基于51单片机的智能婴儿监护-优快云博客

一、设计要求

智能婴儿监护系统要求如下：

(1) 设计智能婴儿监护系统，模拟实现对婴儿安置环境的自动监测与控制；

(2) 系统应包含：主控模块、检测模块、显示模块、按键模块、控制模块、报警模块等模块；

(3) 实时检测婴儿所处环境的相关参数（声音、温湿度等）并显示相关信息；

(4) 其他合理的、必要的功能。

二、方案论证

1.主控芯片模块

系统使用由STC推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰、超低价的单片机STC89C52，指令代码完全兼容传统的8051单片机，具有丰富的外设资源，便捷的开发支持，12时钟每机器周期和6时钟每机器周期可以任意选择。由于需要使用Keil软件进行编程，而STC89C52芯片无需专用编程器，直接通过串口烧录程序，对于现在的硬件来说更加方便简洁，性价比更高。

2.温度检测模块

采用红外温度传感器，其原理是检测物体辐射的红外能量，他的特点是无需接触、响应快，但受表面发射率影响，它适用人体测温、移动设备、工业设备表面测温。

3.显示模块

采用LCD1602液晶显示器，该显示屏是一种常见的字符型液晶显示器，借助电压调节技术，可以准确把控显示区域，进而达成无需另外配备电源管理模块的目的，这类设备大多被用于字符显示方面，一般会采用传统的点阵形式来表现数字，字母以及符号之类的信息。

4.声音检测模块

声音传感器是一种高灵敏度、实时响应、非接触式检测的传感器，适用于语音识别、环境监测、医疗和安全方面。兼容多种系统，支持模拟或数字输出，适合物联网和嵌入式开发，其基础型号价格低廉，适合大规模部署，但也需考虑环境噪声干扰、方向性限制以及高精度应用时需搭配过滤器、放大器等硬件或者通过软件算法实现降噪、声源定位等高级功能。

5.蓝牙模块

本次使用的是JDY-31蓝牙模块，该蓝牙模块是一款基于蓝牙串口协议（SPP，Serial Port Profile）的蓝牙模块，通常用于无线数据传输，支持主从模式切换，适用于各种嵌入式设备和智能硬件开发。

三、系统程序设计

1.编程软件介绍

本设计所用到的编程软件为Keil5，其界面如图4-1所示：

图4-1 Keil5开发界面

本设计所使用的编程环境是Keil5，相对于其他软件编程环境，Keil5更加的轻便快捷，操作更加的简单，深受广大嵌入式软件开发者的喜爱。Keil5支持多种芯片，包括51单片机、STM32、HC32、NXP等，生成的HEX文件，可通过烧录器直接烧录到单片机中，非常方便。另外，Keil5编译有三种，一种是单编，一种是部分编译，还有一种是全部编译，这样给开发人员更多的选择，并且编译的结果，显示在界面的最下方，供开发者查找错误。

2.主程序流程设计

系统的主流程图如图4-2所示；在主程序中，首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，通过按键扫描检测按键是否按下，通过按键进行界面的切换，设置温度值、声音最值；然后进入第二个函数监测函数，通过温度检测模块检测婴儿床温度；然后进入第三个函数显示，根据不同的显示模式标志位，显示不同的界面；界面0：测量界面，显示温度，湿度，声音大小。界面1，显示设置温度最大值。界面2，显示设置温度最小值。界面3，显示设置湿度最大值。界面4：显示设置声音最大值；然后进入第四个函数处理函数，温度过高或过低，进行声光报警，并通过蓝牙发送“温度异常”提示信息，湿度大于设置最大值，声光报警，发送“婴儿尿床”提示信息，声音过高，声光报警器，启动步进电机来回摇晃婴儿床，并通过蓝牙发送“婴儿哭闹”提示信息。

图4-2 程序总体流程图

3.按键函数流程设计

按键函数子流程图如图4-3所示；通过按键扫描，获取按键值，执行相应的处理，检测到按键1按下时，切换设置界面；检测到按键2按下时，界面1：温度最大值+1，界面2：温度最小值+1，界面3：湿度最大值+1，界面4：声音最大值+1；检测到按键3按下时，界面1：温度最大值-1，界面2：温度最小值-1，界面3：湿度最大值-1，界面4：声音最大值-1。