摘 要

本文设计了一款自动跟随式婴儿车的电控系统，可以在一定距离内对特点目标进行自动跟随，配合智能监测系统使得使用者不必时刻关注婴儿车，减轻了负担。

本文选择了分体式的超声波定位配合单片机完成自动跟随系统设计，使用多款环境监测传感器和无线显示使婴儿车智能化。整个系统由超声波发射器，婴儿车本体和用户无线显示端组成。婴儿车使用了STC12C50作为主控系统，使用超声波定位并驱动电机完成自动跟随；并拥有避障功能；利用温湿度传感器和PM2.5传感器完成环境监测，并无线发送至显示端。使用STC90C51为主控的用户无线显示端，使用12864液晶显示监测数据，使用按键完成对婴儿车的控制。

首先对总体方案进行了设计，据此分别设计了硬件系统和软件系统，完成了原型机的制作并进行了测试，基本可以实现设计目标。

关键词： 自动跟随；超声波定位；智能婴儿车；无线通信

Abstract

This paper designed an automatic follow-up baby carriage electronic control system, you can within a certain distance to automatically follow the characteristics of the target, with the intelligent monitoring system allows users not to always pay attention to baby carriages, reducing the burden.

In this paper, the separation of ultrasonic positioning with the single-chip to complete the automatic follow-up system design, the use of a variety of environmental monitoring sensors and wireless display to make baby carriages intelligent. The whole system consists of ultrasonic transmitter, baby carriage body and user wireless display. Stroller using the STC12C50 as the main control system, the use of ultrasonic positioning and drive the motor to complete the automatic follow; and have obstacle avoidance function; the use of temperature and humidity sensors and PM2.5 sensor to complete environmental monitoring, and wirelessly sent to the display. Use STC90C51 as the main control of the user wireless display, use 12864 LCD monitor data, use the button to complete the control of the baby carriage.

First of all, the overall design of the program, according to the design of the hardware system and software systems, completed the prototype of the production and testing, the basic design goals can be achieved.

Key Words：automatic follow; ultrasonic positioning; smart baby carriage; wireless communication

目录

第1章 绪论 1

1.1选题背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3主要研究内容 2

第2章 自动跟随式婴儿车总体设计方案 3

2.1需求分析 3

2.2设计指标 3

2.3自动跟随方式选择 3

2.4婴儿车测控系统方案 5

2.5电机与电源类型选择 6

第3章 系统硬件设计 7

3.1硬件总体设计 7

3.2电机选型及驱动电路 7

3.2.1电机型号选择 7

3.2.2驱动电路选择 8

3.3婴儿车系统硬件设计 8

3.3.1主控模块 8

3.3.2超声波接收及无线同步模块 10

3.3.3无线收发模块 11

3.3.4空气质量监测模块 12

3.3.5尿湿监测模块 13

3.3.6温度监测模块 14

3.3.7手触解锁模块 14

3.3.8红外避障模块 15

3.3.9婴儿车系统电路原理图 16

3.4超声波发射系统硬件设计 16

3.4.1超声波发射与无线同步模块 16

3.4.2硬件设计 17

3.5无线信息显示系统硬件设计 18

3.5.1控制模块 18

3.5.2无线收发模块 19

3.5.3液晶显示模块 19

3.5.4按键控制模块 20

3.5.5报警模块 20

3.5.6显示系统电路原理图 21

4.1软件总体设计 22

4.2超声波测距及跟随程序 23

4.2.1超声波测距程序 23

4.2.2自动跟随程序 23

4.3婴儿车测控系统程序 25

4.3.1温湿度及空气质量监测程序 25

4.3.2手触解锁程序 25

4.4无线通讯程序 26

4.5显示系统程序 28

4.5.1按键控制程序 28

4.5.2液晶显示程序 29

第5章 系统验证及测试 30

5.1自动跟随婴儿车原型机 30

5.2自动跟随及避障测试 31

5.3监测及手动控制功能测试 32

5.4测试小结 32

第6章 总结与展望 33

6.1总结 33

6.2展望 33

参考文献

附录A 电路原理图

附A1.婴儿车系统电路原理图

附A2.超声波发射系统电路原理图

附A3.显示系统电路原理图

附录B 程序清单

附B1.超声波测距及跟随程序

附B2.婴儿车测控系统程序

附B3.显示系统程序

致 谢

第1章 绪论

1.1选题背景及意义

随着电子技术的不断发展，智能化逐渐渗透到了生活中的各个方面，给人们带来了极大的便利。多个国际消费电子会议上提出了使用低频，射频通信，各种传感器和可穿戴设备，检测人类的位置和行为，用于跟随或领先人类的移动机器人，给以我们便利。此外，它可以应用于行李包，购物车，婴儿车等^[1]。