论文总字数：13218字

摘 要

本文主要介绍基于单片机的儿童蹬被报警系统。首先通过方案论证确定了本系统所采用的主控器（STC89C52RC）、显示屏（5461AS-3）、温度传感器（DS18B20）以及蜂鸣器充当的报警器。然后分别对系统的硬件设计和软件设计进行说明。硬件部分就STC89C52RC单片机的最小系统、显示屏的接口电路、以及温度传感器模块，蜂鸣器报警模块的接口电路进行分析；软件部分采用C和C 语言编写完成，并对上述各硬件模块的软件编程和上位机操作界面的软件编程进行分析。最后，对本系统调试，功能演示等进行了说明。最终完成电路原理图的绘制。

本系统最终实现了基本达到了论文设计的目的。

关键词：儿童蹬被报警系统 单片机 温度传感器 报警

Alarm system for children's pedal kicking based on MCU

Abstract

This article mainly introduces the child pedal alarm system based on single chip microcomputer. Firstly, through the program demonstration, the main controller (STC89C52RC), display screen (5461AS-3), temperature sensor (DS18B20) and buzzer used by this system are determined as the alarm. Then explain the hardware design and the software design of the system, respectively. The hardware part analyzes the minimum system of the single-chip microcomputer STC89C52RC, the interface circuit of the display screen and the temperature sensor module, the interface circuit of the buzzer alarm module; the software part is written in C and C , and the software programming of the above hardware modules Analyze with the software programming of the upper computer operating interface. Finally, debugging the system and demonstrating the functions are explained. Finally, the circuit schematic drawing is completed .

The system finally realized the purpose of the paper design.

Keywords: Children pedal quilt alarm system, single-chip microcomputer, temperature sensor, buzzer.

目录

摘 要 II

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 内容安排 2

第二章 系统总体方案设计 4

2.1 整体方案简述 4

2.2 主控制器的选择 4

2.3 温度传感器的选择 5

2.4 显示模块的选择 6

第三章 系统软件设计 8

3.1 概述 8

3.2 软件编程的整体设计方案 8

3.2.1 传感器模块 8

3.2.2 按键模块 10

3.2.3 显示模块 12

3.2.4 报警模块 13

3.2.5 系统电源接口电路和晶振电路 14

3.3 系统原理图 15

第四章 系统的综合调试 17

第五章 总结与展望 21

参考文献 22

致 谢 24

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

一直以来，孩子们的睡眠问题就一直困扰着家长们。如果家长不能让孩子们在相对安逸的环境下保证良好的睡眠，如踢被子等问题。那不仅会影响他们的健康，还会影响他们白天的活动，包括其他认知和行为障碍的风险。而孩子们睡觉时能否拥有一个高质量的睡眠环境，在科技发达的现在已经是一个大问题，因为温室效应的加剧和空调的普及，孩子们睡觉时难以避免的会蹬被子。

而在我们国家，近年来随着我们国家二胎政策的开放，年轻的父母越来越多，孩子们的状况也更需要关注。但是由于年轻父母照顾小孩的经验欠缺，半夜小孩蹬被子感冒的情况也是频发不止。这不仅对小孩的身体会带来负面影响甚至发烧，经常挂水。更给这些辛苦工作的父母带来了不少烦恼。

尤其是最近的新型冠状病毒nCoV的突发，使得各位家长对于孩子的健康状况越来越重视，一旦感冒，抵抗力和免疫力下降，甚至会造成更严重的后果。由此看来，要做到预防小孩感冒，未雨绸缪便显得至关重要。所以为了改善许多家长对自己的孩子踢被子从而引起感冒发烧等症状束手无策的现状，家长们便需要在孩子踢被子时能够得到提醒，并帮助他们把被子重新盖好，预防感冒发烧等问题。在以前，这些问题通常得不到有效的解决。但是随着科技的不断进步，电子信息技术的不断发展，我们已经可以设计出这样一个系统来预防小儿蹬被。这也就是需要设计儿童蹬被报警系统的原因。如果能成功设计出儿童蹬被报警系统，可以实现在孩子蹬被子时就报警的功能，那么便可以让家长们在孩子把被子蹬掉时得到提醒，而后帮孩子盖好被子，预防因为孩子蹬被子受凉而会出现的问题。也节省了万一孩子生病需要去医院看病的时间和金钱与精力。

1.2 研究现状

目前市场上存在的儿童蹬被报警器可以分为两类。

第一类传统的儿童蹬被报警器制作朴实，是以夹子夹住被子，而在孩子踢开被子时夹子掉落而做出报警。这是以前科技没有如今发达时选用的方法。该类儿童蹬被报警器通过小夹子是否掉落来判断孩子是否存在蹬被行为。当孩子无意间蹬被子时，小夹子会由于被子的抖动而掉落，触发报警，提醒家长给孩子盖好被子。这种小夹子类的报警器相较于用夹子或其他的方法固定住被子而言，对孩子的睡眠舒适度有了改善，并在大多数情况下，孩子蹬被踢掉小夹子时都能触发报警，可以说这是儿童蹬被报警器的初步成功的尝试。

第二类儿童蹬被报警器，也就是目前新型的儿童蹬被报警器以被子内睡眠温度为基础，在睡眠温度达到或低于一定度数时便会发出警报，提醒家长给孩子盖好被子。目前国内市面上常见的儿童体温提醒器或儿童蹬被报警器是由深圳源创科技有限公司开发研制的，针对儿童、婴幼儿睡眠体温环境监测报警的一款产品。这款产品以测温电阻为基础的测温模块和红外感应来判断孩子是否存在蹬被子的行为。其中，红外感应通过红外发射模块，红外接收模块，单片机控制电路，LED和蜂鸣器组成了红外报警电路;而测温模块则是以普通的测温模块，单片机系统，LCD显示模块和报警电路模块组成了测温报警电路。他需要先检测孩子睡眠时被子里的温度，将根据该温度设置其报警温度。在孩子入睡10-20分钟后将其放进孩子被子脚边或戴在孩子手或脚上，一旦孩子踢被子就会发出报警。

然而，传统的儿童蹬被报警器存在的问题也很多。首先，传统的儿童蹬被报警器由于采用夹子夹住被子，蹬被子夹子被踢掉从而报警的办法，从理论和实际来看均不严谨。据调查，多数孩子会因为被子漏风而着凉，在这种情况下，被蹬开的只是被子的一个小角，夹子可能并未掉落，从而无法报警，但若用过多的夹子夹住被子达到严谨的效果，无论是从孩子的舒适度还是整个器件的麻烦程度来说都是不可取的。而新型的两种儿童蹬被报警器更加体现了智能化的需求，从功能实现方面更加智能且实用，但暴露出的两个问题也非常的明显。第一个问题就是许多孩童如果是用戴在手腕或脚腕上的种类的蹬被子报警器，会影响到孩子的睡眠舒服度，甚至会产生抵触反应。第二个问题就是如果孩子睡觉时多次调皮或者蹬被子，会经常触发报警，家长们也会不胜其烦，而据调查来看，有的家长甚至表示一直报警自己也睡不好，还不如一整夜盯着。这也体现了新型报警器的有些地方不是特别的人性化。

1.3 内容安排

本论文共分为六章：

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