基于加速度传感器基于加速度传感器MMA7260QT的自动摇篮的设计的自动摇篮的设计
引言 照顾小宝宝是非常劳累的事情,因为他们醒来和睡觉都比较频繁,加之喂食换衣服等活动,会占用大
人大量的时间和精力。摇篮的诞生在很大程度上减轻了大人的负担,但仍有很多不尽如人意的地方。 利用
动作(加速度)传感器和功能丰富的单片机,则可以设计出一种相对智能化的摇篮。 背景 现在市面上的
电动摇篮仅有简单的定时功能,因此不能针对婴儿的活动发生动作,若摇篮一直摇动,对婴儿的安抚作用就会
降低。采用声音触发的自动摇篮,缺点是婴儿先是活动,得不到安抚则会哭闹,摇篮才会启动进行安抚;另外
如果因为别的原因哭闹,摇篮则不能起到安抚作用。所以根据婴儿的活动来启动
引言引言
照顾小宝宝是非常劳累的事情,因为他们醒来和睡觉都比较频繁,加之喂食换衣服等活动,会占用大人大量的时间和精
力。摇篮的诞生在很大程度上减轻了大人的负担,但仍有很多不尽如人意的地方。
利用动作(加速度)传感器和功能丰富的单片机,则可以设计出一种相对智能化的摇篮。
背景背景
现在市面上的电动摇篮仅有简单的定时功能,因此不能针对婴儿的活动发生动作,若摇篮一直摇动,对婴儿的安抚作用就
会降低。采用声音触发的自动摇篮,缺点是婴儿先是活动,得不到安抚则会哭闹,摇篮才会启动进行安抚;另外如果因为别的
原因哭闹,摇篮则不能起到安抚作用。所以根据婴儿的活动来启动摇篮是比较妥当的控制方式。飞思卡尔的加速度传感器性
能,成本较低,适合这样的应用。
自动摇篮的原理自动摇篮的原理
本系统采用飞思卡尔MC9S08QG8单片机作为控制器,使用飞思卡尔加速度传感器MMA7260QT判断婴儿的活动情况,同
时用麦克风检测婴儿哭闹的声音作为辅助判断,然后根据设置启动摇篮摇动。人机界面由键盘和点阵液晶显示器组成。
测量运动的方法测量运动的方法
加速度传感器测量运动和动作有很多算法,本系统中由于摇篮的活动方向是二维的,而且主要是其中的一维(所以采用一
维加速度传感器也可以),运动情况单一,场合也不复杂,所以采用简单的阈值判断的方法即可实现。阈值代表着灵敏度,可
由用户根据实际情况选择。
触摸按键的实现触摸按键的实现
触摸按键是近年比较流行的技术,由于MC9S08QG8单片机有很低的端口漏电流和强大的键盘中断功能,所以不需增加其
它有源器件即可实现。而且本系统使用两个端口即可提供三个按键的功能。
使用PCB焊盘作为触摸按键,和地之间构成一个小电容C1(没有手指触摸时),按键通过大阻值电阻R1接地。单片机端
口平时输出高电平,检测按键时则为键盘中断,随着C1上的电荷通过R1流失,电平逐渐降低直至引起键盘中断,从开始检测
到引起键盘中断的时间为T1,当有手指触摸时相当于在C1上并了一个电容,因此电容值变成C2,则从开始检测到引起键盘中
断的时间为T2,通过检测T1、T2的差别即可判断按键按下,如图1。
假设按键1的电容为C1,按键2的电容为C2,则如果C1增加C2不变,则按键1按下,如果C2增加C1不变,则按键2按下,
如果C1、C2都增加相似的数值,则可判断为按键3按下。PCB上按键3位于按键1和按键2之间。这样就实现了两个端口判断三
个按键的功能。
PWM脉宽调制驱动电机脉宽调制驱动电机
使用脉宽调制(PWM)的方式驱动电机来实现调速,可以给用户选择3档摇动速度,也可以实现软启动和软停止。
液晶显示液晶显示
使用3V串口液晶显示模块,用单片机SPI口驱动,实现简洁高效的显示界面。