婴幼儿温湿度监控报警系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种婴幼儿温湿度监控报警系统，属于婴幼儿监控技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着经济的发展以及时代的进步，不仅仅在医学界认识到对婴幼儿早期看护、开 发和教育的重要性，越来越多的家庭也开始认同这种观点并投入更多的精力、时间以及金 钱在婴幼儿的身上。据不完全市场调查显示：最近三年来平均一个家庭在婴幼儿的抚养和 教育投入的经费相比前时期增长了 60%，排除物价增长的原因外，也能很好的佐证在婴幼儿 抚养和教育上投入的增加。
[0003] 从婴幼儿本身出发，婴幼儿是婴儿和幼儿的统称，一般是指0-3岁的小龄孩子。特 别是婴儿是指刚出生的儿童，是人类一生的第一阶段。哭泣是婴儿的本能，婴儿通过哭泣来 传达饥饿、兴奋、厌倦、不适等感受，由于身体免疫系统以及大脑发育的不完全性，他们对外 界环境要求比较苛刻，当外界环境不适宜的时候他们也不能自主做出正确改变周边有限环 境的选择。
[0004] 虽然医学界在婴幼儿的早期看护上已经引起了足够的重视，但是目前科技水平已 经发明的科技产品还仅仅在医院的育婴箱等产品上，设备昂贵并且占地面积大、操作复杂， 在家用的婴幼儿看护上并没有太多的推广。而且目前国内市场存在的温湿度检测仪大多都 是应用在农田和大棚内，有少量是应用在婴幼儿环境的监测上，但并没有专门针对婴幼儿 的温湿度监测系统，目前温湿度监测系统在婴幼儿周围环境监测的应用上还有很大可开发 的空间。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种婴幼儿温湿度监控报警系统，以便能够监测婴幼 儿周围环境的温湿度，当温湿度超过预期设定值的时候能够报警。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。
[0007] 一种婴幼儿温湿度监控报警系统，包括以ARM Cortex-M3内核的ALIENTEK MiniSTM32单片机，单片机上连接有用以采集温湿度AM2301温湿度传感器、LED显示屏、GSM 模块和蜂鸣器，GSM模块上连接有电源给系统供电，GSM模块成品上有3. 3V和5V电源的输 出，通过杜邦线引入5V电源给单片机系统板供电，蜂鸣器和温湿度传感器以及LED显示屏 则由开发板供电。
[0008] 进一步地，ARM Cortex-M3内核，时钟频率为36MHz，并设置有128K FLASH、20K SRAM、2 个 SPI、3 个串口、1 个 USB、1 个 CAN、2 个 12 位的 ADC、RTC、51 个可用 10 脚。
[0009] 进一步地，AM2301有四个引脚：电源引脚VDD和GND、串行时钟输入SCL、串行数据 SDA〇
[0010] 进一步地，蜂鸣器为压电式蜂鸣器。
[0011] 本系统以基于ARM Cortex-M3内核的ALIENTEK MiniSTM32单片机为核心，通过 AM2301温湿度传感器采集婴儿周围环境温湿度并自动A/D装换后，将数据发送到单片机内 存中，再通过提前对单片机写入的程序对比来判断婴幼儿周围环境数据是否已经超出了预 期范围，当超出的时候，通过GSM模块来给家长手机发短信和蜂鸣器工作直接对看护人进 行提醒。同时在LED显示屏上显示周围环境温湿度以及系统设置温湿度。
[0012] AM2301通过单总线结构读取数据，系统一次输出40位数据：湿度高8位、湿度低8 位、温度高8位、温度低8位、8位校验码。
[0013] 在其工作的时候。用户主机(MCU)发送一次开始信号后，DHT21从低功耗模式转 换到高速模式，等待主机开始信号结束后，DHT21发送响应信号，送出40bit的数据，并 触发一次信号采集。主机从DHT21读取的温湿度数据总是前一次的测量值，如两次测量间 隔时间很长，需连续读两次以获得实时的温湿度值。
[0014] 该实用新型的有益效果在于：该实用新型装置能有效地能够监测婴幼儿周围环 境的温湿度，当温湿度超过预期设定值的时候能够报警，使用方便，便于改善婴幼儿成长环 境。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型中整体硬件结构框图。
[0016] 图2是本实用新型中软件流程图。
[0017] 图3是本实用新型中单片机与温湿度传感器连接电路图。
[0018] 图4是本实用新型中工作原理图。
[0019] 图5是本实用新型中液晶显示屏内部电路及接口图。
[0020] 图6是本实用新型中蜂鸣器电路图。
[0021] 图7是本实用新型中系统总体软件结构图。
[0022] 图8是本实用新型中温湿度传感器软件流图。
[0023] 图9是本实用新型中IXD显示屏软件流程图。
[0024] 图10是本实用新型中GSM模块软件工作流图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解本实用新 型。
[0026] 本实施例中的婴幼儿温湿度监控报警系统，包括以ARM Cortex-M3内核的 ALIENTEK MiniSTM32单片机，单片机上连接有用以采集温湿度AM2301温湿度传感器、LED 显示屏、GSM模块和蜂鸣器，GSM模块上连接有电源给系统供电，GSM模块成品上有3. 3V和 5V电源的输出，通过杜邦线引入5V电源给单片机系统板供电，蜂鸣器和温湿度传感器以及 LED显示屏则由开发板供电。整体硬件结构框图见图1。
[0027] 本系统采用高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex_M3内 核，时钟频率为 36MHz，128K FLASH、20K SRAM、2 个 SPI、3 个串口、1 个 USB、1 个 CAN、2 个 12 位的ADC、RTC、51个可用10脚。
[0028] 本系统以基于ARM Cortex-M3内核的ALIENTEK MiniSTM32单片机为核心，通过 AM2301温湿度传感器采集婴儿周围环境温湿度并自动A/D装换后，将数据发送到单片机内 存中，再通过提前对单片机写入的程序对比来判断婴幼儿周围环境数据是否已经超出了预 期范围，当超出的时候，通过GSM模块来给家长手机发短信和蜂鸣器工作直接对看护人进 行提醒。同时在LED显示屏上显示周围环境温湿度以及系统设置温湿度。
[0029] 系统工作原理为：系统通电后，可以先用遥控远程设定系统最适温湿度范围，温 湿度传感器采集空气的温湿度值并通过自动转化为数字信号储存在单片机内存中，系统通 过程序对比，当所采集的数据不在系统设置范围内的时候，通过蜂鸣器或者GSM模块发送 短信进行报警，与此同时系统将温湿度传感器采集的温湿度以及系统设置的最适温湿度在 LED上显示。
[0030] AM2301数字温湿度传感器是一款含有己校准数字信号输出的温湿度复合型传感 器。采用专用的温湿度采集技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器 包括一个电容式感湿元件和一个高精度集成测温元件，并与一个高性能微处理器相连接。
[0031] AM2301有四个引脚：电源引脚VDD和GND、串行时钟输入SCL、串行数据SDA。
[0032] AM2301传感器引脚功能如表1所示。
[0033] 表1 AM2301传感器引脚功能
[0034]
【主权项】
1. 一种婴幼儿温湿度监控报警系统，其特征在于：包括以ARMCortex-M3内核的 ALIENTEKMiniSTM32单片机，单片机上连接有用以采集温湿度的AM2301温湿度传感器、LED 显示屏、GSM模块和蜂鸣器，GSM模块上连接有电源。
2. 根据权利要求1所述的婴幼儿温湿度监控报警系统，其特征在于：所述 ARMCortex-M3 内核，时钟频率为 36MHz，并设置有 128KFLASH、20KSRAM、2 个SPI、3 个串口、1 个USB、1个CAN、2个12位的ADC、RTC、51个可用IO脚。
3. 根据权利要求1所述的婴幼儿温湿度监控报警系统，其特征在于：所述AM2301有四 个引脚：电源引脚VDD和GND、串行时钟输入SCL、串行数据SDA。
4. 根据权利要求1所述的婴幼儿温湿度监控报警系统，其特征在于：所述蜂鸣器为压 电式蜂鸣器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种婴幼儿温湿度监控报警系统，包括以ARM Cortex-M3内核的ALIENTEK MiniSTM32单片机，单片机上连接有用以采集温湿度AM2301温湿度传感器、LED显示屏、GSM模块和蜂鸣器，GSM模块上连接有电源给系统供电，GSM模块成品上有3.3V和5V电源的输出，通过杜邦线引入5V电源给单片机系统板供电，蜂鸣器和温湿度传感器以及LED显示屏则由开发板供电。该实用新型装置能有效地能够监测婴幼儿周围环境的温湿度，当温湿度超过预期设定值的时候能够报警，使用方便，便于改善婴幼儿成长环境。
【IPC分类】G01D21-02
【公开号】CN204535744
【申请号】CN201520020339
【发明人】刘武, 张玲, 刘兰军, 王昌盛
【申请人】青岛昊阳网络科技有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月13日