基于STM32的智能婴儿房

陶腾 谭传明 胡玉柱 杨辉春 宿策

摘 要：本项目从国家二胎政策的背景出发，旨在减轻父母长辈的生活压力，模拟婴儿生活的房间，利用ARM Cortex内核单片机、通信模块和摄像头等诸多模块，最终在无人看管的状态下，对婴儿床周围的环境湿度、温度、空气质量以及宝宝的睡眠状态进行检测，对监护人进行状态反馈。让宝宝在一个温暖舒适的环境生活，让家长放心。

关键词：STM32;摄像头;WiFi;环境监测

在1982年计划生育成为我国基本国策之后，至今，我国人口的主要矛盾不再是增长过快，慢慢的转向了低生育率，并且出现了些问题。于是于2011年、2013年和2015年颁布的一系列二胎相关政策，但是当今社会的生存压力普遍较大，家庭压力和生活压力的双重压迫下，大部分的家庭都表现得比较吃力，怎样让孩子安稳睡觉也成为了许多家庭的一大问题，根据科学研究发现，并且睡眠在婴儿发育中起重大作用。

1 总体设计

该项目是对婴儿生活的房间为研究基础。模拟婴儿生活的房间，搭载摄像头模块、烟雾气敏传感器、湿度模块、温度传感器、声音采集器、通信模块等组成，可以对婴儿所处的环境进行检测，对婴儿的状态实时监测，还具备报警功能，从多方面出发，达到让家长放心和省心的效果。

2 主要硬件设计

摄像头采用OV2640摄像头模块，传感器尺寸为1/4寸，像素为1600*1200（200W），工作电压为3.3V，模块尺寸为27mm*27mm，功耗也低，并且满足曝光、白平衡、色度、饱和度、对比度等众多参数的调节，基本可以满足不同场合需求。

通讯模块采用SIM800C模块，支持AT命令控制，在串口方面支持LVTTL 串口和RS232 串口，支持 5V到24V的工作范围，模块在使用过程中可以非常方便的与产品进行连接，可以提供包括彩信、短信、语音、蓝牙和 GPRS 数据传输等功能。

视频传输采用RM04模块，它的无线标准为IEEE802.11n、IEEE802.11g IEEE802.11b，信道数为1-14，频率范围为2.4-2.4835Ghz，发射功率为12-15DBM，通信接口为LVTTL 串口和RS232 串口。

3 軟件设计

软件部分主要分为三个部分，实现三个方面的功能，分别为手机监测、环境检测和智能提醒部分。

手机监测方面主要是首先通过摄像头对外界图像采集后，将其以数组的方式进行存储再进过处理器将图像进行处理，再通过RM04模块以WiFi的形式传送至上位机，再通过上位机，家长即可实时观察到婴儿的状态了。

环境检测功能指通过一些环境检测的模块，综合的对婴儿所处环境进行检测，首先可以知道婴儿所处房间的环境是否健康，一个好的生活环境对于婴儿成长也是十分有利的。然后，假如在婴儿所处房间出现什么问题，某个数值突然发生变化，那么这个变化代表，可能有什么事情发生，需要快速提醒父母，及时去处理，可以把危险遏制住。

智能提醒使用的是SIM800C模块，给家长发送短信，进行提醒。功能主要有两方面，一个是通过第二个功能环境检测功能检测到可能有危险发生时，及时向父母警报。第二个功能是在婴儿睡觉醒来时，他们会哭闹，这时他们的父母需要及时去陪伴他们的孩子，但有时可能会因为有事情或者别的原因不能在短时间内知道情况。根据婴儿睡觉的特殊之处，他们醒来时会哭闹，那么结合一个声音采集模块，当婴儿醒来的，房间的声音的分贝值会有很大的变化，那么声音采集模块将会采集到的声音的变化，并给家长发送婴儿醒来的通知。

4 结论

智能婴儿房的设计，即是对婴儿所处的房间进行一些小的改装，利用一些传感器对一些有用信息进行捕捉，让家长在不能照顾孩子时，也能够及时知道这个房间内，婴儿的状态，婴儿的安全情况。

参考文献

[1]薛子伯.基于WiFi的触发式无线图像采集系统的研究与设计[D].吉林大学，2011.