感器輸出電壓信 號與設定閾值相比較，當晃動 幅度引起的加速度傳感器輸出電壓 超過設定閾值時候搖床會 自動開始搖動用于安撫嬰兒?；蛘弋攱雰耗虼矔r濕度傳感器 可以采集到相應變化將數(shù)據(jù)傳給控制系統(tǒng)進行報警。整個系 統(tǒng)的框圖如圖 1 所示。

 加速度采集及其步進電機控制  

當搖床因為嬰兒活動有晃動時，加速度傳感器將采集到 的信號經過反向比較器轉化成高低電平，經放大后送給單片 機，單片機執(zhí)行相 應的程序開啟步進電機工作。此實現(xiàn)過程 需要硬件電路和程序設計共同實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集和不進控制電 路如圖 2 所示。

 濕度檢測及報警

濕度檢測由濕敏電阻完成，當嬰兒尿床時，尿液會引起 濕敏 電阻的阻值明顯變化，濕敏電阻兩端電壓變化量經過放 大器放大，當濕敏電阻阻值下降到臨界點，放大的信號經比v> 較器就會驅動蜂鳴器報警。溫度檢測及報警電路圖如圖 3 所 示