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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 安寶睡調(diào)控嬰兒床
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 安寶睡調(diào)控嬰兒床的開(kāi)發(fā)涉及到電子、計(jì)算機(jī)、電氣、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。以人性化為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，操作簡(jiǎn)易，成本適中，是一款集多功能于一身的，實(shí)用而且易于維護(hù)和擴(kuò)展的產(chǎn)品。嬰兒床的數(shù)字智能系統(tǒng)能夠通過(guò)溫濕度檢測(cè)電路隨時(shí)檢測(cè)監(jiān)控嬰兒的睡眠環(huán)境，特別是基于SPCE061A的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)能夠通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別孩子聲音，搖籃啟動(dòng)智能模式，想法新穎。開(kāi)使嬰兒床性能更穩(wěn)定，質(zhì)量更可靠、功能更全面、更人性化。
- 詳細(xì)介紹：
- 安寶睡調(diào)控嬰兒床的功能實(shí)現(xiàn)具體如下：1.自動(dòng)模式：系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，嬰兒床自動(dòng)搖動(dòng)，播入音樂(lè)，玩具吊墜工作，哄寶寶入睡。 2.停止按鈕：系統(tǒng)從工作模式轉(zhuǎn)入待機(jī)模式。 3.語(yǔ)音識(shí)別模式：系統(tǒng)進(jìn)入語(yǔ)音識(shí)別模式，實(shí)時(shí)檢測(cè)嬰兒狀態(tài)，如果嬰兒哭了，系統(tǒng)自動(dòng)搖床，播入母親聲音，使哭鬧的嬰兒進(jìn)入睡眠。 4.溫度設(shè)置：系統(tǒng)進(jìn)入溫度設(shè)定模式，用戶可根據(jù)季節(jié)設(shè)定嬰兒周圍合適的溫度。 5.語(yǔ)音訓(xùn)練：系統(tǒng)進(jìn)入學(xué)習(xí)功能，按著語(yǔ)音提示輸入嬰兒哭聲，系統(tǒng)自動(dòng)學(xué)習(xí)嬰兒的哭聲。 6.溫濕度實(shí)時(shí)顯示：數(shù)碼管左邊顯示濕度，右過(guò)顯示溫度。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的和基本思路：本設(shè)計(jì)是為了減輕父母負(fù)擔(dān)、幫助夜里疲憊不堪的爸媽照顧嬰兒，提高嬰兒的的睡眠質(zhì)量，改善嬰兒的睡眠環(huán)境，以單片機(jī)為核心來(lái)設(shè)計(jì)的一種新型的智能調(diào)控嬰兒床。 創(chuàng)新點(diǎn)：1.搖床、2.語(yǔ)音識(shí)別、3.LED點(diǎn)陣顯示、4.溫濕度顯示及報(bào)警、5.尿床檢測(cè)。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)：傳感器自動(dòng)檢測(cè)，MCU自動(dòng)控制，PWM技術(shù)，直流電機(jī)閉環(huán)控制，基于SPCE061A的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)嬰兒床數(shù)字智能系統(tǒng)的三種模式分別為：智能模式、人工模式、停止模式。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、科學(xué)性：安寶睡調(diào)控嬰兒床的數(shù)字智能系統(tǒng)以ATmega芯片為主控MCU的智能型嬰兒床系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)硬件、軟件和機(jī)械部分的設(shè)計(jì)思想及實(shí)現(xiàn)方法,基于SPCE061A的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了嬰兒聲音識(shí)別功能。 2、先進(jìn)性：SPCE061A單片機(jī)感應(yīng)固定的頻率波段在100HZ到600HZ之間的聲音，MCU采集傳感器得回的數(shù)據(jù)并進(jìn)行運(yùn)算，MCU輸出PWM信號(hào)控制搖桿電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，而現(xiàn)今的嬰兒床功能單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能化。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2011年3月15號(hào)舉行的第十二屆廣州大學(xué)“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中，榮獲廣州大學(xué)科學(xué)發(fā)明類“一等獎(jiǎng)”。 本作品在第十一屆“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲得廣東省省賽二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 1、實(shí)物、產(chǎn)品 2、現(xiàn)場(chǎng)演示 3、圖片 4、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 安寶睡調(diào)控嬰兒床使用說(shuō)明：1.自動(dòng)模式：系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，嬰兒床自動(dòng)搖動(dòng)，播入音樂(lè)，玩具吊墜工作，哄寶寶入睡。2.停止按鈕：系統(tǒng)從工作模式轉(zhuǎn)入待機(jī)模式。3.語(yǔ)音識(shí)別模式：系統(tǒng)進(jìn)入語(yǔ)音識(shí)別模式，實(shí)時(shí)檢測(cè)嬰兒狀態(tài)，如果嬰兒哭了，系統(tǒng)自動(dòng)搖床，播入母親聲音，使哭鬧的嬰兒進(jìn)入睡眠。4.溫度設(shè)置：系統(tǒng)進(jìn)入溫度設(shè)定模式，用戶可根據(jù)季節(jié)設(shè)定嬰兒周圍合適的溫度。5.語(yǔ)音訓(xùn)練：系統(tǒng)進(jìn)入學(xué)習(xí)功能，按著語(yǔ)音提示輸入嬰兒哭聲，系統(tǒng)自動(dòng)學(xué)習(xí)嬰兒的哭聲。6.溫濕度實(shí)時(shí)顯示：數(shù)碼管左邊顯示濕度，右過(guò)顯示溫度。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：安寶睡調(diào)控嬰兒床是以人性化為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，操作簡(jiǎn)易，成本適中，是一款集多功能于一身的產(chǎn)品。給孩子一個(gè)健康、舒適的睡眠環(huán)境，讓孩子健康、快樂(lè)的成長(zhǎng)。 推廣前景的技術(shù)說(shuō)明及市場(chǎng)前景：現(xiàn)代科技提供了技術(shù)基礎(chǔ)，嵌入式的發(fā)展使得電子產(chǎn)品新的飛躍，產(chǎn)品的功能更加多樣，制造工藝的提高也使芯片集成度更高，產(chǎn)品也更加便攜簡(jiǎn)單化，成本也較低。加上實(shí)惠更實(shí)用的產(chǎn)品生產(chǎn)宗旨，市場(chǎng)前景廣闊，經(jīng)濟(jì)效益好。
同類課題研究水平概述
- “安寶睡調(diào)控嬰兒床的數(shù)字智能系統(tǒng)”集中了聲控系統(tǒng)、電子測(cè)量體溫計(jì)、自動(dòng)音樂(lè)播放、嬰兒哭聲自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等程序，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)嬰兒哭鬧聲改變其睡眠環(huán)境的目的，可以幫助夜里疲憊不堪的爸媽照顧嬰兒。 嬰兒哭聲自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)：科學(xué)證明嬰兒是有語(yǔ)言能力的，啼哭是他(她)表達(dá)心思的唯一途徑，也就是說(shuō)嬰兒的哭聲就是他(她)的語(yǔ)言。 一個(gè)人在嬰幼兒時(shí)“困倦”時(shí)哭聲的特征：大概的頻率在400赫茲左右；“撒嬌”時(shí)哭聲的特征：差不多在400到600赫茲之間；“饑餓”時(shí)哭聲的特征：頻率在600到800赫茲之間。 其工作原理是，基于這樣的一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程來(lái)實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)這些任務(wù)：使用嬰兒發(fā)出的部分聲音波段和已將其包含在內(nèi)的通用模式相比較，它將捕獲在聲音波段內(nèi)發(fā)出的任何聲音，這些頻率大概在100到6000Hz之間。在此之前，通過(guò)使用一些過(guò)濾器，形成了用于分析的聲波的形式。分析這些聲音的頻率和時(shí)間參數(shù)能詳細(xì)說(shuō)明開(kāi)始和結(jié)束的運(yùn)算法則，這些參數(shù)是：頻率、強(qiáng)度、搜索的形式、重復(fù)的節(jié)奏、能量的內(nèi)容、脈博(心跳)的持續(xù)時(shí)間、波形、自相關(guān)、量級(jí)、穿過(guò)零點(diǎn)的密度等等。分析時(shí)間約會(huì)20秒。 嬰兒為什么需要搖晃？當(dāng)胎兒被羊水包圍著，羊水起著緩沖的作用，搖晃是輕微而溫柔的，不會(huì)傷害嬰兒，他會(huì)覺(jué)得很舒適，很安全。正常人的步伐（軍隊(duì)齊步走）約為100步/分鐘，每?jī)刹叫纬梢淮位蝿?dòng)，胎兒搖晃的頻率約為50次/分鐘。這是嬰兒接受的是通常的搖晃頻率，也是人們?cè)谌粘Ｉ钪懈惺茏疃嗟膿u晃頻率，在這個(gè)頻率下，人的活動(dòng)最為積極向上。人們慢步走的頻率約70步/分鐘，慢步走的搖晃頻率也就是35次/分鐘，在這個(gè)頻率下，人的身體會(huì)逐漸放松下來(lái)，進(jìn)入休息狀態(tài)。人們快步走的頻率約120步/分鐘，快步走的搖晃頻率也就是60次/分鐘，在這個(gè)頻率下，人的身體逐漸會(huì)緊張起來(lái)，進(jìn)入亢奮狀態(tài)。胎兒在媽媽的腹中對(duì)搖晃的感受和媽媽自己對(duì)搖晃的感受是一致的，出生以后嬰兒還會(huì)延續(xù)這種感受，直到成人，這是自然界把自然的頻率置身于人的身上的結(jié)果。 根據(jù)傳統(tǒng)的搖籃基礎(chǔ)上，加入自動(dòng)功能的產(chǎn)品。性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠、功能全面、最人性化的智能電動(dòng)?jì)雰簱u籃。使用本實(shí)用新型的積極效果是使嬰兒床在無(wú)大人看守時(shí)，能根據(jù)嬰兒的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)智能化、人性化的看護(hù)功能，解脫了對(duì)大人的牽制，有利于嬰兒發(fā)育成長(zhǎng)。
