[14]。2.2系統(tǒng)設計的相關技術2.2.1紅外溫度測溫技術該設計采用紅外測溫技術的溫度傳感器模塊，利用黑體輻射定律進行測量，經(jīng)過許多年的發(fā)展和改進，非接觸式溫度測量技術已經(jīng)趨于成熟。并且隨著中國材料和傳感器技術的不斷進步，我國的紅外測溫傳感技術也在不斷進步。國產(chǎn)高性能紅外測溫傳感器的集成水平不斷提高，使得紅外測溫技術的開發(fā)難度大大降低。并且這些傳感器通常都帶有數(shù)據(jù)通信接口，如I2C、UART或I2S，可以直接將數(shù)據(jù)以數(shù)字量的方式輸出。由于紅外測溫技術的不斷進步，使得紅外測溫傳感器在許多場合都有應用。而且正在向著低功耗、低成本、微型化、高精度、功能更加豐富的方向不斷發(fā)展。而本設計的紅外測溫技術將與飲水機系統(tǒng)實現(xiàn)對家庭成員的溫度檢測，當家庭成員出現(xiàn)在飲水機前或者在飲水機測溫的范圍內的時候，非接觸式紅外傳感器將對出現(xiàn)在該范圍內的成員進行溫度測量。2.2.2人臉識別技術人臉識別技術是一種基于人臉圖像或視頻進行身份鑒定的技術。它可以通過對人臉圖像或視頻進行分析和識別，實現(xiàn)對人臉身份的認證、檢索、跟蹤等功能。再采用有特定的人臉特征提取技術以及人臉識別算法實現(xiàn)對家庭具體成員人臉識別。而人臉識別的發(fā)展歷程總體來說較緩慢，因為在人臉技術算法剛剛衍生出來的時候當時的計算機硬件條件發(fā)展受制，所以人臉識別技術也沒有得到迅速發(fā)展。人臉識別技術源于上世紀60年代初期，最初的想法是將人臉圖像數(shù)字化，通過計算機進行比對。但由于當時計算機性能有限，人臉識別技術并沒有得到廣泛應用。隨著計算機性能的提升以及人工智能技術的發(fā)展，人臉識別技術在21世紀得到了飛速的發(fā)展。此外，隨著計算機視覺技術的不斷發(fā)展，人臉識別技術的精度和速度也得到了不斷提高。使得人臉識別技術與單片機技術的結合更加緊密，而且人臉識別的算法已經(jīng)可以在大多數(shù)單片機上應用。此外，本設計還采用了高性能的微處理器，這種處理器具有較高的計算能力和較低的功耗，可以滿足人臉識別算法的計算需求，并且可以在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)。通過將微處理器與攝像頭模塊和OpenCV模塊相結合，可以實現(xiàn)高效、準確的人臉識別應用。同時，本設計還采用了串行接口通信技術，使得硬件模塊之間的通信更加方便快捷，從而提高了整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。2.2.3WIFI通信技術WIFI技術是一種用于在無線網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的技術，可以通過無線信號將數(shù)據(jù)進行發(fā)送和接收到網(wǎng)絡中，WIFI技術具有以下特點：無線連接：WIFI技術可以通過無線信號連接設備與網(wǎng)絡，擺脫了傳統(tǒng)有限網(wǎng)絡的限制，使設備可以自由移動，提高了設備的靈活性。便攜性：由于設備使用無線連接，因此適用于各種場所。高傳輸速率：因為WIFI技術支持高速的數(shù)據(jù)傳輸速率，所以它成為了互聯(lián)網(wǎng)接入速度最快的一種技術之一。多設備連接：WIFI技術允許多個設備同時連接到同一個網(wǎng)絡。這種多設備連接功能提高了網(wǎng)絡的靈活性和可擴展性。成本低廉：由于WIFI技術基于無線信號傳輸數(shù)據(jù)，減少了使用傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡設備的使用。因此，相比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡接入技術，WiFi技術的成本較低。第3章智能護理系統(tǒng)硬件設計3.1器件參數(shù)與特性3.1.1STM32F103C8T6主控模塊STM32F103C8T6單片機在嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)設備中得到了廣泛的應用。在本設計中，STM32F103C8T6單片機作為主控芯片，在處理傳感器采集到的數(shù)據(jù)方面表現(xiàn)出較高的性能。此外，STM32F103C8T6單片機的GPIO有8種模式，還包含上拉、下拉的輸入模式，所以在接外部按鈕時不需要考慮上下拉電阻，其豐富的外圍接口和多種輸入輸出模式也使得對各種傳感器的接口適配更加靈活和方便。同時，STM32F103C8T6單片機的低功耗和低成本特點也讓它成為了物聯(lián)網(wǎng)設備中的理想選擇。他的輸出功率還可以通過軟件編程進行控制，在其內部接口方面還實現(xiàn)了溫度傳感器的集成，能滿足對整個智能飲水機系統(tǒng)的控制。由M3內核驅動的STM32F103C8T6單片機，其中的C代表其擁有48個引腳，內部包含20k字節(jié)的RAM數(shù)據(jù)存儲器和64k字節(jié)的程序存儲器。STM32F103C8T6單片機如圖3.1所示。圖3.1STM32單片機3.1.2ESP8266WIFI串口通信模塊ESP8266WIFI串口通信模塊芯片被用于上下位機的信息傳輸，通過該轉口模塊可以實現(xiàn)硬件端與軟件端的數(shù)據(jù)交互處理。ESP8266芯片還包含有8個引腳分別為VCC引腳、GND引腳、CH_PD引腳、RESET引腳、TXD引腳、RXD引腳和兩個GPIO引腳。ESP8266通過RXD和TXD這兩個引腳與單片機設備的UART串口通信，通過控制GPIO0和GPIO2引腳使芯片進入工作狀態(tài)，再通過VCC和GND引腳實現(xiàn)對設備的供電。并且ESP8266芯片內部集成了WIFI模塊可以實現(xiàn)將上位機與下位機的數(shù)據(jù)進行交互并且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C數(shù)據(jù)庫中進行暫時存儲。如圖3.2所示：圖3.2ESP8266芯片3.1.3舵機S90舵機屬于伺服電機中的一種，它的內部有一個滑動變阻器用于實現(xiàn)角度編碼，從而實現(xiàn)轉動角度可控。通常這種電機的驅動有兩種類，一類是以PWM脈沖占空比調制實現(xiàn)對轉動角度的控制，另一類也是基于PWM脈沖占空比調制，但它只控制轉動方向和速度而不能實現(xiàn)對轉動角度的控制。S90舵機如圖3.3所示。圖3.3S90舵機3.2.4紅外溫度傳感器GY-906溫度采集器是一款替代MLX90614傳感器的國產(chǎn)溫度傳感器，它支持通過串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取還可以通過I2C或者PWM接口進行編程控制，我們只需要根據(jù)原廠提供的手冊對傳感器發(fā)送讀取溫度指令即可實現(xiàn)無接觸式的紅外體溫測量。GY-906溫度采集器如圖3.4所示。圖3.4GY-906溫度采集器3.2.3繼電器5V繼電器是一種常用的繼電器種類，這種繼電器的工作電壓低，功耗也低，但是可控的電流大，最大可達10A，并且成本也很低，通常作為一種廉價而可靠的選擇，用在弱電控制強電上。繼電器如圖3.5所示。圖3.5繼電器3.2.5OLED顯示屏0.96寸OLED顯示屏采用的SSD1315主控方案設計的一款IIC接口自發(fā)光顯示屏，這款屏幕具備128-64個單色像素點，并且功耗比tft液晶顯示屏具有更高的亮度和更低的功能優(yōu)勢。OLED顯示屏如圖3.6所示。圖3.6OLED顯示屏3.2.6人臉識別模組ESP32-CAM模組集成了ESP32芯片和相機，因此ESP32-CAM模組主要是對用戶人臉進行拍照處理通過網(wǎng)絡發(fā)送到服務器端，利用OpenCV進行人臉信息的識別，再將人臉識別的結果反饋給后臺，經(jīng)過后臺處理后再將處理的結果發(fā)送給前臺。以此來實現(xiàn)對不同用戶的識別。而ESP32-CAM模組是一款基于ESP8266和OV2640攝像頭的模塊，并且該款模塊自帶4M的PSRAM和500萬像素攝像頭。ESP32-CAM模組如圖3.7所示。圖3.7ESP32-CAM模組3.2.7DHT11環(huán)境溫濕度傳感器DHT-11溫濕度傳感器是一款具備溫度和濕度同時測量的傳感器，它具有高精度、數(shù)字化輸出、單總線通訊以及低功耗的特點。它的內部借助電容原理實現(xiàn)對空氣水分濕度的測量，并且借助熱敏電阻和積分電路實現(xiàn)對溫度的測量。單片機可以通過單總線串行協(xié)議對測量結果的讀取。DHT-11溫濕度傳感器如圖3.8所示。圖3.8DHT-11溫濕度傳感器3.2.8DS18B20溫度傳感器DS18B20是一款數(shù)字溫度傳感器，通過單總線的通信方式與STM32芯片進行連接，將DS18B20的VCC引腳、GND引腳還有DQ引腳分別連接到STM32單片機的5V引腳、GND引腳和GPIO引腳，而且它還是一款支持放入水中測量溫度的高精度溫度傳感器，可以將采集到的溫度讀數(shù)以數(shù)字形式輸出。DS18B20溫度傳感器如圖3.9所示。圖3.9DS18B20溫度傳感器3.2系統(tǒng)節(jié)點設計總體設計節(jié)點如圖3.10所示，通過STM32單片機的各個引腳連通外接器件，主要連接兩個繼電器、攝像頭、溫濕度傳感器、ESP32模塊、水泵、舵機、紅外溫度傳感器、溫濕度傳感器。通過WIFI無線傳輸?shù)姆绞綄⒏鱾€模塊采集的數(shù)據(jù)從單片機發(fā)送到上位機頁面進行顯示。再通過單片機上的獨立按鍵實現(xiàn)對本設計的控制。圖3.10系統(tǒng)節(jié)點設計

第4章程序設計4.1系統(tǒng)程序結構系統(tǒng)程序分為兩個部分，分別是上位機端程序和硬件端程序。其中上位機端程序負責人機交互、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理與存儲，與硬件端對接數(shù)據(jù)、后端業(yè)務邏輯處理等。硬件端程序則負責對驅動傳感器實現(xiàn)對溫度等數(shù)據(jù)的采集。通過驅動執(zhí)行器件實現(xiàn)控制飲水機出水、控制暖氣的開啟和關閉、控制舵機打開取藥閘門等。通過驅動顯示屏實現(xiàn)顯示采集到的參數(shù)。通過驅動ESP8266實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)對接服務器上位機端數(shù)據(jù)。4.2系統(tǒng)上位機端程序設計系統(tǒng)上位機端程序分為前端，后端，數(shù)據(jù)庫三個部分，這三個部分相互之間協(xié)調運行，實現(xiàn)我們需要的功能。4.2.1前端設計前端作為人機交互的基礎，由HTML與JS組成，這其中HTML負責人機界面的顯示，CSS負責布局的描述，而JS則負責頁面動態(tài)更新效果與人機交互按鍵操作的實現(xiàn)。前端的頁面效果如圖4.1所示：圖4.1前端頁面效果圖4.2.2后端設計后端在整個上位機端負責著幾乎絕大部分業(yè)務邏輯，這些邏輯包括統(tǒng)計對應用戶的飲水量，識別硬件傳輸過來的數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫，分析處理控制邏輯等。因此后端采用PHP編寫。后端的程序文件及各部分功能如表4.2所示：表4.2后端程序文件及各部分功能文件名功能SET.PHP接受前端的點擊事件操作，實現(xiàn)JS點擊事件背后的指令轉換功能，并將指令控制臨時存儲在數(shù)據(jù)庫便于下位機的接收。device_api.php對接硬件設備，接受傳輸過來的數(shù)據(jù)，下發(fā)上位機的控制指令等。Read_data.php前端頁面向數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)的接口MySQL.php接入數(shù)據(jù)的基礎接口4.2.3數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)存儲的基礎，幾乎每個人機交互事件中的數(shù)據(jù)都需要借助數(shù)據(jù)庫來簡介傳遞給其他部分，因此在設計中采用mysql數(shù)據(jù)庫。4.2.4上位機總體設計本設計的上位機程序將要實現(xiàn)的功能采取分塊化結構實現(xiàn)，主要分為信息收集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、控制模塊和信息交互模塊。如圖4.3所示：圖4.3上位機結構圖4.3硬件端程序硬件程序分為主程序和子程序兩部分，主程序是單片機上電后執(zhí)行的第一個程序，也是協(xié)調整個程序系統(tǒng)運行的基礎。4.3.1主程序設計在主程序中，通過調用子程序，可以達到對應的功能。在本設計中，我們詳細的描述了系統(tǒng)整體程序結構，通過對系統(tǒng)的描述可知程序是由各個子模塊組成，而各個子模塊又是由各種子程序構成，這些子程序的組合完成某些細小功能，而各個模塊則通過協(xié)調子程序實現(xiàn)整體功能的，這些功能共同構成了我們的整個系統(tǒng)。例如調用紅外測量程序實現(xiàn)測量體溫，調用舵機驅動程序實現(xiàn)控制閘門開關，調用網(wǎng)絡通信程序實現(xiàn)與服務器的數(shù)據(jù)交互等。每當調用完對應的子程序后，程序又會回到主程序中執(zhí)行，緊接著進行下一個子程序的調用。所以我們在程序中往往會看到主程序自初始化完成之后是一直處于循環(huán)運行的。如下圖4.4所示：圖4.4主程序設計4.3.2紅外測溫程序設計紅外測溫程序被調用后，將控制串口向紅外測溫傳感器發(fā)送測溫指令，當傳感器測溫結束后會主動通過串口返回結果，這個結果由單片機借助串口中斷實現(xiàn)接受，最終完成紅外體溫測量的功能。如圖4.5所示:圖4.5紅外測溫程序設計4.3.3水溫測量程序設計水溫測量程序負責對飲水機輸出水的進行溫度測量，實質上是借助單總線通信協(xié)議對DS18B20溫度傳感器發(fā)送測溫指令并讀取測量結果，水溫測量程序流程如圖4.6所示：圖4.6水溫測量程序設計4.3.4人臉識別程序設計人臉識別程序分為兩個部分，其中采集人臉由ESP32與OV2650攝像頭實現(xiàn)，然后在由ESP32通過WiFi網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)發(fā)送到人臉識別服務器端，人臉識別服務器識別到人臉之后將結果借助WiFi又返回給ESP32，最后ESP32再將結果通過串口傳輸給單片機，單片機通過串口2接受ESP32發(fā)送過來的結果，用于判斷時誰喝水。如圖4.7所示:圖4.7人臉識別程序設計4.3.5環(huán)境溫濕度測量程序設計環(huán)境溫濕度測量采用DHT-11傳感器，程序中設置有一個局部靜態(tài)變量記錄當前讀取DHT-11時的系統(tǒng)時間，然后借助這個靜態(tài)變量與系統(tǒng)時間的關系使得每隔2秒才能進入一次溫度測量，當讀取到室內環(huán)境的溫濕度之后，將數(shù)據(jù)存儲在DHT-11結構體變量中，數(shù)據(jù)中的高位字節(jié)代表整數(shù)，低位字節(jié)代表小數(shù)部分。4.3.6舵機驅動程序設計舵機的驅動方式為脈寬調制驅動，為了便于實現(xiàn)，本程序中采用IO口模擬輸出的方式實現(xiàn)PWM信號調制，在脈沖的上升沿，借助IO口拉高的方式實現(xiàn)高電平輸出，在脈沖的下降沿，通過IO口拉低的方式實現(xiàn)輸出低電平。在程序中借助系統(tǒng)滴答定時器產(chǎn)生較為精準的延時，然后配合循環(huán)產(chǎn)生周期為20毫秒左右，脈寬為調制寬度的PWM波。整個驅動程序流程如下圖4.8所示：圖4.8舵機驅動程序設計4.3.7網(wǎng)絡通信程序設計STM32單片機由于本身不具備網(wǎng)絡接口，因此在此設計中單片機通過串口與WiFi模塊建立串口通信，借助WiFi串口通信實現(xiàn)將網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的轉發(fā)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌?，當服務器有控制指令時，也可以借助WiFi串口實現(xiàn)指令的透傳，從而將指令從服務器傳輸?shù)絾纹瑱C，再由單片機執(zhí)行，在整個WiFi串口透傳中，單片機的數(shù)據(jù)發(fā)送借助的是串口1輸出，而接收數(shù)據(jù)則借助了串口1中斷，這樣的設計可以確保程序的實時性，避免了程序阻塞在等待服務器下發(fā)指令的過程中。網(wǎng)絡通信程序的功能流程如圖4.9所示：圖4.9網(wǎng)絡通信程序設計4.3.8水泵電機驅動程序設計當服務器端發(fā)送了飲水機輸出的指令，主控芯片則會借助IO口PA5控制電機驅動輸入端高電平，此時電機開始轉動，當停止輸出時，單片機的IO口PA5輸出低電平關閉電機轉動。第5章系統(tǒng)調試5.1元器件清單設計所需要的元器件清單如下表5.1所示：表5.1元器件清單序號元器件名稱1STM32F103單片機2DHT-11溫濕度傳感器3DS18B20溫度傳感器4GY-906紅外溫度傳感器5杜邦線6STLINK下載器7串口調試器85V繼電器9隔膜型水泵電機10ESP32-CAM模組11ESP8266模塊等5.2系統(tǒng)功能測試5.2.1人臉識別功能測試人臉識別功能的識別準確度將影響系統(tǒng)的可靠性，如果可靠性低，則系統(tǒng)給用戶體驗感將非常的差，并且當可靠性過低時，這個功能將會毫無意義，產(chǎn)品的設計是為了方便用戶的生活的，所有我們在這個系統(tǒng)時，需要對人臉識別功能進行準確性的實驗驗證，下表5.2是我們設計的一組測量與結果：表5.2人臉識別實驗驗證測試：人臉預期結果實際結果結論人臉1001ID=0Confidence=0ID=0;Confidence=0識別結果正確人臉1002ID=1001Confidence=120ID=1001Confidence>50識別結果正確人臉1003ID=1001Confidence=10ID=1001Confidence>50識別結果正確人臉1004ID=1004Confidence=45ID=1004Confidence<50識別結果正確表注：人臉1001在人臉庫中無存儲，且無相似人臉人臉1002在人臉庫中有相識人臉但非本人；人臉1003在人臉庫中有本人其他人臉庫模型人臉1004為較暗環(huán)境下人臉，人臉庫中有其模型可行度Confidence越小代表識別結果的可信度越高。通過以上的結果我們可以知道，本設計的人臉識別功能的可靠性較高，值得信賴。5.3整體功能調試在確保了系統(tǒng)各項細小的功能穩(wěn)定且可靠的工作之后，開始進行系統(tǒng)整個功能的調試，調試流程如下：（1）首先，打開系統(tǒng)的上位機界面，選擇要查看的人物，勾選好姓名，此時將自動刷新該人物的各項信息。然后在皮膚溫度正常時，先將攝像頭對準人的臉部，并且等待大約1-3秒，此時攝像頭將進行人臉信息識別，當識別成功后，在硬件系統(tǒng)的顯示屏上會顯示對應的人員名稱，此時點擊按鍵1實現(xiàn)身份信息選定，鎖定人臉識別的結果，鎖定成功后，可以將攝像頭移開，然后將正常體溫的皮膚靠近紅外溫度傳感器的測量探頭前約0.5厘米處，等待1秒左右，此時測量到體溫，同時在上位機界面上可以看到更新的體溫信息如下圖5.3所示：圖5.3體溫測量結果在上圖中可以看到體溫測量結果為35.34攝氏度，這個體溫是正常的，因此推薦的飲水量為1500ml左右，此時在硬件端點擊飲水按鍵，系統(tǒng)啟動飲水機的輸出，測量到的水溫值與上位機服務器端設置的水溫控制值進行比較，再繼電器控制啟動對水的加熱，在上位機上點擊開啟飲水量控制，輸出一段時間后，硬件自動結束了輸出，在輸出水的同時可以在上位機端可以查看到飲水累積量在同步的增加，數(shù)據(jù)如下圖5.4所示：圖5.4飲水量統(tǒng)計結果通過上圖可知，飲水量超過了建議值，此時上位機服務器端自動根據(jù)飲水量控制功能遠程下發(fā)指令關斷了水泵的輸出。通過上述測試，我們驗證了系統(tǒng)的紅外測溫功能，人臉身份信息識別與傳輸功能，基于身份信息為基礎的飲水量控制功能。(2)然后，我們再換一個人員進行測試，為了測試方便，實現(xiàn)已借助溫水將皮膚表面加熱到超過正常溫度值的狀態(tài)，同時將人臉識別的攝像頭對準該人的臉部進行識別，當識別成功后，等待約1秒，點擊人臉信息選定按鍵，鎖定人臉識別的結果，鎖定成功后，再將攝像頭移開，此時將被溫水加熱到超過正常體溫的皮膚靠近紅外溫度傳感器的探頭前距離約0.5厘米，然后等待測溫成功，當測溫成功后，查看上位機顯示的信息如下圖5.5所示：圖5.5人臉識別測溫結果上圖信息顯示當前測量到的體溫是39.56攝氏度，這個溫度超過了正常體溫，因此系統(tǒng)自動修改建議的飲水量，推薦的飲水量從正常的1500-2000的標準提升到了2500ml。然后我們在硬件上點擊飲水輸出按鍵，此時開始輸出水，同時舵機打開存放藥物的閘門，使得我們可以取出里面的退燒藥使用，在上位機界面，我們可以查看到系統(tǒng)為我們貼心的推薦了退燒藥的使用量如圖5.6所示：圖5.6疫情期間發(fā)燒用藥量推薦在這個測試中，我們成功的驗證了系統(tǒng)對疫情期間發(fā)燒病人飲水量的自動調整推薦值功能以及在發(fā)燒時對退燒藥的推薦用量功能。(3)最后，我們需要在上位機上點擊設置環(huán)境溫度值為24攝氏度，此時溫濕度傳感器測量到的環(huán)境溫度為19攝氏度，此時可以硬件上查看到負責暖氣的繼電器啟動了，此時代表系統(tǒng)自動啟動暖氣進行保暖。再設置回環(huán)境溫度控制值，此時系統(tǒng)自動停止暖氣輸出。上位機設置如圖5.7所示：圖5.7環(huán)境溫度配置在這一步驟中，完成了對系統(tǒng)環(huán)境控制功能的驗證。通過上述的三個步驟，我們就驗證完了系統(tǒng)的所有功能，并且可以得出結果，系統(tǒng)整個功能完成，各功能間的協(xié)調性合理且快速，系統(tǒng)使用體驗良好，具有很高的便捷性。

第6章總結本文主要分析了在生病的時候家庭成員不同的身體狀況和個人的特殊需求，在生病情況下生病群體因為個人的身體原因不能很好的照顧好自己，從而長時間忍受病痛的煎熬。本文針對這一現(xiàn)狀進行了深入的研究與調查，采用了比較先進的環(huán)境檢測技術、數(shù)據(jù)存儲技術、傳感器技術以及物聯(lián)網(wǎng)技術，搭建了一個基于人臉識別的智能護理系統(tǒng)，通過WIFI通訊技術作為橋梁連接本設計的上位機與下位機。再針對不同的使用者進行多次調試與檢測，最后實現(xiàn)了本設計設計的目的。本文的主要工作內容如下：（1）下位機主要采用STM32單片機作為主控制器，該控制器實現(xiàn)了收集環(huán)境溫濕度、智能飲水加熱、檢測人體體溫以及控制水泵實現(xiàn)飲水和舵機智能分配藥物的功能，并且該主控制器搭載了人臉識別模塊，可以根據(jù)家庭成員的不同從而實現(xiàn)提供適宜飲水量的效果。（2）上位機通過構建智能控制系統(tǒng)臺，利用WIFI通訊技術接入物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)硬件與軟件的信息交互，上位機再采用OPENCV技術實現(xiàn)人臉圖像的識別，通過HTML設計人機交互界面可以讓使用者更加方便，清楚的看到采集到的各種信息，以及當前個人的飲水量，從而更加合理，快捷的控制家庭各個成員的飲水量。利用數(shù)據(jù)庫技術實現(xiàn)將下位機采集的各種信息進行存儲，當再有人員進行飲水時下位機會通過人臉識別模塊進行人臉識別，將采集到的數(shù)據(jù)通過WIFI通訊技術發(fā)送給上位機，上位機再通過比對數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)針對不同人群實現(xiàn)特定飲水的效果，以及通過下位機的紅外測溫技術檢測人員是否發(fā)燒，將結果發(fā)送給上位機，上位機再進行判斷是否讓舵機開啟實現(xiàn)藥物的分發(fā)功能。本設計雖然完成了人臉識別以及智能推薦飲水等相關功能，但仍然還存在一些不足，主要在處理下位機收集的人臉圖像時并不能實現(xiàn)精準識別，還需要給下位機的攝像頭模組一定的識別時間。但是我相信隨著人們生活水平的不斷提高，智能護理系統(tǒng)在未來一定會越來越受歡迎，逐漸取代現(xiàn)有單一的傳統(tǒng)護理模式。

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附錄附錄A:實物展示

附錄B:部分程序#include"stm32f10x.h"#include"api.h"u32limit_cyc=0,cyc=0;u8ad_nub_st=0;staticu8fac_us=0; //us延時倍乘數(shù) staticu16fac_ms=0; //ms延時倍乘數(shù)voidTIM4_Init(u16per,u16psc){ TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseInitStructure; NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);//使能TIM4時鐘 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=per;//自動裝載值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc;//·分頻系數(shù) TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//設置向上技術模式 TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIM_TimeBaseInitStructure); TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE);//開啟定時器中斷 TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM4_IRQn;//定時器中斷通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//搶占優(yōu)先 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=3; //子優(yōu)先級 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);//使能定時器}u8bt_nub,bt_ok,bt_st1,bt_st2,bt_st3;voidbutton(void){ if(bt1==0) { if(bt_st1==0) { bt_st1=1; bt_ok=1; bt_nub=1; } } else { if(bt_st1==1) { bt_st1=0; } } if(bt2==0) { if(bt_st2==0) { bt_st2=1; bt_ok=1; bt_nub=2; } } else { if(bt_st2==1) { bt_st2=0; } } if(bt3==0) { if(bt_st3==0) { bt_st3=1; bt_ok=1; bt_nub=3; } } else { if(bt_st3==1) { bt_st3=0; } }}u8r_button(void){ if(bt_ok) { bt_ok=0; returnbt_nub; } return0;}voidTIM3_Init(u16per,u16psc){ TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseInitStructure; NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//使能TIM4時鐘 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=per;//自動裝載值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=psc;//分頻系數(shù) TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//設置向上計數(shù)模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure); TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);//開啟定時器中斷 TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;//定時器中斷通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//搶占優(yōu)先級 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=3; //子優(yōu)先級 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能定時器}/*****************************************************************函數(shù)名:TIM4_IRQHandler*函數(shù)功能 :TIM4中斷函數(shù)*輸入:無*輸出:無****************************************************************/voidTIM3_IRQHandler(void){ if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)) { //if(time_data<20)time_data++;//send_bit1=1; // send_data("1\r\n"); Sys_Run_Time++; if(time_data>0) { time_data--; } if(u3time>0) { u3time--; } if(dht_time>0) { dht_time--; } button(); } TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update); }voidSysTick_Init(u8SYSCLK){ SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); fac_us=SYSCLK/8; fac_ms=(u16)fac_us*1000; } voiddelay_us(u32nus){ u32temp; SysTick->LOAD=nus*fac_us; //時間加載 SysTick->VAL=0