附件2長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)成果說(shuō)明書(shū)題目基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能嬰兒床設(shè)計(jì)與制作 一、選題的依據(jù)與意義對(duì)于很多新手媽媽們來(lái)說(shuō)，照顧好幾個(gè)月大的小寶寶并不是一件容易的事情，大哭大鬧和尿床都令人頭疼，但要是如果寶寶都已經(jīng)尿床，媽媽們卻還不知道，這可就不妙了。本設(shè)計(jì)根據(jù)嬰兒的排尿需求，主要解決寶寶已經(jīng)尿床很久媽媽還不知道，寶寶本來(lái)就小免疫力本來(lái)就差皮膚本來(lái)就敏感，再加上濕的捂久了會(huì)導(dǎo)致寶寶皮膚紅腫，還會(huì)長(zhǎng)痱子，有了這個(gè)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)媽媽就能第一時(shí)間更換嬰兒的濕尿布，又減少尿布更換次數(shù)；還有一個(gè)就是檢測(cè)寶寶被子里的溫濕度，當(dāng)濕度≥65%的時(shí)候，病菌繁殖滋生最快，被子就應(yīng)該拿出去曬曬了；嬰兒適宜的溫度是20-22℃，所以當(dāng)溫度<20℃時(shí)應(yīng)該給嬰兒加蓋被褥，這樣?jì)寢寕冊(cè)谑謾C(jī)上可以實(shí)時(shí)了解寶寶的狀態(tài)，對(duì)嬰兒身心健康十分有益。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)思路1、通過(guò)調(diào)研確定選題；2、通過(guò)技術(shù)方案論證確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案作品主要參數(shù)；3、過(guò)實(shí)驗(yàn)方法完成電路設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)；4、通過(guò)電子產(chǎn)品焊、裝、調(diào)、測(cè)完成產(chǎn)品樣機(jī)制作；5、通過(guò)資料查閱、總結(jié)歸納、文本撰寫(xiě)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)成果說(shuō)明表；6、通過(guò)信息化手段在愛(ài)數(shù)據(jù)云盤(pán)發(fā)布全部設(shè)計(jì)文檔。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)成果形成的過(guò)程1、設(shè)計(jì)目標(biāo)與步驟本次設(shè)計(jì)主要是以Arduinonano為核心部件的控制系統(tǒng)，整個(gè)設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)傳感器：1）雨滴傳感器接收到雨滴，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。2）溫濕度傳感器接收到溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)藍(lán)牙傳感器處理與手機(jī)串口助手配對(duì)成功，采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)上。過(guò)程如下：（1）完成元器件選型，底層電路設(shè)計(jì)（2）完成Arduino程序設(shè)計(jì)（3）作品調(diào)試及封裝2、智能嬰兒床系統(tǒng)的主要模塊描述表2-1智能嬰兒床系統(tǒng)的主要模塊描組成部分 描述雨滴模塊 主要負(fù)責(zé)水滴的接收，采集的數(shù)據(jù)輸入到蜂鳴器模塊蜂鳴器 主要負(fù)責(zé)接收雨滴模塊的數(shù)據(jù)，有水滴從而發(fā)生警報(bào)，無(wú)水滴反之溫濕度模塊DHT11 主要負(fù)責(zé)采集到的溫濕度信號(hào)發(fā)送至Arduinonano，實(shí)現(xiàn)溫濕度的顯示與控制藍(lán)牙傳感器 主要負(fù)責(zé)接收溫濕度數(shù)據(jù)，與手機(jī)串口助手配對(duì)，從而接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)上3、智能嬰兒床的系統(tǒng)框圖圖3-1智能嬰兒床系統(tǒng)框圖4、智能嬰兒床的電路圖圖4-1智能嬰兒床電路原理圖5、主要芯片、各種傳感器選型驗(yàn)證及所用元件清單：1）主控芯片的選擇主控芯片我選擇的是Arduinonano，如今Arduino技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，未來(lái)的發(fā)展方向及智能系統(tǒng)種類(lèi)也會(huì)越多，電路設(shè)計(jì)好后，運(yùn)用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，靈活方便，修改簡(jiǎn)單。在使用過(guò)程中更加的安全節(jié)電，智能環(huán)保。首先它是ArduinoUSB接口的微型版本，最大的不同是沒(méi)有電源插座以及USB接口是Mini-B型插座。Arduinonano是尺寸非常小的而且可以直接插在面包板上使用。Arduinonano的特點(diǎn)：（1）便捷靈活；（2）方便上手；（3）優(yōu)秀開(kāi)發(fā)環(huán)境；Arduinonano的優(yōu)點(diǎn)：（1）體積小巧；（2）功能全面；（3）適用于電路板；圖5-1Arduinonano原理圖2）雨滴模塊選擇了雨滴雨水感應(yīng)、傳感器模塊雨滴模塊的特點(diǎn)：雨滴板和控制板是分開(kāi)的，方便將線(xiàn)引出；大面積的雨滴板，更有利于檢測(cè)到水滴；板子帶有定位孔方便大家安裝；圖5-2雨滴模塊圖蜂鳴器選擇了有源蜂鳴器有源蜂鳴器特點(diǎn)：內(nèi)部帶震蕩源，只要一通電就會(huì)叫；程序控制方便；圖5-3有源蜂鳴器模塊圖4）溫濕度模塊選擇了溫濕度模塊DHT11溫濕度模塊DHT11特點(diǎn)：具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；抗干擾能力強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高；圖5-4溫濕度模塊DHT11圖5）通信模式我選擇的是藍(lán)牙模塊與手機(jī)端串口助手連接，因?yàn)楝F(xiàn)在手機(jī)幾乎是人手一臺(tái)，每天用手機(jī)的頻率非常高，所以手機(jī)端操作起來(lái)也會(huì)更方便。6）軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇ArduinoIDE是Arduino產(chǎn)品的軟件編輯環(huán)境。ArduinoIDE是一款專(zhuān)業(yè)的Arduino開(kāi)發(fā)工具，主要用于Arduino程序的編寫(xiě)和開(kāi)發(fā)，擁有開(kāi)放源代碼的電路圖設(shè)計(jì)、支持ISP在線(xiàn)燒，同時(shí)支持Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing等多種程序兼容的特點(diǎn)。圖5-6程序運(yùn)行圖元件清單表5-7所用材料清單序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量1 Arduinonano 12 溫濕度模塊DHT11 13 藍(lán)牙傳感器 14 雨滴模塊 15 有源蜂鳴器 1作品形成過(guò)程圖片串口助手配對(duì)成功，溫濕度顯示圖6-1串口助手溫濕度監(jiān)測(cè)界面2）作品實(shí)物圖圖6-2作品實(shí)物圖四、作品(產(chǎn)品)特點(diǎn)本次設(shè)計(jì)主要是以Arduinonano為核心控制器，利用雨滴傳感器檢測(cè)到嬰兒尿濕了，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)；溫濕度傳感器檢測(cè)嬰兒被子里溫濕度，通過(guò)藍(lán)牙傳感器處理，與手機(jī)串口助手配對(duì)成功，采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到媽媽們的手機(jī)上，使媽媽知道當(dāng)濕度≥65%的時(shí)候，病菌繁殖滋生最快，被子就應(yīng)該拿出去曬曬了；嬰兒適宜的溫度是20-22℃，所以當(dāng)溫度<20℃時(shí)應(yīng)該給嬰兒加蓋被褥。五、參考文獻(xiàn)[1]歐陽(yáng)集正.胡榮杰.多功能智能嬰兒床的設(shè)計(jì)[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào).2010年4月.第31卷第4期.1～5.[2]馮偉.戴菲菲.董勇國(guó).曹亞陸.趙山.一種嬰兒尿床檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)[P].中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局.201210079035.X，2012.07.25.[3]陳列.尿床檢測(cè)裝置[P].中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局.201420697465.2,2015.02.25.[4]秋瑾.權(quán)新媛.宋蕊笑.車(chē)秀珍.劉娟.智能嬰兒床設(shè)計(jì)[D].徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院.2015.09.22.[5]Rex-Rex.【Arduino】開(kāi)發(fā)入門(mén)【十】Arduino藍(lán)牙模塊與Arduino實(shí)現(xiàn)通信.六、畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)與收獲通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)Arduino程序設(shè)計(jì)等知識(shí)得到了更深的認(rèn)識(shí)與理解，之前也一直不是很會(huì)操作ArduinoIDE，然后這次對(duì)ArduinoIDE又更熟練了一點(diǎn)。在作品的調(diào)試這方面，鍛煉了我們的思考能力以及查閱資料、處理信息的能力，還培養(yǎng)了我們的動(dòng)手能力和知識(shí)綜合運(yùn)用能力。雖然在這次作品的制作過(guò)程中遇到了很多的困難，但這也是我們與老師、同學(xué)的一次溝通學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，這也更加促進(jìn)了我們之間的師生情和同學(xué)情，一次又一次的作品更改調(diào)試，讓我學(xué)會(huì)了分析電路、設(shè)計(jì)電路的方法和步驟。這也是對(duì)我們?nèi)晁鶎W(xué)知識(shí)的一次全面考核，進(jìn)一步提高了我們的自學(xué)能力，對(duì)即將踏入社會(huì)的我來(lái)說(shuō)，是一個(gè)很大的收獲。七、指導(dǎo)教師意見(jiàn)