基于儿童安全的智能监护系统

近几年来独生子女现象日益普遍，作为社会支柱的青年基本的模型和整体结构框架，基于AT89C52单片机的家功能。庭儿童智能监护系统为核心，通过六个模块实现安全监护分别是：红外探测模块、报警模块、语音模块、GSM模块。工作图如图1所示。

该系统以STC89C52单片机为核心，四个模块相互配合，

面对孩子的监护问题会显得力不从心。而城市道路安全问题，拐卖儿童犯罪等问题是影响儿童安全的不稳定性因素。球移动通信系统GSM技术的支持下得到飞速发展。今天儿童安全智能监护系统在全球定位系统GPS技术和全

1 项目研究背景

基因、严重疾病等传统原因导致的婴幼儿死亡事件不断减少，使得婴幼儿的存活率越来越高。随着计划生育政策在我国的实施，大部分家庭最多只有两个孩子，跟以前相比数量减少很多，尤其是家长忙于工作而疏于对孩子的照顾，使得儿童的安全监护问题成为家长和社会普遍担忧的事情。新型的家庭儿童智能监护系统，当然此系统属于智能家居领便激活芯片中的程序，程序运行后发出语音提示信息，报警置消息一并传送给家长。

目前，国内外也有相关的产品和软件问世。国内在家庭为了解决上述问题，确保孩子的安全健康，就需要一种

随着我国经济的持续发展，生活水平不断提高，像遗传

图1下面对各模块的功能及工作原理进行简要的分析：

统中的每一个模块相连接，实现数据的采集和控制。单片机对温度传感器的信号进行采集，采集的数据处理后一方面将信号传给语音模块，进行语音播报功能，另一方面启动蜂鸣器报警，同时GSM模块发送短信至家庭成员的手机。DS18B20，其特点是体积小，使用方便。为实现设计中测量的多样性，采用外加不锈钢保护管的封装形式，具有耐磨耐碰防水等功能。作为一种新型的测温原件，DS18B20最是只读ROM结构，共8个字节64位，而且这64位编码具大的特点是能够比较准确的测量出周围环境的温度值，根据实际需要编程为9-12位数字值的读数方式。此温度传感器有唯一识别性，单片机就是通过这些编码识别被测的温度并表的是前面56位的CRC校验码。

②温度传感信号调理模块：主要采用数字温度传感器

①单片机：该设计使用AT89C52为核心控制器，与系

域。基于GSM技术的儿童安全智能监护系统可用于保护儿童避免出现意外，其内部的传感器（红外装置）接收到信号模块运行，同时再通过GSM模块将儿童有危险的消息与位儿童智能监护的研究方面也是刚刚起步，绝大分消费者都还认为家庭儿童智能监护不是必需消费品。但是国外相关产品不断涌入我国市场上，客观上逐渐加大了宣传力度，与国内的智能监护系统不断发生竞争摩擦，产生互补效应，在某种程度上家庭儿童智能监护系统的普及度将逐渐提高，拥有广阔的发展前景。

达到传送的目的。还有就是着8个字节中0代表的是产品类型，字节1-6共48位代表的是为器件序列号，字节7代

③语音提示模块：由可编程芯片ISD1420及其外围电

2 项目总体设计及实施方案

■ 2.1 系统设计思路46󰀁󰀁|󰀁󰀁电子制作󰀁󰀁󰀁󰀁2018年1月

课题小组通过两年时间的市场调研分析，初步设计了

路组成。可编程芯片ISD1420的优点是价格便宜，保真度高，录音效果好。单片机的P1.0引脚输出信号控制ISD1420的录音引脚REC完成语音的录入是通过编程实现的。录音

智能应用

完成后，引脚REC保存信息，使录音内容不被破坏。放音的时候通过程序控制单片机的P1.1引脚输出信号控制以实现。

ISD1420的放音引脚PLAYE完成此功能。这样语音提示模块的功能，即录放音的控制就通过单片机控制ISD1420得

④报警模块：由功放三极管和蜂鸣器组成，当感知儿童

一模块与核心单片机的整合连接，进行系统检验，其稳定性是否如预期所料。当进行一次完整的实验后，项目小组就智能监护系统设计框图、各模块功能结构图以及系统原理图也已准备妥当，可进行相关专利的申请和发表，完成专利申请后可以开始调研市场，完善实验模型和产品说明书，然后根据实际情况投入市场盈利。

温度时，由单片机的P3.4引脚（T0引脚）发出低电平信号，使蜂鸣器发出响声，发出声音报警，引起人员注意。功放器件等集成在一块线路板上。此终端与绑定的手机通过GSM平台传输消息，监控中心的PC机通过RS-232与下位机进行数据传输以达到监控目的。■ 2.2 研究成果及创新点

⑤GSM模块：将GSM射频芯片、基带处理芯片、储存器、

4 总结与展望

上弥补了市场的空白。由于儿童的年龄和身体状况等局限性因素，面对安全问题时可能来不及做出及时的判断反应和应对措施，

没有足够的时间和精力去照看孩子，所以儿童的安全监护问的儿童安全的智能监护系统，利用单片机、红外探测模块、通过时间的检验不断调整此系统的实用性和稳定性，可以对未来家庭儿童智能监护系统提供良好的借鉴。

入探讨，完善此安全监护系统：一、系统的硬件方面可选用可扩展的存储设备，起到保留信息的作用，也可选用GPS传输速率快，未来新的通信系统将会使传输速度快几十倍发展。

由于时间与经验不足，我们可以从以下几个方面进行深在日常生活中更加需要家长的看护和照料。但是家长却

针对儿童安全问题所研发的智能监护系统在很大程度

的时候，通过体温传感器感知儿童温度，启动蜂鸣器报警的同时语音提示模块发出提醒儿童离开此处的声音，GSM模块会发送短信到绑定的手机号上，提醒家长注意。与市场上其他产品类型相比，性价比高而且所使用的芯片价格便宜。通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash存储器可有效地降低开发成本。这样就使得此类安全监护系统在市场上更容易被大众接受，随着普及度越来越高，将来家庭儿童智能监护系统会有广阔的发展前景。此类儿童安全的智能监护系统有两个创新点，一是以儿童为闭，避免持续的噪声污染。

服务对象，针对性强人性化高；二是将红外、报警、语音以及GSM有机结合应用于家居系统，报警一定时长后自动关

此装置可安装在家庭安全隐患较大的地方，当儿童靠近

题成为困扰家长的一大难题。我们所开发的基于GSM技术报警模块、语音模块、GSM模块完成一系列信息交互存储。

模块对位置对其进行精确的定位，二是采用更新的CPU降以上。将来的智能系统将朝着个性化、智能化、定制化方向

低设备损耗，提升终端性能；三是随着4G技术不断进步，

3 项目的后期安排

工作，首先是语音模块、语音录入模块的测试，看声音大小GSM短信模块，比如在中国移动、联通等平台上建立信号

通过产品构思模型建立后，小组要进行各个模块的调试

参考文献是否合适，使用一段时间后是否会出现接触故障；接下来是连接，绑定手机号码发送短信至固定号码上，两个模块之间的连接不要出现任何故障，比如说当语音模块进行语音提示时，读取到各方面的数据，将数据对应的语音编码播放出来后，GSM模块接受相应的信号后发送短信。最后是各个单

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