本發(fā)明涉及嬰兒用品領(lǐng)域，特別是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在市場上的嬰兒搖籃以鐵質(zhì)材料和木制材料為主。同時(shí)市場上大多數(shù)的搖籃都需要人力進(jìn)行搖擺，除此之外，大部分沒有其他突破性的功能，只有少數(shù)的產(chǎn)品能夠通過電力進(jìn)行搖籃的搖擺。當(dāng)父母一但離開搖籃時(shí)，便無法掌握嬰兒的各項(xiàng)生理狀況和突發(fā)狀況。需要做到整日守在嬰兒搖籃旁進(jìn)行監(jiān)護(hù)，傷神費(fèi)力，不能夠解放父母的雙手去做工作，一旦分心去做其它事情，便無法對嬰兒進(jìn)行更好的照顧，一直以來是父母們傷腦筋的問題。而當(dāng)父母離開嬰兒搖籃時(shí)，此時(shí)存在嬰兒被偷走的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下的方案實(shí)現(xiàn)：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)，包括中央控制器、分別與該中央控制器連接的嬰兒體征檢測裝置、人機(jī)交互裝置、報(bào)警裝置、遠(yuǎn)程控制裝置和調(diào)試裝置；

所述嬰兒體征檢測裝置，用于檢測嬰兒的體征參數(shù)數(shù)據(jù)，并發(fā)送至中央控制器；

所述人機(jī)交互裝置，用于顯示所述嬰兒的體征參數(shù)數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并用于接收對所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)裝置的操作指令；

所述報(bào)警裝置，用于根據(jù)中央控制器的指令，進(jìn)行報(bào)警；

所述遠(yuǎn)程控制裝置，用于對中央控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程指令的發(fā)送；

所述調(diào)試裝置(應(yīng)叫調(diào)試裝置)，用于對中央控制器進(jìn)行調(diào)試。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過在現(xiàn)有的嬰兒搖籃上加裝防盜系統(tǒng)，可以幫助家長們對嬰兒的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以防止嬰兒被盜。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述嬰兒體征檢測裝置包括：紅外體溫傳感器、稱重傳感器、雨滴檢測傳感器、尿床檢測電路、彎曲度傳感器和睡姿檢測電路；

所述紅外體溫傳感器與所述中央控制器連接，用于測量嬰兒的體溫?cái)?shù)據(jù)，并發(fā)送至所述中央控制器；

所述稱重傳感器與所述中央控制器連接，用于測量嬰兒的體重?cái)?shù)據(jù)，并發(fā)送至所述中央控制器；

所述雨滴檢測傳感器通過所述尿床檢測電路與所述中央控制器連接，用于檢測嬰兒是否尿床，并發(fā)送將結(jié)果至所述中央控制器；

所述彎曲度傳感器通過所述睡姿檢測電路與所述中央控制器連接，用于檢測嬰兒的睡姿是否正確，并發(fā)送結(jié)果至所述中央控制器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稱重傳感器通過a/d轉(zhuǎn)換器采集芯片與中央控制器連接；所述a/d轉(zhuǎn)換器采集芯片用于將稱重傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并發(fā)送至中央控制器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述睡姿檢測電路包括電源、第一led燈、第二led燈、運(yùn)算放大器、三極管、第一電位器、第二電位器、第三電位器和第四電位器；所述電源依次通過第一電位器、第一led燈接地，且該電源同時(shí)通過第三電位器、第二led燈和所述三極管的集電極連接；所述運(yùn)算放大電器的正向輸入端與所述彎曲度傳感器連接，所述運(yùn)算放大器的信號輸出端與該運(yùn)算放大器的反向輸入端連接，并同時(shí)通過第二電位器與所述三極管的基極連接，且該運(yùn)算放大器的信號輸出端與中央控制器連接；所述運(yùn)算放大器的正電源端與所述電源連接，所述運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地；所述三極管的發(fā)射極接地；所述運(yùn)算放大器的正向輸入端同時(shí)通過第四電位器接地。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彎曲度傳感器包括第一紙膠布、第二紙膠布、第一靜電袋、第二靜電袋、第三靜電袋、第一杜邦線、第二杜邦線；其中所述第二靜電袋為兩層、第一靜電袋和第三靜電袋為單層；所述第一杜邦線和第二杜邦線為去皮導(dǎo)線；所述第一紙膠布、第一杜邦線、第一靜電袋、第二靜電袋、第三靜電袋、第二杜邦線、第二紙膠布順序疊在一起。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述人機(jī)交互裝置為液晶顯示觸摸屏。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述報(bào)警裝置為揚(yáng)聲器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述遠(yuǎn)程控制裝置包括：攝像頭、第一wifi模塊、移動(dòng)終端應(yīng)用模塊、第二處理器、第二wifi模塊、語音識別電路、第二揚(yáng)聲器、云端服務(wù)器和微信模塊；

所述攝像頭與所述中央控制器連接，用于根據(jù)中央控制器的指令進(jìn)行圖像拍攝；

所述中央控制器通過第一wifi模塊與云端服務(wù)器連接，所述云端服務(wù)器與微信模塊連接；所述微信模塊用于接收外界的指令并發(fā)送至所述中央控制器；

所述第二處理器與所述中央控制器通過串口連接；所述第二處理器通過第二wifi模塊與移動(dòng)終端應(yīng)用模塊連接，所述移動(dòng)終端應(yīng)用模塊通過接收外界指令，并將該指令發(fā)送至所述第二處理器；

所述第二處理器分別與揚(yáng)聲器和語音識別電路連接，所述揚(yáng)聲器用于播放語音信息，所述語音識別電路用于解析語音信息，并返回第二處理器；所述第二處理器將獲得的指令信息發(fā)送至所述中央控制器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)試裝置包括2.4g無線通信模塊和pc端上位機(jī)；所述pc端上位機(jī)通過2.4g無線通訊模塊與所述中央控制器連接，用于對中央控制器進(jìn)行調(diào)試。

綜上所述，本發(fā)明通過在現(xiàn)有的嬰兒搖籃上加防盜系統(tǒng)，可以防止嬰兒被盜的風(fēng)險(xiǎn)。另外，本發(fā)明還進(jìn)一步增加了遠(yuǎn)程操作的方式，使用戶在操作上更加方便。

通過以溫度傳感器、濕度傳感器壓力傳感器、以最低的成本、最簡潔的系統(tǒng)構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)嬰兒的尿床問題，以最節(jié)能的方式來自動(dòng)調(diào)控嬰兒環(huán)境一定范圍內(nèi)的最適宜的空氣濕度、煙霧濃度和被窩溫度，攝像頭，wifi聯(lián)網(wǎng)等人性化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、合理地對嬰兒進(jìn)行照料，從而促進(jìn)嬰兒健康地成長。

為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)的整體連接框圖。

圖2是本發(fā)明的嬰兒體征檢測裝置的連接框圖。

圖3是本發(fā)明的稱重電路原理圖。

圖4是本發(fā)明的尿床檢測電路的原理圖。

圖5是本發(fā)明的睡姿檢測電路的原理圖。

圖6是本發(fā)明的彎曲度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明的彎曲度傳感器布置的示意圖。

圖8是本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制裝置的連接框圖。

圖9是本發(fā)明的語音控制電路的原理圖。

圖10是本發(fā)明的調(diào)試裝置的連接框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的搖籃功能單一的缺陷，提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)，具體通過以下實(shí)施例介紹本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和原理。

請參閱圖1，其為本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)的整體連接框圖。本發(fā)明提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)，包括中央控制器1、分別與該中央控制器1連接的嬰兒體征檢測裝置2、人機(jī)交互裝置3、報(bào)警裝置4、遠(yuǎn)程控制裝置5和調(diào)試裝置6。

所述嬰兒體征檢測裝置2，用于檢測嬰兒的體征參數(shù)數(shù)據(jù)，并發(fā)送至中央控制器。

所述人機(jī)交互裝置3，用于顯示所述嬰兒的體征參數(shù)數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并用于接收對所述環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)裝置的操作指令。在本實(shí)施例中，所述人機(jī)交互裝置優(yōu)選為液晶觸摸屏。

所述報(bào)警裝置4，用于根據(jù)中央控制器的指令，進(jìn)行報(bào)警。具體的，所述報(bào)警裝置為揚(yáng)聲器。

所述遠(yuǎn)程控制裝置5，用于對中央控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程指令的發(fā)送。

所述調(diào)試裝置6，用于對中央控制器進(jìn)行調(diào)試。

以下具體介紹本發(fā)明中各個(gè)裝置的具體構(gòu)成，具體如下：

首先，本發(fā)明的中央控制器可以選用32位、基于arm核心的帶512k字節(jié)閃存的微控制器，采用的stm32f103zet6芯片，其擁有多達(dá)80個(gè)io口，芯片集成usb、can、11個(gè)定時(shí)器、3個(gè)adc、13個(gè)通信接口，功耗低，運(yùn)算快。

請同時(shí)參閱圖2，其為本發(fā)明的嬰兒體征檢測裝置的連接框圖。所述嬰兒體征檢測裝置2包括：紅外體溫傳感器21、稱重傳感器22、雨滴檢測傳感器23、尿床檢測電路24、彎曲度傳感器25和睡姿檢測電路26。

其中，所述紅外體溫傳感器21與所述中央控制器連接，用于測量嬰兒的體溫?cái)?shù)據(jù)，并發(fā)送至所述中央控制器。

所述稱重傳感器22與所述中央控制器連接，用于測量嬰兒的體重?cái)?shù)據(jù)，并發(fā)送至所述中央控制器。

所述雨滴檢測傳感器23通過所述尿床檢測電路24與所述中央控制器連接，用于檢測嬰兒是否尿床，并發(fā)送將結(jié)果至所述中央控制器。

所述彎曲度傳感器25通過所述睡姿檢測電路26與所述中央控制器連接，用于檢測嬰兒的睡姿是否正確，并發(fā)送結(jié)果至所述中央控制器。

為了實(shí)現(xiàn)上述功能，以下針對稱重傳感器、尿床檢測電路和睡姿檢測電路的具體構(gòu)成進(jìn)行介紹。

具體請參閱圖3，其為本發(fā)明的稱重電路原理圖。

本發(fā)明的稱重電路主要包括一個(gè)全橋電路和一個(gè)a/d轉(zhuǎn)換器采集芯片。其中由r1、r2、r3、r4組成全橋電路，本發(fā)明中的全橋電路的輸出電壓u＝ek/4(u1-u2+u3-u4)＝ek/4*4u1，并將其輸出電壓輸入至a/d轉(zhuǎn)換器采集芯片中。本發(fā)明的a/d轉(zhuǎn)換器采集芯片采用hx711，它是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計(jì)的24位a/d轉(zhuǎn)換器芯片，使用內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器(xi＝0)，10hz的輸出數(shù)據(jù)速率(rate＝0)。

另外，本發(fā)明的a/d轉(zhuǎn)換芯片外界的電源(2.7～5.5v)直接取用與中央控制器mcu芯片相同的供電電源，片內(nèi)穩(wěn)壓電源電路通過片外pnp管s8550和分壓電阻r1、r2向傳感器和a/d轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)定的低噪聲模擬電源。其中，所述通道a與傳感器相連，通道b通過片外分壓電阻與電池相連，用于檢測電池電壓。

本發(fā)明體重變化輸出的模擬電壓信號通過hx711芯片轉(zhuǎn)化為了數(shù)字信號，中央控制器檢測到數(shù)字信號后將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的體重。

進(jìn)一步請參閱圖4，其為本發(fā)明的尿床檢測電路的原理圖。

本發(fā)明的尿床檢測電路由電阻r2、電阻r3、電容c2和運(yùn)算放大器芯片lm393組成電壓比較器。電源vcc通過電位器r5接地，同時(shí)通過電阻r2、傳感器sensor接地。lm393的正向輸入端連接在電阻r2和傳感器sensor之間，lm393的反向輸入端與電位器r5連接，lm393的輸出端d0與中央控制器1連接。

其中，傳感器sensor是雨滴傳感器，表面有水時(shí)會使其輸出電阻減小，r5電位器可以調(diào)節(jié)水滴檢測的靈敏度。其具體的工作原理如下：

當(dāng)尿床時(shí)，sensor的阻值則會變小，相應(yīng)的電壓值也會發(fā)生變化，d0輸出口連接中央控制器，當(dāng)d0輸出電壓為低電平時(shí)，則代表尿床，當(dāng)輸出電壓為高電平時(shí)，則代表正常，高電平電壓范圍：2～5.5v；低電平電壓范圍：-0.5～+0.8v。所以中央控制器是根據(jù)高低電平來判斷是否尿床。

進(jìn)一步請參閱圖5，其為本發(fā)明的睡姿檢測電路的原理圖。本發(fā)明的所述睡姿檢測電路包括電源vcc、第一led燈led0、第二led燈led1、運(yùn)算放大器u1a、三極管q1、第一電位器r1、第二電位器r2、第三電位器r3和第四電位器r4。所述電源vcc依次通過第一電位器r1、第一led燈led0接地，且該電源同時(shí)通過第三電位器r3、第二led燈和所述三極管q1的集電極連接。所述運(yùn)算放大電器u1a的正向輸入端與所述彎曲度傳感器連接，所述運(yùn)算放大器u1a的信號輸出端與該運(yùn)算放大器u1a的反向輸入端連接，并同時(shí)通過第二電位器r2與所述三極管q1的基極連接，且該運(yùn)算放大器u1a的信號輸出端與中央控制器1連接。所述運(yùn)算放大器的正電源端與所述電源連接，所述運(yùn)算放大器的負(fù)電源端接地。所述三極管q1的發(fā)射極接地，所述運(yùn)算放大器的正向輸入端同時(shí)通過第四電位器r4接地。

以下介紹本發(fā)明睡姿檢測電路的原理：

本發(fā)明的彎曲度傳感器受到壓力后，其阻值突變?yōu)?。因?yàn)樽柚档耐蛔?，睡姿檢測電路中的一些電壓也會發(fā)生變化。電路的作用就是比較傳感器受壓力時(shí)的電壓和傳感器沒受壓力時(shí)的電壓，比較的結(jié)果通過out1輸出口表示，out1輸出口輸出高電平時(shí)則表示受到了壓力，輸出低電平時(shí)表示沒受到壓力。輸出電壓為：vout＝vin(rsensor/(rsensor+r3))。

中央控制器1通過檢測out1的電壓信號是屬于高電平還是低電平來判斷是否受到壓力。其中，高電平電壓范圍：2～5.5v；低電平電壓范圍：-0.5～+0.8v。通過調(diào)節(jié)彎曲度傳感器檢測電路上的第四電阻r4，使之在沒受到壓力時(shí)，輸出電壓落在低電平范圍，受到壓力后，輸出電壓落在高電平范圍。

請同時(shí)參閱圖6，其為本發(fā)明的彎曲度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。所述彎曲度傳感器包括第一紙膠布251、第二紙膠布252、第一靜電袋253、第二靜電袋254、第三靜電袋255、第一杜邦線256、第二杜邦線257。

其中所述第二紙膠布252為15cm長、1cm寬。所述第二靜電袋254為兩層、第一靜電袋253和第三靜電袋255為單層。所述第一杜邦線256和第二杜邦線257為去皮導(dǎo)線，其中裸露在外面的不去皮。所述第一紙膠布251、第一杜邦線256、第一靜電袋253、第二靜電袋254、第三靜電袋255、第二杜邦線257、第二紙膠布252順序疊在一起，就構(gòu)成了一個(gè)彎曲度傳感器，電阻范圍在0～200k，重物壓到傳感器的杜邦線上，其輸出電阻會變成零。

請參閱圖7，其為本發(fā)明的彎曲度傳感器布置的示意圖。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，采用了8個(gè)彎曲度傳感器。

請參閱圖8，其為本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制裝置的連接框圖。所述遠(yuǎn)程控制裝置5包括：攝像頭51、第一wifi模塊52、移動(dòng)終端應(yīng)用模塊53、第二處理器54、第二wifi模塊55、語音識別電路56、第二揚(yáng)聲器57、云端服務(wù)器58和微信模塊59。

所述攝像頭51與所述中央控制器1連接，用于根據(jù)中央控制器的指令進(jìn)行圖像拍攝。

所述中央控制器1通過第一wifi模塊52與云端服務(wù)器58連接，所述云端服務(wù)器58與微信模塊59連接；所述微信模塊59用于接收外界的指令并發(fā)送至所述中央控制器1。

所述第二處理器54與所述中央控制器1通過串口連接；所述第二處理器54通過第二wifi模塊55與移動(dòng)終端應(yīng)用模塊53連接，所述移動(dòng)終端應(yīng)用模塊53通過接收外界指令，并將該指令發(fā)送至所述第二處理器54。

所述第二處理器54分別與揚(yáng)聲器57和語音識別電路56連接，所述揚(yáng)聲器57用于播放語音信息，所述語音識別電路用于解析語音信息，并返回第二處理器54；所述第二處理器54將獲得的指令信息發(fā)送至所述中央控制器1。

具體的，本實(shí)施例中的第二處理器54可以選用為32位、基于arm核心的帶64或128k字節(jié)閃存的微控制器，采用stm32f103c8t6芯片，芯片集成usb、can、7個(gè)定時(shí)器、2個(gè)adc、9個(gè)通信接口，功耗低。

其中，所述移動(dòng)終端應(yīng)用模塊為一款應(yīng)用該系統(tǒng)的app，為本發(fā)明的自主開發(fā)的，可以用于進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控。

請參閱圖9，其為本發(fā)明的語音控制電路的原理圖。

本發(fā)明的語音控制電路包括lark7618、底座mhdr2x19和語音降噪電路。其中mhdr2x19為lark7618語音識別芯片的底座，c19、c20、c21、q1和r15組成語音降噪電路。當(dāng)接收到語音信號后，先通過語音降噪電路，然后將信號輸入到語音模塊中進(jìn)行信號的處理，通過先進(jìn)的語音識別算法，能夠在一定的噪聲環(huán)境中，準(zhǔn)確的識別出語音指令。

請同時(shí)參閱圖10，其為本發(fā)明的調(diào)試裝置的連接框圖。所述調(diào)試裝置6包括2.4g無線通信模塊61和pc端上位機(jī)62，所述pc端上位機(jī)通過2.4g無線通訊模塊與所述中央控制器連接，用于對中央控制器進(jìn)行調(diào)試。

以下具體介紹本發(fā)明的嬰兒搖籃防盜系統(tǒng)的應(yīng)用方式：

當(dāng)父母不在嬰兒身邊，想查看嬰兒的狀態(tài)和樣子時(shí)，你只需要在微信上輸入“拍一張照片”，搖籃便會立刻拍一張照片上傳到微信，或者當(dāng)有親友想查看嬰兒狀況時(shí)，只需要獲取權(quán)限，就可以通過這個(gè)方法來查看嬰兒的狀態(tài)。當(dāng)拍下照片后，嬰兒搖籃就會通過wifi將照片上傳到微信上，生成一個(gè)相冊，在這個(gè)相冊會保存嬰兒拍過的照片。

當(dāng)家人全部外出時(shí)，或者家里沒人時(shí)，嬰兒搖籃還可以當(dāng)作家庭防盜監(jiān)控器使用，嬰兒搖籃的攝像頭可以上下左右180度的旋轉(zhuǎn)照相，比如在微信中輸入指令，“向左拍一張照片”，“向右拍一張照片”。

另外，還可以設(shè)置將稱重傳感器進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)嬰兒離開搖籃時(shí)，稱重傳感器檢測到重量的變化，此時(shí)發(fā)送檢測信號至中央控制器，由中央控制器控制報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，控制該攝像頭拍照，并發(fā)送至用戶的移動(dòng)終端和云服務(wù)器。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。