智能婴儿车方案设计.doc

智能婴儿车设计方案 -传感器原理与应用 专 业： 电 子 信 息 科 学 与 技 术 班 级： 0 8 1 2 姓 名： 李光花 （0820108232） 邱海艳 （0820108233） 郭 婷 （0820108234） 指导教师： 王 俭 2011年 5 月 25 日1 设计介绍 1.标题:智能婴儿车 2.背景 随着科学技术的发展，消费者对婴儿车的需求越来越大、对婴儿车的要求也越来越高。消费者希望婴儿车能最大可能地模仿人的操作，让孩子的生活环境更安全、更舒适、更健康、更美好。 3.功能介绍 安全功能：防丢失。婴儿是好动的，ta会坐在婴儿车上到处乱跑，为了确保安全，必须要保证其在大人的视野范围以内。超过一定的安全距离，车就会报警。 检测功能：对于婴儿的温度以及周围空气湿度测试，光靠大人的感觉是不可靠的，因此要用到温度、湿度超限报警器电路。当婴儿体温或者周围空气湿度不正常时，婴儿车就会发出声音提醒。 监护功能：当婴儿踢被、尿湿时，婴儿车会报警；有蚊虫时能灭虫；婴儿哭闹的时候婴儿车前面的玩具狗听到后会发出“汪汪”的叫声，同时两眼闪闪发光，叫声停止后，还能奏出一曲优美的音乐。 2 设计电路及其所选器件 1.防丢失报警器电路 此电路用于控制婴儿在安全距离之内，防止婴儿丢失。使用时，将发射器放在婴儿身上，接收器放置在大人身上，一旦婴儿离开超过一定距离（8m)时，接收器便会发出“嘟嘟，请注意！”的报警声。 电路工作原理该防丢失报警器电路由无线发射器电路和无线接收器电路，如图所示电路中，无线发射器电路由超短波无线遥控发射模块IC1和电源开关S1、电池GB1组成；无线接收电路由电源开关S2、电池GB2、无线遥控接收模块IC2、语音集成电路IC3、电阻器R、晶体管V和扬声器BL组成；当无线接收器和无线发射器的距离在8m范围之内，IC2内部微型天线就会接收到IC1内部微型天线发射的超高频信号，此信号经IC2内电路解调、放大、检波、延时及电平转换处理后，从其2脚输出高电平，3脚输出低电平，IC3不工作，BL不发声。当婴儿离开大人距离超过8m时，接收器将收不到发射器发射的超高频信号，IC2的2脚变为低电平，3脚输出高电平，使IC3受触发而导通，其输出的语音电信号经V放大后，驱动BL发出语音报警声。当发射器与接收器的距离回到8m内，接收器自动复位，BL停止发声。 元器件选择R选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器.C选用耐压值为6.3V的铝电解电容器。V选用S9013或C8050、S9014型硅NPN晶体管。IC1选用RCM-1A型无线遥控发射模块；IC2选用RCM-1B型无线遥控接收模块；IC3选用HFC-5212型语音集成电路。S1、S2均选用微型单级拨动式开关。GB1使用2节5号干电池；GB2使用3节5号干电池。BL选用0.25W、8的电动式扬声器。 2.温度、湿度超限报警器电路 此电路是婴儿周围温度、湿度超限报警器，它能在温度和湿度偏离设定温度时，即使发出声光报警信号，提醒大人注意婴儿身下的温度和周围的湿度。 电路工作原理该温度、湿度超限报警器电路由温度检测电路、湿度检测电路和报警电路组成，如图所示电路中，温度检测电路由热敏电阻器RT（作为温度传感器）、电位器RP3、RP4和非门集成电路ICI(D1D6)内部的D4D6组成；温度检测电路由湿度检测电极a、b（作为湿度传感器）、电位器RP1、RP2、IC2内部的D1D3组成；报警电路由发光二极管VL1VL4、电阻器R1R3、晶体管V、音效集成电路IC2和扬声器BL组成；RP1用来设定湿度下限值，RP2用来设定湿度上限值，RP3用来设定温度下限值，RP4用来设定温度上限值。当婴儿身下湿度在设定的湿度范围内，D1和D3均输出高电平，VL1和VL2均处于截止状态，V不导通，IC2不工作，BL不发声。当婴儿身下湿度超过上限值时，电极a、b之间的阻值变小，使RP2的中点点位低于2.7V，D2输出高电平，D3输出低电平，VL2发光，指示婴儿身下湿度过大；同时V导通，IC2通电工作，BL发出报警声。当婴儿身体温度在设定的温度范围之内，D4和D6均输出高电平，VL3和VL4均处于截止状态，V不导通，IC2不工作，BL不发声。当婴儿身体温度超过设定温度上限时，RT的阻值减小，使RP4中点点位低于2.7V，D5输出高电平，D6输出低电平，VL4发光，指示婴儿身下温度偏高；同时V导通，IC2通电工作，BL发出报警声。当婴儿身体温度低于设定温度下限时，RT的阻值增大，使RP4中点点位高于2.7V，D4输出低电平，VL3发光，指示婴儿身下温度偏高；同时V导通，IC2通电工作，BL发出报警声。 元器件选择 R1R3选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器。 RP1RP3均选用有机实心电位器。 RT选用MF51型负温度系数热敏电阻器。 C选用耐压值为10V的铝电解电容器。 VL1VL4均选用5mm的发光二极管。V选用S8550或C8550、3CG8550型硅PNP晶体管。 IC1选用CD4069或CC4069、MC14069型六非门集成电路；IC2选用LC179型三声模拟音效集成电路。BL选用0.25W、8的电动式扬声器。S选用小型单级拨动式开关。GB使用3节5号干电池。电极a、b用铜丝或不锈钢丝制作，两电极之间距为10-12cm。 3.婴儿踢被、尿湿报警器电路此电路能在检测到婴儿踢被时发出“注意保暖”的语音报警声；在检测到婴儿尿床时，发出“注意换尿布”的语音报警声 .电路原理该电路由温度检测控制电路、尿床检测电路和语音报警电路组成，如图所示 电路中，温度检测控制电路由热门电阻器RT、电阻器R1、R2、电位器RP和时基集成电路IC1组成；尿床检测电路由湿敏电阻RS和电阻器R3组成；语音报警电路由语音集成电路IC2、电阻器R4、电容器C1、晶体管V和扬声器BL组成。S为电源开关，C2为电源退耦电容器。平时（在婴儿未尿床、未踢被时），RS呈高阻状态，RT呈低阻状态，IC2的TG1端和TG2端均为低电平，BL不发声。当婴儿尿床时，尿液使RS的阻值变小，IC2因TG1端变为高电平而触发工作，其OUT端输出的语音电信号经V放大后，驱动BL 发出“注意换尿布”的语音报警声。当婴儿踢被时，RT由低阻状态变为高阻状态，使IC1的2脚变为低电平，3脚输出高电平，IC2受触发工作，其输出的语音电信号经V放大后，驱动BL 发出“注意保暖”的语音报警声。调整RP的阻值，可改变温度检测控制（即踢被报警动作）的灵敏度。改变R3的阻值，能改变尿床检测控制的灵敏度。 元器件选择R1R4均选用1/8碳膜电阻器。RT选用负温度系数的热敏电阻。RP选用膜式可变电阻器或有机实心电阻器。RS选用录像机结露检测用湿敏电阻器或在40mm的敷铜板上刻制两个迷宫式电极代替。C1选用高频瓷介电容器；C2选用耐压值为6.3V的铝电解电容器。V选用S9013或C8050型硅NPN晶体管。IC1选用NE555型时基集成电路；IC2选用HFC5221型语音集成电路。BL选用0.25W、8的电动式扬声器。S选用单级拨动式开关。 4.电子灭虫灯电路 此电路是利用害虫（各种飞蛾、蚊虫等）的趋光性来引诱害虫，当害虫碰到或靠近由高压电极制成的电网时，会立即被高压击毙。 电路工作原理 该电路由电源开关S、诱虫灯HL、二极管VD、晶闸管VT、电阻器R1、R2、电容器C、脉冲高压变压器TA和高压电极组成，如图所示 接通电源开关S后，交流220V电压一路将诱虫灯HL点亮；另一路加下由VD、R1、R2、VT、C和T的W1绕组组成的脉冲振荡电路，使该电路振荡工作，VT间歇导通，在T的W2绕组上将产生月10KV的脉冲高压，此脉冲高压直接加在高压电极上，使趋光飞来的害虫受到点击。调节R2阻值的大小，可改变脉冲高压的强度。 .元器件的选择R1选用1/4金属膜电阻器或碳膜电阻器；R2选用3W的线绕电阻器。C选用耐压值为630V的CBB聚丙烯电容器。VD选用1N4007型硅整流二极管。VT选用MCR100-8型晶闸管。T使用黑白电视机的分立式行输出变压器改制，W1绕组用 0.35mm左右的高轻度漆包线绕30-50匝；W2绕组使用高压包。S选用5A、250V的交流电源开关。HL选用2-5W 的紫外线灯管或黑光灯。高压电极采用细裸铜线制作成灯笼状电网，HL安装在电网内。 5.会叫的玩具狗电路 在受到触动或者听到婴儿的啼哭声后，会发出“汪汪”的叫声，同时两眼闪闪发光，叫声停止后，还能奏出一曲优美的音乐。 电路工作原理该电路由声控电路、LED闪光电路、音效/音乐发生电路和电源电路组成，如图所示电路中，声控电路由压电式传感器BC、晶体管V1、V2、电阻器R1R4和电容器C1组成；闪光电路由发光二极管VL1、VL2、晶体管V3和电阻器R5组成；音效/音乐发生器电路由音效集成电路IC1、音乐集成电路IC2、音频放大管V4和扬声器BL组成；电源电路由电池GB、电源开关S和滤波电容器C2组成。接通电源开关S后，整机通电工作。在BC未收到声音信号时，IC1、IC2、V3和V4均不工作，VL1和VL2不发光，BL不发声。当触动玩具狗或有异常声响发出时，BC将声音信号转换成电信号，该微弱的电信号经V1、V2放大后，使IC1受触发工作，其O/P端（输出端）输出的音效信号经V4放大后，驱动BL发出“汪汪”的狗叫声。与此同时，V3在音效电信号的控制下间歇导通，使VL1和VL2闪烁发光。狗叫声停止后，IC1的TPO端（停止触发端）输出触发信号，使IC2受触发工作，IC2输出的音乐电信号经V4放大后，驱动BL发出音乐声。 元器件选择R1-R5选用1/8金属膜电阻器。C1选用独石电容器；C2选用耐压值为6.3V以上的铝电解电容器。VL1和VL2选用3mm或5mm的发光二极管，发光颜色可根据自己的喜好而定。V1和V4均选用S9013型硅NPN晶体管；V2和V3均选用3AX31型锗PNP晶体管。IC1选用KD5608型音效集成电路；IC2选用KD151型音乐集成电路BC选用27mm的压电陶瓷片。BL选用0.25W、8的小型电动式扬声器。S选用微型单级拨动式开关。3 设计结论设计是一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的智能婴儿车设计，我们摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我们的综合运用所学的专业基础知识解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。同时，在设计时，我们也发现了我们自身知识的短缺，好多