第十二屆挑戰(zhàn)杯廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽

1、第十二屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽,太陽能智慧BB車,作品圖片展：,參賽學(xué)校：五邑大學(xué),隊(duì)員：梁永森、劉付龍江、許慈鑾、林霞燕、黃敏指導(dǎo)老師： 張京玲講師、顏華講師、王天雷講師,作品設(shè)計(jì)內(nèi)容：,嬰兒車目前乃至今后有巨大的發(fā)展?jié)摿?隨著生活水平的提高，寶寶的戶外活動(dòng)的時(shí)間和場合明顯增多，而小孩子給抱走的事件越來越多，例如長春等地嬰兒丟失事件。因此，設(shè)計(jì)和開發(fā)一款智能、安全的嬰兒手推車，有著重要的意義和巨大的市場價(jià)值。

2、 本作品設(shè)計(jì)和開發(fā)一款智能、安全的嬰兒手推車,主要功能如下:1）加強(qiáng)安全性設(shè)計(jì)：利用無線模塊實(shí)現(xiàn)防丟功能，利用紅外和重力傳感器實(shí)現(xiàn)防抱走功能。2）添加監(jiān)護(hù)功能：利用光敏和雨滴傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遮陽擋雨功能。同時(shí)利用特制尿濕傳感器實(shí)現(xiàn)監(jiān)測小孩尿濕功能。3）實(shí)現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)：集成了語音報(bào)警、報(bào)時(shí)和MP3功能。4）綠色環(huán)保節(jié)能：利用太陽能對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。5）操作方便，使用簡單，成本低廉。,作品設(shè)計(jì)的基本思路,把現(xiàn)代的各種傳感器加裝

3、到傳統(tǒng)的嬰兒手推車，利用電子測技術(shù)和控制技術(shù)，設(shè)計(jì)和開發(fā)一款智能、安全的嬰兒手推車，使其能像一個(gè)智慧的保姆一樣呵護(hù)好小寶寶，其主要性能如下：防丟功能 防抱功能 自動(dòng)遮陽、擋雨功能 監(jiān)測小孩尿濕功能 MP3功能 語音報(bào)警和報(bào)時(shí)功能 太陽能充電功能,主要技術(shù)指標(biāo) ：,充電鋰電池電壓：DC3.7V電池容量：1000mAHMP3連續(xù)播放時(shí)間：≥2h不播放MP3連續(xù)工作時(shí)間：≥48h充電方式：USB充電或太陽能電池充電 遙

4、控方式：紅外遙控報(bào)警方式：語音報(bào)警防丟無線發(fā)射頻率：315MHz,系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ：,總體框圖： 總體地模塊以單片機(jī)為中心，將現(xiàn)代各種傳感器加到嬰兒車上，使嬰兒車具有防丟；防抱；自動(dòng)遮陽，擋雨；自動(dòng)檢測小孩尿濕等模塊。其總體框圖如圖4.1所示。,,系統(tǒng)各個(gè)模塊設(shè)計(jì) ：,防丟模塊 采用芯片PT2262和PT2272構(gòu)成的編解碼電路，此解碼電路又可分為子機(jī)電路和母機(jī)電路，子機(jī)電路由編碼電路和無線發(fā)射電路組成，

5、不同主機(jī)編碼不一樣，以免相互干擾，無線發(fā)射頻率采用315MHZ，母機(jī)由接受、解碼、報(bào)警電路組成。,,檢測小孩尿濕功能,當(dāng)嬰兒未尿濕時(shí)，濕度檢測端兩端的阻值幾乎為無限大，電壓比較器LM393的1腳為高電平，且3腳電平大于2腳電平，當(dāng)嬰兒尿濕，濕度檢測端CON2兩端因尿液導(dǎo)電而由高阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，LED2燈被點(diǎn)亮，從而檢測到尿濕狀況。,防抱模塊 ：,電路中，當(dāng)應(yīng)變片發(fā)生形變時(shí)，就會(huì)有壓力產(chǎn)生傳輸?shù)叫酒?，?jīng)過電路的放大就會(huì)在14腳輸出

6、，輸給單片機(jī)的I/O口，當(dāng)輸入給單片機(jī)為低電位時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)報(bào)警。當(dāng)輸入給單片機(jī)為高電位時(shí)就不會(huì)報(bào)警。,自動(dòng)遮陽擋雨模塊 ：,(1)傳感器模塊： 當(dāng)沒有碰到雨滴時(shí)，濕度檢測兩端的阻值幾乎為無限大，電壓比較器LM393的1腳為高電平，且3腳電平大于2腳電平，當(dāng)碰到雨滴，濕度檢測端CON2兩端因尿液導(dǎo)電而由高阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，LED2燈被點(diǎn)亮。,電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 ： 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的P3口的3到6端是接單片機(jī)的I/O口,1和

7、2二端接電源。但3、4端輸出高電平，5和6端接輸出低電平，就使Q1、Q2、繼電器K1 和場效應(yīng)管C2導(dǎo)通，從而電機(jī)正轉(zhuǎn)。但5、6端輸出高電平，3和4端輸出低電平，就使Q3、Q4、繼電器K2 和場效應(yīng)管C1導(dǎo)通，從而電機(jī)正轉(zhuǎn)。,語言報(bào)警報(bào)時(shí)模塊 ：,通過單片機(jī)控制ISD1730語音芯片的錄放，并用單片機(jī)對(duì)錄放時(shí)間的設(shè)定和控制。ISD1730 芯片可定制的信息操作指示音效。芯片內(nèi)部包含有自動(dòng)增益控制、麥克風(fēng)前置擴(kuò)大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器

8、與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。,紅外遙控模塊 ：,紅外遙控模塊直接采用現(xiàn)成的紅外遙控器和一體化的紅外接收管。把一體化的紅外接收管的接收管腳接在單片機(jī)的一個(gè)I/O口上，通過程序?qū)χ腔坌荁B車參數(shù)設(shè)定和功能控制。主要完成以下功能： A、控制防丟模塊，使工作狀態(tài)可調(diào)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)入警報(bào)狀態(tài)和解除警報(bào)狀態(tài)。 B、控制防抱模塊，同樣可使模塊分為警報(bào)狀態(tài)和解除警報(bào)狀態(tài)。 C、控制自動(dòng)遮陽擋雨模塊，使光照強(qiáng)弱設(shè)置為高、中、低三檔。

9、 D、控制MP3的播放。,MP3和功放模塊 ：,從U盤讀取數(shù)據(jù)，傳輸給U盤讀寫模塊，再傳遞給MP3解碼器進(jìn)行解碼。解碼的數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化后，得到模擬信號(hào)就傳送給功放模塊，然后通過揚(yáng)聲器播放出來。原理框圖如圖4.11所示：,,太陽能充電模塊 ：,將光電電池跟太陽能電池充電電路跟鋰電池連接在一起。其中太陽能充電電路由DC/DC變換器、電壓和電流檢測模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊與單片機(jī)組成。太陽能充電模塊框圖如圖4.12所示。,,系統(tǒng)軟件

10、設(shè)計(jì),系統(tǒng)軟件總設(shè)計(jì) 在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，總體設(shè)計(jì)采用自上至下的設(shè)計(jì)思想將主程序設(shè)計(jì)好，而在各個(gè)部分調(diào)用子程序時(shí)，是將各個(gè)小模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和編程。軟件設(shè)計(jì)主要由以下幾個(gè)模塊組成：防丟子程序、防抱子程序、 監(jiān)測尿濕子程序、自動(dòng)遮陽擋雨子程序、紅外遙控子程序、語音報(bào)警子程序、DS1302時(shí)鐘讀寫子程序、定時(shí)子程序。,主要模塊程序設(shè)計(jì),防抱模塊 在本模塊中，我們主要采用紅外檢測和傳感器檢測，當(dāng)紅外接受關(guān)接受到信號(hào)時(shí)就發(fā)出警報(bào)，沒有接受

11、到時(shí)，就觀察傳感器，如傳感器檢測到有壓力存在時(shí)就不會(huì)發(fā)出警報(bào)，沒有檢測到壓力存在時(shí)就會(huì)發(fā)出警報(bào)。其流程圖如圖5.2所示.,自動(dòng)遮陽擋雨模塊 ：,自動(dòng)遮陽擋雨模塊中利用光敏電阻來檢查光線強(qiáng)弱。用戶可以設(shè)定光線強(qiáng)弱的等級(jí)。如果環(huán)境光線強(qiáng)度高于設(shè)定光線強(qiáng)弱，電機(jī)就會(huì)正轉(zhuǎn)，展開遮陽篷。反之，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)，關(guān)閉遮陽篷。其流程圖如 圖5.3所示。,語音報(bào)警和報(bào)時(shí)模塊 ：,芯片初始化后，時(shí)鐘芯片會(huì)自動(dòng)開始計(jì)時(shí)，語音芯片會(huì)不斷檢測是否有中斷產(chǎn)生，并判斷

12、中斷的類型，然后從寄存器中讀取語音片段進(jìn)行播放。其流程圖如圖5.4所示。,監(jiān)測尿濕模塊,監(jiān)測尿濕模塊首先進(jìn)行初始化后，就開始檢測是否尿濕。當(dāng)檢測到尿濕時(shí)，為了提高可靠性，不是檢測到一次就報(bào)警，而是要連續(xù)檢測到40次后才開始發(fā)出警報(bào)信號(hào)，否則不會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。監(jiān)測尿濕模塊流程圖如圖5.4所示。,監(jiān)測尿濕模塊,監(jiān)測尿濕模塊首先進(jìn)行初始化后，就開始檢測是否尿濕。當(dāng)檢測到尿濕時(shí)，為了提高可靠性，不是檢測到一次就報(bào)警，而是要連續(xù)檢測到40次后才開