基于物聯(lián)網(wǎng)的智能嬰兒搖籃設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 系統(tǒng)的測(cè)試5.1軟件硬件調(diào)試軟件硬件調(diào)試是一個(gè)復(fù)雜而關(guān)鍵的過(guò)程，需要系統(tǒng)化的方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。在開(kāi)始調(diào)試前，需要明確調(diào)試目標(biāo)，收集相關(guān)資料，搭建調(diào)試環(huán)境，并準(zhǔn)備一系列測(cè)試用例。然后，按照測(cè)試用例逐一進(jìn)行功能測(cè)試、性能測(cè)試、穩(wěn)定性測(cè)試和異常測(cè)試，并記錄測(cè)試結(jié)果。對(duì)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，定位出現(xiàn)問(wèn)題的模塊、接口或代碼段，深入分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因，設(shè)計(jì)解決方案并考慮優(yōu)化系統(tǒng)的性能和可靠性。在修復(fù)階段，需要對(duì)硬件電路進(jìn)行必要的修改和調(diào)試，修改和調(diào)試驅(qū)動(dòng)程序，對(duì)應(yīng)用程序代碼進(jìn)行修改和優(yōu)化，并嚴(yán)格進(jìn)行版本管理。修復(fù)后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的回歸測(cè)試、性能驗(yàn)證和場(chǎng)景驗(yàn)證，確保問(wèn)題得到解決，并形成調(diào)試報(bào)告，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。軟件硬件調(diào)試是一個(gè)反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過(guò)程，需要開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的通力合作和持續(xù)努力。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、系統(tǒng)的方法和高效的工具是成功調(diào)試的關(guān)鍵。通過(guò)不斷的調(diào)試和優(yōu)化，可以提高軟硬件系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性，為用戶提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)。5.2實(shí)物展示本文使用STM32F103單片機(jī)為主控芯片，搭建了一個(gè)智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)的實(shí)物模型，用于展示系統(tǒng)的外觀和功能，驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)用性和美觀性。實(shí)物如圖5-1所示：圖5-1智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)實(shí)物圖如圖5-1所示，本智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)已經(jīng)調(diào)試完畢，上圖可以清晰的看到本設(shè)計(jì)的硬件模塊的組成。下圖為手機(jī)APP默認(rèn)顯示界面，連接無(wú)線以后就可以進(jìn)行設(shè)備的連接。如圖5-2所示：圖5-2APP默認(rèn)界面對(duì)于聲音檢測(cè)哄睡模式的演示，需要模擬哭聲，當(dāng)傳感器檢測(cè)到就會(huì)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)還可以通過(guò)按鍵進(jìn)行音樂(lè)安撫和搖搖籃功能的控制。如圖5.3所示。圖5-3哄睡模式如圖5-3所示，現(xiàn)在本智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到了嬰兒的哭聲，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟了搖晃嬰兒搖籃以及播放音樂(lè)安撫的功能。當(dāng)?shù)我簜鞲衅鳈z測(cè)到濕度值超過(guò)閾值就會(huì)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)還可以通過(guò)按鍵打開(kāi)加熱功能的控制。如圖5-4所示。圖5-4檢測(cè)到排便如圖5-5所示，現(xiàn)在本智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)正處于常規(guī)檢測(cè)模式下，當(dāng)溫度值超過(guò)閾值時(shí)就會(huì)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)還可以通過(guò)按鍵打開(kāi)風(fēng)扇開(kāi)關(guān)的控制。圖5-5檢測(cè)到溫度過(guò)高圖5-6實(shí)物運(yùn)行圖在OLED液晶顯示器中實(shí)時(shí)顯示嬰兒狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，通過(guò)溫度傳感器和濕度傳感器來(lái)檢測(cè)是否溫度過(guò)高、排便，通過(guò)聲音傳感器檢測(cè)是否哭泣，播放音樂(lè)來(lái)安撫嬰兒，通過(guò)直流電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)嬰兒搖籃的搖擺。如圖5-6所示。6結(jié)論智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)是一個(gè)集環(huán)境監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程交互等功能于一體的綜合性系統(tǒng)。本文詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，包括需求分析、方案選型、硬件設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)。在硬件設(shè)計(jì)方面，本系統(tǒng)以STM32F103單片機(jī)為核心控制器，集成了多種傳感器和執(zhí)行器，可實(shí)現(xiàn)溫度檢測(cè)與調(diào)節(jié)、尿濕報(bào)警、嬰兒啼哭檢測(cè)與哄睡等多項(xiàng)功能。系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)合理、模塊化程度高，具有良好的可擴(kuò)展性。軟件設(shè)計(jì)方面，本系統(tǒng)采用Keil5作為開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用C語(yǔ)言進(jìn)行模塊化編程。程序充分利用了STM32單片機(jī)的資源，合理劃分了各功能模塊，代碼結(jié)構(gòu)清晰、冗余度低、可移植性強(qiáng)。同時(shí)，程序充分考慮了各種異常情況的處理，具有較高的可靠性。經(jīng)過(guò)反復(fù)的軟硬件聯(lián)合調(diào)試和測(cè)試，該智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、功能齊全、體驗(yàn)良好，基本達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。當(dāng)然，系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可能還存在一些不足之處，如噪聲干擾、功耗偏高、成本較大等，這需要在后續(xù)的優(yōu)化中進(jìn)一步改進(jìn)。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于單片機(jī)的智能嬰兒搖籃控制系統(tǒng)，很好地解決了嬰兒看護(hù)中的實(shí)際痛點(diǎn)，為嬰兒創(chuàng)造了一個(gè)安全、舒適、智能的生活環(huán)境。這對(duì)減輕家長(zhǎng)的育兒壓力、保障嬰兒的健康成長(zhǎng)都具有重要意義。同時(shí)，該系統(tǒng)集成了當(dāng)下熱門的物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等技術(shù)，體現(xiàn)了時(shí)代發(fā)展的大趨勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。展望未來(lái)，智能嬰兒搖籃還可以集成更多的功能，如視頻監(jiān)控、語(yǔ)音交互、大數(shù)據(jù)分析等，以提供更加全面、貼心的服務(wù)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和需求的持續(xù)升級(jí)，智能嬰兒搖籃必將向著更加智能化、個(gè)性化、人性化的方向發(fā)展，為嬰兒的成長(zhǎng)保駕護(hù)航，為家庭的幸福生活添磚加瓦。參考文獻(xiàn)[1]杜寶強(qiáng),朱傳奇,武濤.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能嬰兒搖籃遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2023,13（2）:4.[2]錢意佐,鄭志偉.一種智能嬰兒搖籃:,CN115299743A[P].2022.[3]吳冬雨.基于ATmega328P單片機(jī)的智能嬰兒搖籃系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2021.[4]穆壹瀾,李芷薇,譚瑤,等.嬰兒搖籃智能風(fēng)扇[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2019(2）:3.[5]陳棟.改良型智能嬰兒搖籃:,CN205285726U[P].2016.[6]高南孫晨曦鐘承宏.一種智能看護(hù)嬰兒搖籃的設(shè)計(jì)[J].電子產(chǎn)品世界,2022,29(11):28-32.[7]張開(kāi)心,張夢(mèng)瑤,劉夢(mèng)然,等.基于嵌入式平臺(tái)的智能嬰兒搖籃設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].河南科技,2022(008):041.[8]多澤華,王明申,趙宇,等.基于樹(shù)莓派的嬰兒搖籃智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用文摘,2022(006):038.[9]羅聰,李輝,彭旺,等.基于STM32的智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù),2022(5):5.[10]謝成豪,賈卓男,董淑婧,等.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能嬰兒搖籃:,CN215650209U[P].2022.[11]孔德因.溫度傳感器DS18B20簡(jiǎn)介[J].家電維修,2023(2):1.[12]馮喬春,陳武,楊子力,等.一種DS18B20數(shù)字溫度傳感器快速測(cè)溫的方法:,CN115237474A[P].2022.[13]王同珍,黃明煒,黃宏安,等.基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)[J].2021.[14]祝加雄.基于ESP8266主控器的智慧實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)控設(shè)計(jì)[J].電子制作,2023,31(2):4.[15]文丹.基于Android的智能家居交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J].電子制作,2023,31(1):5.[16]鄭燕紅.一種采用ESP8266為核心單元的無(wú)線節(jié)能開(kāi)關(guān):,CN216389129U[P].2022.[17]趙志鵬,王猛,歐為軍.C3級(jí)列控系統(tǒng)無(wú)線通信協(xié)議引起的無(wú)線通信超時(shí)優(yōu)化建議[J].中國(guó)鐵路,2023(1):6.[18]于寶珠.無(wú)線通信系統(tǒng)時(shí)延和可靠性分析與保障研究[D].吉林大學(xué),2022.[19]左旭濤.地鐵信號(hào)系統(tǒng)無(wú)線通訊傳輸?shù)目垢蓴_措施[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界,2022(7):3.[20]金志虎,汪瀾,唐佛南,等.一種對(duì)無(wú)線通訊產(chǎn)品樣機(jī)測(cè)試寫(xiě)值的方法和系統(tǒng):,CN107426719B[P].2020.謝辭在此臨近畢業(yè)之際，我要向我的指導(dǎo)老師表達(dá)我最深的謝意和最真摯的感謝。您是我學(xué)習(xí)路上最堅(jiān)實(shí)的支撐，最敬業(yè)的引路人，最慈祥的心靈導(dǎo)師，在我成長(zhǎng)的過(guò)程中始終守護(hù)著我，指引著我。您的指導(dǎo)是我學(xué)習(xí)生涯中最寶貴的財(cái)富。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，我每次遇到瓶頸或者不明白的問(wèn)題，您總是會(huì)悉心指導(dǎo)我，用耐心的語(yǔ)言為我講解。這些悉心的指導(dǎo)與教誨，讓我在你的教導(dǎo)下進(jìn)一步升華，更加深刻地理解和掌握了知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，您嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的態(tài)度、不懈的努力和工作的熱情也一直激勵(lì)著我，讓我深刻地意識(shí)到知識(shí)的無(wú)窮魅力。您的教誨是我走向未來(lái)的最好道路。您不僅在學(xué)業(yè)上為我提供了全面而有針對(duì)性的指導(dǎo)，而且一直在給我灌輸正確的人生觀和世界觀。同時(shí)，您還時(shí)常引導(dǎo)我去潛心思考，去自主探索，讓我越來(lái)越懂得獨(dú)立思考的重要性。這一切，都將伴隨我今后的人生旅程，成為我成長(zhǎng)的重要指津。再次感謝您的悉心指導(dǎo)、耐心教誨和無(wú)私幫助。在我走向未來(lái)的時(shí)候，我會(huì)永遠(yuǎn)銘記您的教誨，不斷努力，成為一個(gè)有價(jià)值的人，并以優(yōu)異的成績(jī)來(lái)回報(bào)您對(duì)我的教導(dǎo)和關(guān)愛(ài)。祝您身體健康，心靈愉悅，事業(yè)有成，再次向您表達(dá)我最深的謝意和最真摯的祝福！附錄A：原理圖附錄B：/*USERCODEBEGINHeader*//*********************************************************************************@file:main.c*@brief:Mainprogrambody*******************************************************************************@attention**Copyright(c)2022STMicroelectronics.*Allrightsreserved.**ThissoftwareislicensedundertermsthatcanbefoundintheLICENSEfile*intherootdirectoryofthissoftwarecomponent.*IfnoLICENSEfilecomeswiththissoftware,itisprovidedAS-IS.********************************************************************************//*USERCODEENDHeader*//*Includes*/#include"main.h"#include"adc.h"#include"tim.h"#include"usart.h"#include"gpio.h"intmain(void){/*USERCODEBEGIN1*//*USERCODEEND1*//*MCUConfiguration*//*Resetofallperipherals,InitializestheFlashinterfaceandtheSystick.*/HAL_Init();/*USERCODEBEGINInit*//*USERCODEENDInit*//*Configurethesystemclock*/SystemClock_Config();/*USERCODEBEGINSysInit*//*USERCODEENDSysInit*//*Initializeallconfiguredperipherals*/MX_GPIO_Init();MX_TIM1_Init();MX_USART2_UART_Init();MX_ADC1_Init();/*USERCODEBEGIN2*/HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);HAL_UART_Receive_IT(&Huart_wifi,&uartwifi_value,1);/*USERCODEEND2*//*Infiniteloop*//*USERCODEBEGINWHILE*/OLED_Clear(); Ds18b20_GPIO_Init(); ESP8266_init();while(1){Key_function(); Monitor_function(); Display_function(); Ali_MQTT_Recevie();/*USERCODEENDWHILE*//*USERCODEBEGIN3*/}/*USERCODEEND3*/}/***@briefSystemClockConfiguration*@retvalNone*/voidSystemClock_Config(void){RCC_OscInitTypeDefRCC_OscInitStruct={0};RCC_ClkInitTypeDefRCC_ClkInitStruct={0};RCC_PeriphCLKInitTypeDefPeriphClkInit={0};/**InitializestheRCCOscillatorsaccordingtothespecifiedparameters*intheRCC_OscInitTypeDefstructure.*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;RCC_OscInitStruct.HSIState=RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue=RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSI_DIV2;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL=RCC_PLL_MUL16;if(HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!=HAL_OK){Error_Handler();}/**InitializestheCPU,AHBandAPBbusesclocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType=RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource=RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider=RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider=RCC_HCLK_DIV2;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider=RCC_HCLK_DIV1;if(HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct,FLASH_LATENCY_2)!=HAL_OK){Error_Handler();}PeriphClkInit.PeriphClockSelection=RCC_PERIPHCLK_ADC;PeriphClkInit.AdcClockSelection=RCC_ADCPCLK2_DIV6;if(HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit)!=HAL_OK){Error_Handler();}}/*USERCODEBEGIN4*/voidHAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef*htim){ if(htim->Instance==htim1.Instance) { time_1ms++; if(time_1ms>=500) { time_1ms=0; time_500ms=1; } time_1++; if(time_1>=1000) { time_1=0; flag_1=1; } time_2++; if(time_2>=1400) { time_2=0; flag_2=1; } //1ms?¨ê±?÷?Dif(Motor_Status&0x80) { if(Motor_Status&0x01) Motor_Num++;else Motor_Num--; if(Motor_Num>=256*8) { Motor_Status&=~0x80;flag_moto=0; } GPIOB->ODR&=0xf0ff; GPIOB->ODR|=Motor_Buf[Motor_Num%8]<<8; }if(Motor_Status&0x01)//?óê± { Motor_Time++; if(Motor_Time>=1500) { Motor_Time=0;Motor_Status&=~0x01; Motor_Status|=0x80; } } }}voidHAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef*huart){if(huart->Instance==Huart_wifi.Instance) {if(huart->Instance==Huart_wifi.Instance){HAL_UART_Receive_IT(&Huart_wifi,&uartwifi_value,1);if(ESP8266_cnt>=sizeof(ESP8266_buf)) ESP8266_cnt=0;ESP8266_buf[ESP8266_cnt++]=uartwifi_value; } }}/*USERCODEEND4*//***@briefThisf