嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，屬于嬰幼兒監(jiān)控技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發(fā)展以及時代的進步，不僅僅在醫(yī)學界認識到對嬰幼兒早期看護、開 發(fā)和教育的重要性，越來越多的家庭也開始認同這種觀點并投入更多的精力、時間以及金 錢在嬰幼兒的身上。據不完全市場調查顯示：最近三年來平均一個家庭在嬰幼兒的撫養(yǎng)和 教育投入的經費相比前時期增長了 60%，排除物價增長的原因外，也能很好的佐證在嬰幼兒 撫養(yǎng)和教育上投入的增加。
[0003] 從嬰幼兒本身出發(fā)，嬰幼兒是嬰兒和幼兒的統(tǒng)稱，一般是指0-3歲的小齡孩子。特 別是嬰兒是指剛出生的兒童，是人類一生的第一階段?？奁菋雰旱谋灸?，嬰兒通過哭泣來 傳達饑餓、興奮、厭倦、不適等感受，由于身體免疫系統(tǒng)以及大腦發(fā)育的不完全性，他們對外 界環(huán)境要求比較苛刻，當外界環(huán)境不適宜的時候他們也不能自主做出正確改變周邊有限環(huán) 境的選擇。
[0004] 雖然醫(yī)學界在嬰幼兒的早期看護上已經引起了足夠的重視，但是目前科技水平已 經發(fā)明的科技產品還僅僅在醫(yī)院的育嬰箱等產品上，設備昂貴并且占地面積大、操作復雜， 在家用的嬰幼兒看護上并沒有太多的推廣。而且目前國內市場存在的溫濕度檢測儀大多都 是應用在農田和大棚內，有少量是應用在嬰幼兒環(huán)境的監(jiān)測上，但并沒有專門針對嬰幼兒 的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，目前溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)在嬰幼兒周圍環(huán)境監(jiān)測的應用上還有很大可開發(fā) 的空間。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，以便能夠監(jiān)測嬰幼 兒周圍環(huán)境的溫濕度，當溫濕度超過預期設定值的時候能夠報警。
[0006] 為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下。
[0007] 一種嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，包括以ARM Cortex-M3內核的ALIENTEK MiniSTM32單片機，單片機上連接有用以采集溫濕度AM2301溫濕度傳感器、LED顯示屏、GSM 模塊和蜂鳴器，GSM模塊上連接有電源給系統(tǒng)供電，GSM模塊成品上有3. 3V和5V電源的輸 出，通過杜邦線引入5V電源給單片機系統(tǒng)板供電，蜂鳴器和溫濕度傳感器以及LED顯示屏 則由開發(fā)板供電。
[0008] 進一步地，ARM Cortex-M3內核，時鐘頻率為36MHz，并設置有128K FLASH、20K SRAM、2 個 SPI、3 個串口、1 個 USB、1 個 CAN、2 個 12 位的 ADC、RTC、51 個可用 10 腳。
[0009] 進一步地，AM2301有四個引腳：電源引腳VDD和GND、串行時鐘輸入SCL、串行數據 SDA〇
[0010] 進一步地，蜂鳴器為壓電式蜂鳴器。
[0011] 本系統(tǒng)以基于ARM Cortex-M3內核的ALIENTEK MiniSTM32單片機為核心，通過 AM2301溫濕度傳感器采集嬰兒周圍環(huán)境溫濕度并自動A/D裝換后，將數據發(fā)送到單片機內 存中，再通過提前對單片機寫入的程序對比來判斷嬰幼兒周圍環(huán)境數據是否已經超出了預 期范圍，當超出的時候，通過GSM模塊來給家長手機發(fā)短信和蜂鳴器工作直接對看護人進 行提醒。同時在LED顯示屏上顯示周圍環(huán)境溫濕度以及系統(tǒng)設置溫濕度。
[0012] AM2301通過單總線結構讀取數據，系統(tǒng)一次輸出40位數據：濕度高8位、濕度低8 位、溫度高8位、溫度低8位、8位校驗碼。
[0013] 在其工作的時候。用戶主機(MCU)發(fā)送一次開始信號后，DHT21從低功耗模式轉 換到高速模式，等待主機開始信號結束后，DHT21發(fā)送響應信號，送出40bit的數據，并 觸發(fā)一次信號采集。主機從DHT21讀取的溫濕度數據總是前一次的測量值，如兩次測量間 隔時間很長，需連續(xù)讀兩次以獲得實時的溫濕度值。
[0014] 該實用新型的有益效果在于：該實用新型裝置能有效地能夠監(jiān)測嬰幼兒周圍環(huán) 境的溫濕度，當溫濕度超過預期設定值的時候能夠報警，使用方便，便于改善嬰幼兒成長環(huán) 境。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型中整體硬件結構框圖。
[0016] 圖2是本實用新型中軟件流程圖。
[0017] 圖3是本實用新型中單片機與溫濕度傳感器連接電路圖。
[0018] 圖4是本實用新型中工作原理圖。
[0019] 圖5是本實用新型中液晶顯示屏內部電路及接口圖。
[0020] 圖6是本實用新型中蜂鳴器電路圖。
[0021] 圖7是本實用新型中系統(tǒng)總體軟件結構圖。
[0022] 圖8是本實用新型中溫濕度傳感器軟件流圖。
[0023] 圖9是本實用新型中IXD顯示屏軟件流程圖。
[0024] 圖10是本實用新型中GSM模塊軟件工作流圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行描述，以便更好的理解本實用新 型。
[0026] 本實施例中的嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，包括以ARM Cortex-M3內核的 ALIENTEK MiniSTM32單片機，單片機上連接有用以采集溫濕度AM2301溫濕度傳感器、LED 顯示屏、GSM模塊和蜂鳴器，GSM模塊上連接有電源給系統(tǒng)供電，GSM模塊成品上有3. 3V和 5V電源的輸出，通過杜邦線引入5V電源給單片機系統(tǒng)板供電，蜂鳴器和溫濕度傳感器以及 LED顯示屏則由開發(fā)板供電。整體硬件結構框圖見圖1。
[0027] 本系統(tǒng)采用高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex_M3內 核，時鐘頻率為 36MHz，128K FLASH、20K SRAM、2 個 SPI、3 個串口、1 個 USB、1 個 CAN、2 個 12 位的ADC、RTC、51個可用10腳。
[0028] 本系統(tǒng)以基于ARM Cortex-M3內核的ALIENTEK MiniSTM32單片機為核心，通過 AM2301溫濕度傳感器采集嬰兒周圍環(huán)境溫濕度并自動A/D裝換后，將數據發(fā)送到單片機內 存中，再通過提前對單片機寫入的程序對比來判斷嬰幼兒周圍環(huán)境數據是否已經超出了預 期范圍，當超出的時候，通過GSM模塊來給家長手機發(fā)短信和蜂鳴器工作直接對看護人進 行提醒。同時在LED顯示屏上顯示周圍環(huán)境溫濕度以及系統(tǒng)設置溫濕度。
[0029] 系統(tǒng)工作原理為：系統(tǒng)通電后，可以先用遙控遠程設定系統(tǒng)最適溫濕度范圍，溫 濕度傳感器采集空氣的溫濕度值并通過自動轉化為數字信號儲存在單片機內存中，系統(tǒng)通 過程序對比，當所采集的數據不在系統(tǒng)設置范圍內的時候，通過蜂鳴器或者GSM模塊發(fā)送 短信進行報警，與此同時系統(tǒng)將溫濕度傳感器采集的溫濕度以及系統(tǒng)設置的最適溫濕度在 LED上顯示。
[0030] AM2301數字溫濕度傳感器是一款含有己校準數字信號輸出的溫濕度復合型傳感 器。采用專用的溫濕度采集技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器 包括一個電容式感濕元件和一個高精度集成測溫元件，并與一個高性能微處理器相連接。
[0031] AM2301有四個引腳：電源引腳VDD和GND、串行時鐘輸入SCL、串行數據SDA。
[0032] AM2301傳感器引腳功能如表1所示。
[0033] 表1 AM2301傳感器引腳功能
[0034]
【主權項】
1. 一種嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于：包括以ARMCortex-M3內核的 ALIENTEKMiniSTM32單片機，單片機上連接有用以采集溫濕度的AM2301溫濕度傳感器、LED 顯示屏、GSM模塊和蜂鳴器，GSM模塊上連接有電源。
2. 根據權利要求1所述的嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于：所述 ARMCortex-M3 內核，時鐘頻率為 36MHz，并設置有 128KFLASH、20KSRAM、2 個SPI、3 個串口、1 個USB、1個CAN、2個12位的ADC、RTC、51個可用IO腳。
3. 根據權利要求1所述的嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于：所述AM2301有四 個引腳：電源引腳VDD和GND、串行時鐘輸入SCL、串行數據SDA。
4. 根據權利要求1所述的嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，其特征在于：所述蜂鳴器為壓 電式蜂鳴器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種嬰幼兒溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，包括以ARM Cortex-M3內核的ALIENTEK MiniSTM32單片機，單片機上連接有用以采集溫濕度AM2301溫濕度傳感器、LED顯示屏、GSM模塊和蜂鳴器，GSM模塊上連接有電源給系統(tǒng)供電，GSM模塊成品上有3.3V和5V電源的輸出，通過杜邦線引入5V電源給單片機系統(tǒng)板供電，蜂鳴器和溫濕度傳感器以及LED顯示屏則由開發(fā)板供電。該實用新型裝置能有效地能夠監(jiān)測嬰幼兒周圍環(huán)境的溫濕度，當溫濕度超過預期設定值的時候能夠報警，使用方便，便于改善嬰幼兒成長環(huán)境。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN204535744
【申請?zhí)枴緾N201520020339
【發(fā)明人】劉武, 張玲, 劉蘭軍, 王昌盛
【申請人】青島昊陽網絡科技有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年1月13日