基于STM32的智能嬰兒房

陶騰 譚傳明 胡玉柱 楊輝春 宿策

摘 要：本項目從國家二胎政策的背景出發(fā)，旨在減輕父母長輩的生活壓力，模擬嬰兒生活的房間，利用ARM Cortex內(nèi)核單片機、通信模塊和攝像頭等諸多模塊，最終在無人看管的狀態(tài)下，對嬰兒床周圍的環(huán)境濕度、溫度、空氣質(zhì)量以及寶寶的睡眠狀態(tài)進行檢測，對監(jiān)護人進行狀態(tài)反饋。讓寶寶在一個溫暖舒適的環(huán)境生活，讓家長放心。

關(guān)鍵詞：STM32;攝像頭;WiFi;環(huán)境監(jiān)測

在1982年計劃生育成為我國基本國策之后，至今，我國人口的主要矛盾不再是增長過快，慢慢的轉(zhuǎn)向了低生育率，并且出現(xiàn)了些問題。于是于2011年、2013年和2015年頒布的一系列二胎相關(guān)政策，但是當(dāng)今社會的生存壓力普遍較大，家庭壓力和生活壓力的雙重壓迫下，大部分的家庭都表現(xiàn)得比較吃力，怎樣讓孩子安穩(wěn)睡覺也成為了許多家庭的一大問題，根據(jù)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，并且睡眠在嬰兒發(fā)育中起重大作用。

1 總體設(shè)計

該項目是對嬰兒生活的房間為研究基礎(chǔ)。模擬嬰兒生活的房間，搭載攝像頭模塊、煙霧氣敏傳感器、濕度模塊、溫度傳感器、聲音采集器、通信模塊等組成，可以對嬰兒所處的環(huán)境進行檢測，對嬰兒的狀態(tài)實時監(jiān)測，還具備報警功能，從多方面出發(fā)，達到讓家長放心和省心的效果。

2 主要硬件設(shè)計

攝像頭采用OV2640攝像頭模塊，傳感器尺寸為1/4寸，像素為1600*1200（200W），工作電壓為3.3V，模塊尺寸為27mm*27mm，功耗也低，并且滿足曝光、白平衡、色度、飽和度、對比度等眾多參數(shù)的調(diào)節(jié)，基本可以滿足不同場合需求。

通訊模塊采用SIM800C模塊，支持AT命令控制，在串口方面支持LVTTL 串口和RS232 串口，支持 5V到24V的工作范圍，模塊在使用過程中可以非常方便的與產(chǎn)品進行連接，可以提供包括彩信、短信、語音、藍牙和 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

視頻傳輸采用RM04模塊，它的無線標(biāo)準為IEEE802.11n、IEEE802.11g IEEE802.11b，信道數(shù)為1-14，頻率范圍為2.4-2.4835Ghz，發(fā)射功率為12-15DBM，通信接口為LVTTL 串口和RS232 串口。

3 軟件設(shè)計

軟件部分主要分為三個部分，實現(xiàn)三個方面的功能，分別為手機監(jiān)測、環(huán)境檢測和智能提醒部分。

手機監(jiān)測方面主要是首先通過攝像頭對外界圖像采集后，將其以數(shù)組的方式進行存儲再進過處理器將圖像進行處理，再通過RM04模塊以WiFi的形式傳送至上位機，再通過上位機，家長即可實時觀察到嬰兒的狀態(tài)了。

環(huán)境檢測功能指通過一些環(huán)境檢測的模塊，綜合的對嬰兒所處環(huán)境進行檢測，首先可以知道嬰兒所處房間的環(huán)境是否健康，一個好的生活環(huán)境對于嬰兒成長也是十分有利的。然后，假如在嬰兒所處房間出現(xiàn)什么問題，某個數(shù)值突然發(fā)生變化，那么這個變化代表，可能有什么事情發(fā)生，需要快速提醒父母，及時去處理，可以把危險遏制住。

智能提醒使用的是SIM800C模塊，給家長發(fā)送短信，進行提醒。功能主要有兩方面，一個是通過第二個功能環(huán)境檢測功能檢測到可能有危險發(fā)生時，及時向父母警報。第二個功能是在嬰兒睡覺醒來時，他們會哭鬧，這時他們的父母需要及時去陪伴他們的孩子，但有時可能會因為有事情或者別的原因不能在短時間內(nèi)知道情況。根據(jù)嬰兒睡覺的特殊之處，他們醒來時會哭鬧，那么結(jié)合一個聲音采集模塊，當(dāng)嬰兒醒來的，房間的聲音的分貝值會有很大的變化，那么聲音采集模塊將會采集到的聲音的變化，并給家長發(fā)送嬰兒醒來的通知。

4 結(jié)論

智能嬰兒房的設(shè)計，即是對嬰兒所處的房間進行一些小的改裝，利用一些傳感器對一些有用信息進行捕捉，讓家長在不能照顧孩子時，也能夠及時知道這個房間內(nèi)，嬰兒的狀態(tài)，嬰兒的安全情況。

參考文獻

[1]薛子伯.基于WiFi的觸發(fā)式無線圖像采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].吉林大學(xué)，2011.