專利名稱：健康智能嬰兒床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及電子、機(jī)械、控制等技術(shù)領(lǐng)域
二. 背錄技術(shù)
隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，越來(lái)越多的醫(yī)學(xué)界和家庭都認(rèn)識(shí)到對(duì)嬰幼 兒早期看管、開(kāi)發(fā)和教育的重要性。 一張合適的嬰兒床無(wú)論是對(duì)從小培養(yǎng)孩子 的獨(dú)立能力，還是保證孩子安全上，都顯得至關(guān)重要。在嬰兒早期看管中，家 長(zhǎng)稍有不慎，時(shí)常會(huì)發(fā)生嬰幼兒磕磕碰碰、幼年抑郁和因喂奶、換尿布、保暖 不及時(shí)等疏忽導(dǎo)致的各種不同嚴(yán)重程度的并發(fā)癥。為了避免這些，對(duì)于嬰兒就 需要專人專門照看。這給年輕的父母親帶來(lái)身心上極大摧殘和精力上的負(fù)擔(dān)， 長(zhǎng)期休息不好，影響正常的工作與生活。針對(duì)于此，我們推出這款家用型"健 康智能嬰兒床"。
大量市場(chǎng)調(diào)研顯示，總結(jié)目前國(guó)際市場(chǎng)上最為先進(jìn)及暢銷的嬰兒床都是人
力推動(dòng)，依賴人的護(hù)理，沒(méi)有自動(dòng)功能。主要有以下幾個(gè)種類輕質(zhì)嬰兒床、 可折疊嬰兒床、雙層?jì)雰捍驳?，功能較為單一，且多數(shù)在其材質(zhì)上加大科技含 量，卻忽視了產(chǎn)品功能的開(kāi)發(fā)。由此可見(jiàn)，市場(chǎng)上現(xiàn)有的嬰兒床已無(wú)法滿足現(xiàn) 今高科技社會(huì)的新生兒家庭，此產(chǎn)品如上市，無(wú)疑為新生兒父母提供了一個(gè)方 便、輕松、安逸的呵護(hù)空間，也為嬰兒的成長(zhǎng)提供了一個(gè)舒適的環(huán)境。綜上基 礎(chǔ)上確立了此課題。
三.

發(fā)明內(nèi)容
1.智能型要兒床的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
我們將嬰兒床分為"外床"和"內(nèi)床"兩大主要部分，根據(jù)其不同功能分
別設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)。"內(nèi)床"可以分離開(kāi)外床體，獨(dú)立折疊成為遮陽(yáng)嬰兒車、幼兒 木馬、學(xué)步車。而"外床"則加以自動(dòng)控制，使其具有各項(xiàng)智能功能，最終完
成組合在一起并使之具有穩(wěn)定性。
1. 1總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
'據(jù)市場(chǎng)調(diào)研顯示，普通嬰兒床只供1一2歲的嬰幼兒使用，而該嬰兒床采用
特殊機(jī)械結(jié)構(gòu)，整體分為外床和內(nèi)床兩部分。內(nèi)床適合1一2歲嬰幼兒使用；外
床適合2—5歲孩子使用，裝有各種智能控制。這種機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)疑增加了嬰 兒床的使用壽命。 1.1. l內(nèi)部搖床
內(nèi)床與外床結(jié)合做為搖床，適合1——2歲嬰幼兒在室內(nèi)應(yīng)用，同時(shí)也可在 .外出時(shí)折疊成遮陽(yáng)的嬰兒車。且在車輪的下部具有鎖住功能，使嬰幼兒在外出 途中更為安全，具有較好的穩(wěn)定性(見(jiàn)說(shuō)明書附圖4)。若在外出途中若孩子睡 著，家長(zhǎng)可隨時(shí)隨地的把它突成簡(jiǎn)易嬰兒床，操作容易。也可在家中折疊.成簡(jiǎn) 易幼兒木馬和學(xué)步車，進(jìn)一步幫助嬰幼兒安全娛樂(lè)和學(xué)習(xí)走步。
1.1. 2外床床體
外床床體采用市場(chǎng)上常見(jiàn)的嬰兒床的外型和結(jié)構(gòu)，并針對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng) 的改裝和加工，使其可以適應(yīng)安裝電器控制部分和穩(wěn)定安裝內(nèi)部搖床。當(dāng)嬰幼兒 成長(zhǎng)的不再適于內(nèi)床居住時(shí)，可將內(nèi)床拆除分離開(kāi)外床體，外床的設(shè)計(jì)大小可 適合2—5歲孩子使用，并裝有各種智能控制，使用穩(wěn)定安全。
2. 控制系統(tǒng)及硬件功能實(shí)現(xiàn)
控制系統(tǒng)是嬰兒床的智能核心部分之一，它決定了嬰兒床的功能能否準(zhǔn)確 實(shí)現(xiàn)和性能的優(yōu)劣。常用的控制系統(tǒng)有集中控制系統(tǒng)、主從控制系統(tǒng)和分布式 控制系統(tǒng)。由于嬰兒床不需要進(jìn)行繁雜的任務(wù)規(guī)劃工作，所以采用集中控制系 統(tǒng)最為合適。智能嬰兒床最重要的工作是自動(dòng)照看嬰兒,實(shí)時(shí)檢測(cè)各種外界環(huán)境， 以保證螌兒在床內(nèi)的安全和健康。在本系統(tǒng)中，采用易于實(shí)現(xiàn)的單片機(jī)系統(tǒng)來(lái) 搭建控制平臺(tái)。控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)由單片機(jī)系統(tǒng)板和各控制模塊組成。(控制 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)說(shuō)明書附圖1)
2. 1核心控制器
SPCE061A是凌陽(yáng)推出的"'nSP (Microcontroller and Signal Processor) 16位微控制器，該控制器資源豐富，具有極高的性價(jià)比，它內(nèi)置32K字Flash, 2K字SRAM, CPU時(shí)鐘最高達(dá)49.15.2M赫茲，32位1/0端口， 2路D/A轉(zhuǎn)換，8 路A/D轉(zhuǎn)換，14個(gè)中斷源以及可在線仿真等，使得SPCE061A的工控能力非常強(qiáng)， .可很容易地實(shí)現(xiàn)嬰兒床的控制，另外，它采用CMOS制造工藝，同時(shí)增加軟件激 發(fā)的弱振方式，空閑方式和掉電方式，極大地降低其功耗，并能在低電壓供電 (最低至2.4V)時(shí)正常工作，這對(duì)嬰兒床對(duì)電源的要求有著特殊的意義。另外 凌陽(yáng)十六位單片機(jī)具有易學(xué)易用的效率較髙的一套指令系統(tǒng)和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。 在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)C語(yǔ)言與凌陽(yáng)匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用， 并且，提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成等 領(lǐng)域。語(yǔ)音錄放，這些都為嬰兒床的軟件開(kāi)發(fā)提供了方便的條件，據(jù)此選用它 作為嬰兒床的核心控制器。其特性如下 B16位W nSP微處理器；
翻工作電壓VDD為2. 4~3. 6V(cpu), VDDH為2. 4~5. 5V(1/0);
翻CPU時(shí)鐘32768Hz~49.152MHz ;
B內(nèi)置2K字SRAM、內(nèi)置32K FLASH:
麵可編程音頻處理；
鼸32位通用可編程輸入/輸出端口；
■32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘，鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； ■2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)； ■2個(gè)10位DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道；
■7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道語(yǔ)音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器； 園聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器自動(dòng)增益控制(AGC)功能； H系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))耗電小于2MA船.6V; B14個(gè)中斷源定時(shí)器A / B， 2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，時(shí)基，鍵喚醒等；
畫具備觸鍵喚醒的功能；
翻使用凌陽(yáng)音頻編碼SACM_S240方式(2.4K位/秒)，能容納210秒的語(yǔ)音數(shù)
據(jù)；
il具備異步、同步串行設(shè)備接口；
H具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè)(LVD)功能；
隱內(nèi)置在線仿真電路接口 ICE (In- Circuit Emulator);
B具有保密能力；
翻具有WatchDog功能(由具體型號(hào)決定) 2.2電源的變壓穩(wěn)壓設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)中，采用IOW變壓器將220V變?yōu)?0V，再經(jīng)過(guò)整流和穩(wěn)壓把交流電變 成可供本系統(tǒng)使用的直流電。為了給數(shù)字部分的電路提供5伏的穩(wěn)定電源，我 們選用的是美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的芯片uA7805 。它的輸入電壓范圍是7-25 伏;輸出電壓的范圍是4.8-5.2伏。該芯片除了具有良好的穩(wěn)壓功能外，還包含
過(guò)載保護(hù)電路，散熱電路，限流電路等。
2. 3功能模塊的實(shí)現(xiàn)
2. 3.1液晶顯示、鍵盤、語(yǔ)音播報(bào)模塊
本系統(tǒng)采用外接鍵盤設(shè)置，用戶通過(guò)按鍵來(lái)觸發(fā)單片機(jī)的功能模塊，使單 片機(jī)實(shí)現(xiàn)液晶對(duì)應(yīng)同步顯示漢字提示和操作內(nèi)容，并自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)的功能。系 統(tǒng)中，使用的液晶是JM12864M漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，它可顯示漢字及圖 形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字(16X16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8X16點(diǎn)陣)及64X256 點(diǎn)陣顯示RAM (GDRAM)。(此模塊的硬件原理見(jiàn)說(shuō)明書附圖2)
2. 3. 2溫、濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊
該模塊主要功能是對(duì)床內(nèi)溫、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。醫(yī)學(xué)界調(diào)査表明1一5歲 的嬰幼兒最適宜的生活環(huán)境溫度要求在22r—24'C，濕度在509(r~€3%，溫、濕 度過(guò)高或過(guò)低無(wú)疑都會(huì)給嬰幼兒的成長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)眾多不良影響。針對(duì)于此，床 內(nèi)安有溫、濕度傳感器，當(dāng)溫度、濕度偏高或者偏低時(shí)，都會(huì)有語(yǔ)音報(bào)警，使 父母能及時(shí)發(fā)現(xiàn)寶寶的不良情況并采取有效措施，確保寶寶健康成長(zhǎng)。
溫、濕度檢測(cè)模塊以JCJ100K溫濕度傳感器為核心，該傳感器為壁掛式傳 感器，濕度傳感器采用具有專利技術(shù)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)的濕敏電阻原件，溫度 部分采用NTC或進(jìn)口鉑電阻Pt100作為敢問(wèn)原件具有以下功能特點(diǎn)
命全量程模擬量輸出線性好。
爭(zhēng)寬量程精度髙、穩(wěn)定性好，年漂移量很小。
—致性好，使用壽命長(zhǎng)。
4響應(yīng)速度快，溫度系數(shù)小。
爭(zhēng)互換性好，傳感器可以互換。
余長(zhǎng)期過(guò)飽和下脫濕快。
令使用方便，性價(jià)比高。
2.3.3紅外安全檢測(cè)、聲控玩具、語(yǔ)音識(shí)別模塊
此模塊在用戶按下鍵3 "自動(dòng)看護(hù)"鍵時(shí)啟用。是針對(duì)孩子好動(dòng)的特點(diǎn)設(shè)計(jì) 的，在床的四周合理的位置安裝紅外對(duì)管傳感器TX05D,用于對(duì)孩子的安全進(jìn)行 檢測(cè)。當(dāng)孩子睡醒覺(jué)開(kāi)始亂動(dòng)或是身處危險(xiǎn)位置時(shí)，床體會(huì)播報(bào)語(yǔ)音"您的寶 寶亂動(dòng)了"發(fā)出報(bào)警提示給家長(zhǎng)，以確保孩子的安全性，同時(shí)可以排解家長(zhǎng)在 孩子熟睡時(shí)擔(dān)心孩子醒后亂動(dòng)，不能離開(kāi)的煩惱。
此模塊啟用后還具有語(yǔ)音識(shí)別和聲控觸發(fā)功能。當(dāng)嬰兒啼哭時(shí)，喇吧傳出 母親安撫聲"寶寶乖，別哭"，然后床會(huì)能自動(dòng)輕輕自由左右擺動(dòng)，擺角不大于
15° ，從而使嬰兒停止啼哭，減免他的不安，使嬰兒很快進(jìn)入夢(mèng)鄉(xiāng)，大人不必 費(fèi)力用手?jǐn)[動(dòng)搖床。此外家長(zhǎng)在哄孩子，教他們說(shuō)話時(shí)，根據(jù)不同的語(yǔ)言可以 觸發(fā)不同的玩具。比如家長(zhǎng)家孩子說(shuō)"媽媽"，嬰兒床也會(huì)說(shuō)"媽媽"，然后電 動(dòng)玩具發(fā)聲發(fā)光，供孩子娛樂(lè)。各調(diào)查表明，嬰幼兒時(shí)期孩子的模仿能力極強(qiáng)， 這樣的設(shè)計(jì)有助于早期開(kāi)發(fā)孩子開(kāi)口說(shuō)話。 2.3.4空氣凈化、安全風(fēng)扇模塊
在內(nèi)床的下部分安有活性炭的自動(dòng)空氣凈化器，可以過(guò)濾空氣中的氯氣和 粉塵，使床內(nèi)始終保持新鮮的空氣，使孩子更健康的成長(zhǎng)。同時(shí)在此模塊中具 有全封閉安全風(fēng)扇功能，在炎炎夏日起動(dòng)風(fēng)扇可以起到降溫與通風(fēng)作用，風(fēng)力 大小柔和程度可以自主調(diào)節(jié)，使寶寶的睡眠環(huán)境更加舒適，更避免了嬰幼兒在 夏日里被熱痱子的困擾，提髙睡眠質(zhì)量。
2.3. 5嬰兒尿床檢測(cè)播報(bào)模塊
當(dāng)嬰兒尿濕時(shí)能發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警，提醒家長(zhǎng)及時(shí)更換尿布，保持嬰兒肌膚干 爽，對(duì)嬰兒由于尿濕導(dǎo)致的感冒、支氣管發(fā)炎，襠部濕疹、哭鬧等均有顯著預(yù) 防功效，提醒及時(shí)，是嬰兒健康成長(zhǎng)的必備佳品，寶寶身心發(fā)展的超級(jí)護(hù)理， 嬰兒尿濕提醒器可精心呵護(hù)您的孩子，給父母帶來(lái)方便。
2. 3.6可調(diào)光照明燈模塊
專業(yè)人士介紹，嬰兒一般都害怕黑暗，在床內(nèi)安裝可調(diào)柔光燈能使寶寶消 除害怕心理，該燈可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)亮度，節(jié)電、柔和。
四.


圖1是控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖
圖2是液晶顯示、鍵盤、語(yǔ)音播報(bào)模塊硬件原理圖
圖3是床體總機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)實(shí)物圖
圖4是折疊為遮陽(yáng)嬰兒車的內(nèi)床床體圖
圖5是主程序流程圖
圖6是液晶顯示模塊流程圖
圖7是SACM-S480自動(dòng)方式流程圖
圖8是溫濕度檢測(cè)程序流程圖
圖9是語(yǔ)音訓(xùn)練程序流程圖
圖10是語(yǔ)音識(shí)別程序流程圖
五.
具體實(shí)施例方式
1.課題研究的階段進(jìn)程
1) 根據(jù)題目的實(shí)際需要，提出幾套方案進(jìn)行比較，確定嬰兒床的總體結(jié)構(gòu)。
2) 根據(jù)總體目標(biāo)，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)査和資料搜集，進(jìn)行技術(shù)可行性論證。
3) 確定嬰兒床的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
4) 研究嬰兒床的總體控制方案，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)電路。
5) 編制控制程序，并將結(jié)果仿真。
6) 進(jìn)行嬰兒床的組裝和調(diào)試。
2. 研究目標(biāo)及需觶決的關(guān)鍵問(wèn)邇
嬰兒床系統(tǒng)所要完成的最基本的任務(wù)，即該系統(tǒng)的研究目標(biāo)是穩(wěn)定實(shí)現(xiàn) 嬰兒床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和智能控制。需要考慮和解決的關(guān)鍵問(wèn)題有
a) 嬰兒床尺寸計(jì)算正確，適宜嬰幼兒生長(zhǎng)發(fā)育。
b) 嚴(yán)格按照l(shuí)一5歲嬰幼兒的體重設(shè)計(jì)窗體所能承載的孩子的質(zhì)量，確保機(jī) 械結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、承載能力強(qiáng)。
c) 對(duì)于嬰兒床的電子控制部分要具有教高的穩(wěn)定性和安全性。
d) 嬰兒床各部分應(yīng)具有髙可靠性，在任何干擾下不死機(jī)，不失控。
e) 嬰兒床應(yīng)具有較高的可維護(hù)性和可操作性，機(jī)械、硬件的設(shè)計(jì)應(yīng)保證便 于安裝測(cè)試和檢修。
3. 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)及調(diào)試結(jié)果分析 3.1軟件調(diào)試環(huán)境及控制程序設(shè)計(jì)
一般來(lái)說(shuō)，好的調(diào)試環(huán)境，好的算法，好的任務(wù)安排將決定我們的控制系 統(tǒng)是否高效率，是否高穩(wěn)定性。下面將簡(jiǎn)單介紹我們的調(diào)試環(huán)境的搭建，和數(shù) 據(jù)的處理及程序流程，并分析調(diào)試結(jié)果，提出了解決措施。
SPCE061A單片機(jī)單片機(jī)是一種常用芯片，通常采用IDE1.16.1開(kāi)發(fā)調(diào)試， IDE1.16.1調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲(chǔ)器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、觀察點(diǎn)、堆棧 指示器和單步執(zhí)行。IDE1.16.1集成開(kāi)發(fā)環(huán)境使用標(biāo)準(zhǔn)的Windows 95/98/2000/XP作為界面。將調(diào)試好的程序?qū)懭隨PCE061A芯片。我們只需有一 臺(tái)運(yùn)行Windows (95/98/Me/NT)帶空閑的COM 口和USB 口的電腦，就可以進(jìn)行開(kāi) 發(fā)工作了。
本系統(tǒng)的軟件編寫實(shí)際上是用C程序的編寫，是采用積木式模塊化處理， 各功能模塊既相互聯(lián)系，又能自成一體模塊法的方法。這樣編寫的程序便于調(diào) 試，同時(shí)結(jié)構(gòu)清晰，容易讀懂，便于以后的維護(hù)。
3.2程序流程與模塊軟件設(shè)計(jì)
3.2.1主程序流程圖
在主循環(huán)中反復(fù)進(jìn)行鍵盤輸入掃描，讀取相應(yīng)10端口的值，并進(jìn)行去抖動(dòng)
處理，即在探測(cè)到有按鍵按下后，延遲一定時(shí)間再重新探測(cè)鍵值，并判斷是否 與上一次的探測(cè)值相等，如果相等則繼續(xù)進(jìn)行下面的處理。根據(jù)探測(cè)的鍵值類
型，進(jìn)行相應(yīng)的處理。(其主程序流程圖說(shuō)明書附圖5) 3.2.2液晶顯示、語(yǔ)音播報(bào)子程序設(shè)計(jì)
液晶初始化包括液晶的清屏、正向排序、反向排序和開(kāi)LCD顯示，這些都 是通過(guò)設(shè)置命令字來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(程序設(shè)計(jì)見(jiàn)說(shuō)明書附圖6)
語(yǔ)音播報(bào)使用SACM-S480自動(dòng)方式。(程序流程說(shuō)明書附圖7)
3.2.3溫、濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)子程序設(shè)計(jì)(見(jiàn)說(shuō)明書附圖8)
3.2.4紅外安全檢測(cè)、聲控玩具、語(yǔ)音識(shí)別子程序設(shè)計(jì)
語(yǔ)音的識(shí)別取材于凌陽(yáng)語(yǔ)音庫(kù)bsrv222SDL. lib及相關(guān)頭文件，如bsrSD. h。 SPCE061只有特定發(fā)音人模式，即只能辨識(shí)特定的使用者，辨識(shí)前需由單個(gè)人訓(xùn) 練，且最多識(shí)別6條命令，序號(hào)范圍從0x100到0x105，每條命令只有1.3秒， 超出了 1. 3秒只有前1. 3秒命令有效。(訓(xùn)練模塊和語(yǔ)音識(shí)別框圖說(shuō)明書附圖9、 附圖10)
4.系統(tǒng)的抗干擾措施
我們?cè)O(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不僅有數(shù)字電路，而且有模擬電 路，形成一個(gè)強(qiáng)電與弱電、數(shù)字與模擬共存的局面。高速變化的數(shù)字信號(hào)有可 能對(duì)模擬信號(hào)形成干擾。此外，在強(qiáng)電設(shè)備中往往有電感、電容等儲(chǔ)能元件， 當(dāng)電壓、電流劇烈變化時(shí)就會(huì)形成瞬變?cè)肼暩蓴_。瞬變?cè)肼曨l譜寬、能量大， 對(duì)電子器件，尤其對(duì)固體組件的危害性更大，也是導(dǎo)致設(shè)備故障停機(jī)的主要原 因。下面將分析干擾產(chǎn)生的原因及帶來(lái)得后果，并給出解決辦法。
4.1硬件抗千擾措施
采用硬件抗干擾技術(shù)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)首選的抗干擾措施，它能有效抑制干擾 源，阻斷干擾傳輸通道。從硬件方面提高單片機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾措施主要從 以下幾個(gè)方面著手
1、 精心選擇元器件要選擇那些集成化程度高，抗干擾能力強(qiáng)，功耗又小的 電子器件。
2、 由于一般有用信號(hào)只處于某一段頻率，因此可以選擇適當(dāng)?shù)臑V波器將信 號(hào)以外頻率成分的信號(hào)(噪聲)衰減掉，起到濾波的作用。例如，電源電路的電 解電容可以衰減低頻噪聲信號(hào)，小電容(0. OluF)可以濾除高頻噪聲。
3、 由于數(shù)字電路信號(hào)電平轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，并在傳輸線
和共用電源的內(nèi)阻上產(chǎn)生較大的壓降，形成嚴(yán)重的干擾，為了抑制這種干擾， 可以在電路中適當(dāng)配置去藕電容。
4、 我們?cè)O(shè)計(jì)將單片機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字地和模擬地嚴(yán)格的區(qū)分開(kāi)，并且只能 在一點(diǎn)將兩者相連接地。這樣就可以防止數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)互相干擾。
5、 由于干擾，系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序跑飛或陷入死循環(huán)，這時(shí)可 以用看門狗電路來(lái)處理，使系統(tǒng)重新運(yùn)行，從而擺脫死循環(huán)進(jìn)入正常工作。
4.2軟件抗干擾措施
盡管采取了硬件抗干擾措施，但由于干擾信號(hào)產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，且具有 很大的隨機(jī)性和很寬的頻帶，硬件抗干擾措施只能抑制某些頻率段的干擾，因 此難以保證系統(tǒng)完全不受干擾。我們從以下幾個(gè)方面著手在軟件上提高單片機(jī) 控制系統(tǒng)的抗干擾性。
(1) 、數(shù)字濾波
我們對(duì)輸入到單片機(jī)中的信號(hào)在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后采用數(shù)字濾波技術(shù)來(lái)去除 外界的干擾信號(hào)。在采樣的過(guò)程中，系統(tǒng)將每三個(gè)采樣值計(jì)為一組。單片機(jī)先 對(duì)每一組中的三個(gè)數(shù)值進(jìn)行比較判斷，去除最大值和最小值，只保留中間值。
(2) 、指令冗于
當(dāng)CPU受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來(lái)執(zhí)行，引起程序混亂。 這時(shí)我們首先要盡快將程序納入正軌(執(zhí)行真正的指令系列)。
(3) 、設(shè)立軟件陷阱
在焊接過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)程序正在運(yùn)行的時(shí)候，如果受到了外界因素的干擾， 程序的計(jì)數(shù)器出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致程序跳出、系統(tǒng)失控的嚴(yán)重后果。為了消除這 一嚴(yán)重隱患，我們?cè)趩纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)的程序存儲(chǔ)器EPROM中，每隔一些指令就 設(shè)置幾個(gè)連續(xù)的返回指令(RET)或空操作指令(NOP)。這樣，出現(xiàn)程序一旦失控， 也會(huì)在跳到這些返回指令單元或空操作單元后，使系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位或繼續(xù)執(zhí)行后 面的程序。
(4) 、設(shè)立時(shí)間監(jiān)視器
為了防止程序陷入死循環(huán)或飛出，我們?cè)O(shè)置有一種時(shí)間監(jiān)視器(watchdog), 用來(lái)監(jiān)視程序的正常運(yùn)行。該監(jiān)視器電路由計(jì)數(shù)器組成，計(jì)數(shù)器對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì) 數(shù)。在正常的情況下，每隔一段時(shí)間，程序會(huì)對(duì)計(jì)數(shù)器清零。如果一旦發(fā)生程 序失控的現(xiàn)象，計(jì)數(shù)器就會(huì)計(jì)滿而溢出。該溢出信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)， 使得程序重新啟動(dòng)，避免了嚴(yán)重后果的產(chǎn)生。
5結(jié)果分析及相應(yīng)的措施
經(jīng)過(guò)嬰兒床實(shí)驗(yàn)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，嬰兒床在機(jī)械機(jī)構(gòu)方面還有一定的缺陷；有些 結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步改進(jìn)才更方便使用。在功能模塊的設(shè)計(jì)上還有不理想的地方， 有時(shí)檢測(cè)出現(xiàn)誤差等。在我們進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)后，將對(duì)搖床部分進(jìn)行改進(jìn)，對(duì) 電氣部分合理布線。以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。達(dá)到健康安全智能的目的。
權(quán)利要求
1.內(nèi)床既可以與外床結(jié)合做為搖床，又可拆卸下來(lái)獨(dú)立變?yōu)檎陉?yáng)的嬰兒車、嬰兒木馬和嬰兒學(xué)步車
2. 智能控制部分具有液晶顯示、鍵盤、語(yǔ)音實(shí)時(shí)播報(bào)
3. 溫、濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)，溫濕度值偏高、偏低自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)
4. 紅外實(shí)時(shí)檢測(cè)孩子安全， 一旦孩子身體某部分伸出床體，自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)
5. 聲音觸發(fā)床上的智能玩具，教孩子說(shuō)話
6. 檢測(cè)孩子尿床時(shí)自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)
7. 啟用自動(dòng)看護(hù)功能后，當(dāng)嬰兒哭泣時(shí)內(nèi)床床體自動(dòng)搖擺
8. 床下安有活性碳的空氣凈化器，過(guò)濾空氣中氯氣和粉塵
9. 內(nèi)床底部安有安全封閉風(fēng)扇，風(fēng)朝孩子睡覺(jué)的內(nèi)床底部吹，風(fēng)力大小可以調(diào)節(jié)
10. 床上裝有可調(diào)光的控制燈，節(jié)能省電
全文摘要
隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，越來(lái)越多的醫(yī)學(xué)界和家庭都認(rèn)識(shí)到對(duì)嬰幼兒早期看管、開(kāi)發(fā)和教育的重要性。一張合適的嬰兒床無(wú)論是對(duì)從小培養(yǎng)孩子的獨(dú)立能力，還是保證孩子安全上，都顯得至關(guān)重要。同時(shí)針對(duì)家長(zhǎng)為孩子準(zhǔn)備嬰兒床的同時(shí)，還需為孩子準(zhǔn)備一個(gè)合適的嬰兒車，增大了消費(fèi)量的問(wèn)題基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的一款家用型健康智能嬰兒床。該床采用常見(jiàn)金屬構(gòu)架，可拆分為外床和內(nèi)床兩部分。內(nèi)床可脫離外床獨(dú)立折疊成遮陽(yáng)嬰兒車、幼兒木馬、學(xué)步車。外床安有SPCE061A核心控制芯片，具有對(duì)床內(nèi)溫度、濕度和孩子安全進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)報(bào)警，語(yǔ)音播報(bào)孩子尿床，聲控?fù)u床、玩具，空氣凈化等功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)嬰兒床的智能控制，促進(jìn)嬰幼兒健康成長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A47D11/00GK101366582SQ20071014677
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者王金玲 申請(qǐng)人:王金玲