(此文檔為w?ord格式?，下載后您可?任意編輯修?改！)感知層課程?設(shè)計(jì)論文論文題目：基于物聯(lián)網(wǎng)?的智能奶瓶?學(xué)院：年級(jí)：專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：摘要嬰兒時(shí)期是?人一生中最?至關(guān)重要的?時(shí)期之一，但同時(shí)也是?最脆弱的時(shí)?期，為了照顧自?己的寶貝，父母都操碎?了心。奶粉，是嬰兒最主?要的食物，但是精準(zhǔn)控?制好溫度，光靠雙手去?衡量顯然是?不夠的。隨著單片機(jī)?技術(shù)的飛速?發(fā)展，在其推動(dòng)下?，現(xiàn)代的電子?產(chǎn)品幾乎滲?透到了社會(huì)?的各個(gè)領(lǐng)域?，有力地推動(dòng)?了社會(huì)生產(chǎn)?力的發(fā)展和?社會(huì)信息化?程度的提高?，同時(shí)也使現(xiàn)?代電子產(chǎn)品?性能進(jìn)一步?提高。本文以At?mega1?6為核心控?制芯片，人體電阻傳?感器，DS18B?20為溫度?傳感器，語(yǔ)音合成模?塊，通過(guò)人體電?阻傳感器實(shí)?時(shí)監(jiān)測(cè)有沒(méi)?有人觸摸奶?瓶，如果有觸摸?通過(guò)語(yǔ)音合?成模塊告訴?主人，奶的溫度。關(guān)鍵詞物聯(lián)網(wǎng)；超級(jí)奶瓶；溫度；DS18B?20;語(yǔ)音合成模?塊；人體電阻傳?感器Abstr?actTheinfan?tperio?disoneofthemostimpor?tantperio?dinlife,butalsothemostv?ulner?ableperio?d,inorder?totakecareoftheir?baby,paren?tsarebroke?nfood,butthepreci?secontr?olofthetempe?ratur?e,light?on-based?degre?e,simul?taneo?uslyalsomakes?themoder?nelect?ronic?produ?ctstofurth?erimpro?vetheperfo?rmanc?e.Thispaper?takes?Atmeg?a16asthecorecontr?olchip,resis?tance?ofbodys?ensor?,DS18B?20asatempe?ratur?esenso?r,aspeec?hsynth?esismodul?e,there?sista?nceofbodysenso?rforreal-timemonit?oring?ofanyon?etouch?thebottl?e,ifthere?isatouch?totelltheowner?throu?ghthespeec?hsynth?esismodul?e,thetempe?ratur?eofthemilk.Keywords?TheInter?netofthing?s;super?bottl?es;tempe?ratur?e;DS18B?20;speec?hsynth?esism?odule?;thebodyresis?tance?senso?r目錄摘要 IAbstr?act II前言 1第一章作品的整體?介紹 11.1作品的實(shí)物?展示 21.2功能和作品?元件介紹 31.2.1功能簡(jiǎn)述 31.2.2人體電阻傳?感器 31.2.3溫度傳感器? 31.2.4語(yǔ)音合成模?塊 31.2.5微控制器 41.3實(shí)現(xiàn)的功能? 5第二章硬件設(shè)計(jì)方?案及分析 52.1系統(tǒng)的硬件?組成及框圖? 52.1.1硬件組成 52.1.2硬件系統(tǒng)框?圖 52.2各模塊介紹? 62.2.1控制模塊 62.2.2溫度采集模?塊 72.2.3人體電阻傳?感器 72.2.4語(yǔ)音合成模?塊 7第三章系統(tǒng)的軟件?設(shè)計(jì)及編程? 73.1軟件框圖設(shè)?計(jì) 73.2編程設(shè)計(jì) 7? 7?口初始化 10結(jié)論 11參考文獻(xiàn) 12附錄一 13致謝 21前言嬰兒時(shí)期是?人一生中最?至關(guān)重要的?時(shí)期之一，但同時(shí)也是?最脆弱的時(shí)?期，為了照顧自?己的寶貝，父母都操碎?了心。嬰兒足月出?生時(shí)已具有?較好的吸吮?吞咽功能，頰部有堅(jiān)厚?的脂肪墊，有助于吸吮?活動(dòng)，早產(chǎn)兒則較?差。吸吮動(dòng)作是?復(fù)雜的天性?反射，嚴(yán)重疾病可?影響這一反?射，使吸吮變得?弱而無(wú)力。新生兒及嬰?幼兒口腔黏?膜薄嫩，血管豐富，唾液腺發(fā)育?不夠完善，唾液分泌少?，口腔黏膜干?燥，易受損傷和?細(xì)菌感染；3個(gè)月時(shí)唾?液分泌開(kāi)始?增加；5個(gè)月時(shí)明?顯增多。3個(gè)月以下?小兒唾液中?淀粉酶含量?較少，不宜喂淀粉?類食物。嬰兒口底淺?，不會(huì)及時(shí)吞?咽所分泌的?全部唾液，常發(fā)生生理?性流涎。食管：食管是兩個(gè)?主要功能：一是推進(jìn)食?物和液體由?口入胃；二是防止吞?咽期間胃內(nèi)?容物反流。新生兒和嬰?兒的食管呈?漏斗狀，黏膜纖弱，腺體缺乏，彈力組織及?肌層尚不發(fā)?達(dá)，食管下段賁?門括約肌發(fā)?育不成熟，控制能力差?，常發(fā)生胃食?管反應(yīng)，絕大多數(shù)在?8～10個(gè)月時(shí)?癥狀消失。嬰兒吸奶時(shí)?常吞咽過(guò)多?空氣，易發(fā)生溢奶?。胃：新生兒胃容?量約為30?～60毫升，后隨年齡而?增大，1～3個(gè)月時(shí)9?0～150毫升?，1歲時(shí)25?0～300毫升?，由于新生兒?胃容量小，所以新生兒?喂食應(yīng)當(dāng)少?量多次，喂食的次數(shù)?應(yīng)較年長(zhǎng)兒?多。嬰兒胃呈水?平位，當(dāng)開(kāi)始行走?時(shí)其位置變?為垂直。胃平滑肌發(fā)?育尚未完善?，在充滿液體?食物后易使?胃擴(kuò)張。由于賁門肌?張力低，幽門括約肌?發(fā)育較好，且自主神經(jīng)?調(diào)節(jié)差，故易引起幽?門痙攣出現(xiàn)?嘔吐。胃黏膜有豐?富的血管，但腺體和杯?狀細(xì)胞較少?，鹽酸和各種?酶的分泌均?較成人少且?酶活力低，消化功能差?。胃排空時(shí)間?隨食物種類?不同而異，稠厚且含凝?乳塊的乳汁?排空慢。其中水的排?空時(shí)間為1?.5～2小時(shí)；母乳為2～3小時(shí)；牛乳為3～4小時(shí)。早產(chǎn)兒胃排?空更慢，易發(fā)生胃潴?留。奶粉，是嬰兒最主?要的食物，但是精準(zhǔn)控?制好溫度，光靠雙手去?衡量顯然是?不夠的。作品的整體?介紹1.1作品實(shí)物展?示1.2功能和組成?原件介紹功能簡(jiǎn)述語(yǔ)音報(bào)溫，簡(jiǎn)單明了?傳感器人體皮膚是?有電阻的，能夠應(yīng)用此?設(shè)計(jì)電路，進(jìn)行人體接?觸檢測(cè)溫度傳感器?DS18B?20數(shù)字溫?度傳感器接?線方便，封裝成后可?應(yīng)用于多種?場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式?，不銹鋼,封裝式，型號(hào)多種多?樣，有LTM8?877，LTM88?74等等。主要根據(jù)應(yīng)?用場(chǎng)合的不?同而改變其?外觀。封裝后的D?S18B2?0可用于電?纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)?測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)?溫，潔凈室測(cè)溫?，彈藥庫(kù)測(cè)溫?等各種非極?限溫度場(chǎng)合?。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多?樣，適用于各種?狹小空間設(shè)?備數(shù)字測(cè)溫?和控制領(lǐng)域?。語(yǔ)音合成模?塊產(chǎn)品功能?描述○文本合成功?能芯片支持任?意中文文本?的合成，可以采用G?B2312?、GBK、BIG5和Unic?ode四種編碼方?式。芯片支持英?文字母的合成?，遇到英文單?詞時(shí)按字母?方式發(fā)音。每次合成的?文本量可達(dá)?200個(gè)字?節(jié)。○文本智能分?析處理芯片具有文?本智能分析?處理功能，對(duì)常見(jiàn)的數(shù)?值、號(hào)碼、時(shí)間日期、度量衡符號(hào)?等格式的文?本，芯片能夠根據(jù)?內(nèi)置的文本?匹配規(guī)則進(jìn)?行正確的讀?作“十點(diǎn)三十六?分二十八秒”，“28℃”讀作“二十八攝氏?度”，等等。○多音字處理?和中文姓氏?處理能力對(duì)存在多音?字的文本，例如：“當(dāng)前工作的?重中之重是?要在重重困?難中保證重?慶市的重點(diǎn)?工程的順利?進(jìn)行，堅(jiān)決拒絕重?復(fù)建設(shè)”，芯片可以自?動(dòng)對(duì)文本進(jìn)?行分析，判別文本中?多音字的讀?法并合成正?確的讀音。○數(shù)字音量1?6級(jí)控制和?6級(jí)詞語(yǔ)語(yǔ)?速控制芯片可實(shí)現(xiàn)?16級(jí)數(shù)字?音量控制，音量更大，更廣。播放文本的?前景音量和?播放背景音?樂(lè)的背景音?量可分開(kāi)控制，更加自由。○文本播音時(shí)?可選擇背景?音樂(lè)芯片內(nèi)集成?了15首背景音樂(lè)?，在任何播音?時(shí)均可以選?擇背景音樂(lè)?。○提示音芯片內(nèi)集成?了19首聲音提示?音，可用于不同?場(chǎng)合的信息?提醒、報(bào)警等功能?。芯片內(nèi)集成?了23首和弦音樂(lè)?，可用作和弦?短信提示音?或者和弦鈴?聲。○支持多種控?制命令控制命令包?括：合成文本、停止合成、暫停合成、恢復(fù)合成、狀態(tài)查詢、進(jìn)入Pow?erDown模?式、改通訊波特率等控?制命令。控制器通過(guò)?通訊接口發(fā)?送控制命令?實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片?的控制。○支持多種文?本控制標(biāo)記?芯片支持多?種文本控制?標(biāo)記。可通過(guò)發(fā)送?“合成命令”發(fā)送文本控?制標(biāo)記，調(diào)節(jié)音量、設(shè)置數(shù)字讀?法、設(shè)置詞語(yǔ)語(yǔ)?速、設(shè)置標(biāo)點(diǎn)是?否讀出等。○查詢芯片的?工作狀態(tài)支持多種方?式查詢芯片?的工作狀態(tài)?，包括：查詢狀態(tài)管?腳電平、通過(guò)讀芯片?自動(dòng)返回的?回傳、發(fā)送查詢命令獲得芯?片工作狀態(tài)?的回傳。○支持低功耗?模式芯片支持P?owerDown模式。使用控制命?令可以使芯?片進(jìn)入Po?werDown模式。復(fù)位芯片可?以使芯片從?Power?Down模式恢復(fù)到?正常工作模?式。○支持三種通?訊波特率芯片支持的?通訊波特率?：9600b?ps，19200?bps、38400?bps控制器ATmeg?a16AVR內(nèi)核具有豐?富的指令集?和32個(gè)通用工作?寄存器。所有的寄存?器都直接與?運(yùn)算邏單元?(ALU)相連接，使得一條指?令可以在一?個(gè)時(shí)鐘周期?內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)?兩個(gè)獨(dú)立的?寄存器。這種結(jié)構(gòu)大?大提高了代?碼效率，并且具有比?普通的CI?SC微控制器最?高至10倍的數(shù)據(jù)吞?吐率。ATmeg?a16有如下特點(diǎn)?:16K字節(jié)?的系統(tǒng)內(nèi)可?編程Fla?sh(具有同時(shí)讀?寫的能力，即RWW)，512字節(jié)EEP?ROM，1K字節(jié)SRA?M，32個(gè)通用IO?口線，32個(gè)通用工作?寄存器，用于邊界掃?描的JTA?G接口，支持片內(nèi)調(diào)?試與編程，三個(gè)具有比?較模式的靈?活的定時(shí)器?計(jì)數(shù)器(TC),片內(nèi)外中斷?，可編程串行?USART?，有起始條件?檢測(cè)器的通?用串行接口?，8路10位?具有可選差?分輸入級(jí)可?編程增益(TQFP封裝)的ADC，具有片內(nèi)振?蕩器的可編?程看門狗定?時(shí)器，一個(gè)SPI?串行端口，以及六個(gè)可?以通過(guò)軟件?進(jìn)行選擇的?省電模式。工作于空閑?模式時(shí)CP?U停止工作，而USAR?T、兩線接口、AD轉(zhuǎn)換器、SRAM、TC、SPI端口以及中?斷系統(tǒng)繼續(xù)?工作；掉電模式時(shí)?晶體振蕩器?停止振蕩，所有功能除?了中斷和硬?件復(fù)位之外?都停止工作?；在省電模式?下，異步定時(shí)器?繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保?持一個(gè)時(shí)間?基準(zhǔn)，而其余功能?模塊處于休?眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模?式時(shí)終止C?PU和除了異步?定時(shí)器與A?DC以外所有I?O模塊的工作?，以降低AD?C轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)?關(guān)噪聲；Stand?by模式下只有?晶體或諧振?振蕩器運(yùn)行?，其余功能模?塊處于休眠?狀態(tài)，使得器件只?消耗極少的?電流，同時(shí)具有快?速啟動(dòng)能力?；擴(kuò)展Sta?ndby模式下則允?許振蕩器和?異步定時(shí)器?繼續(xù)工作。本芯片是以?Atmel?高密度非易?失性存儲(chǔ)器?技術(shù)生產(chǎn)的?。片內(nèi)ISP?Flash?允許程序存?儲(chǔ)器通過(guò)I?SP串行接口，或者通用編?程器進(jìn)行編?程，也可以通過(guò)?運(yùn)行于AV?R內(nèi)核之中的?引導(dǎo)程序進(jìn)?行編程。引導(dǎo)程序可?以使用任意?接口將應(yīng)用?程序下載到?應(yīng)用Fla?sh存儲(chǔ)區(qū)?(Appli?catio?nFlas?hMemor?y)。在更新應(yīng)用?Flash?存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引?導(dǎo)Flas?h區(qū)(BootFlash?Memor?y)的程序繼續(xù)?運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RW?W操作。通過(guò)將8位RISC?CPU與系統(tǒng)內(nèi)可?編程的Fl?ash集成在一個(gè)?芯片內(nèi)，ATmeg?a16成為一個(gè)功?能強(qiáng)大的單?片機(jī)，為許多嵌入?式控制應(yīng)用?提供了靈活?而低成本的?解決方案。1.3語(yǔ)音自動(dòng)播?報(bào)水溫第二章硬件設(shè)計(jì)方?案及分析2.1系統(tǒng)的硬件?組成及框圖?硬件組成DS18B?20;語(yǔ)音合成模?塊；人體電阻傳?感器；Atmeg?a16單片?機(jī)硬件系統(tǒng)框?圖?紹控制模塊杯子周圍設(shè)?置有的人體?電阻傳感器?，當(dāng)人手進(jìn)行?觸碰時(shí),單片機(jī)控制?語(yǔ)音合成模?塊合成溫度?提示語(yǔ)音。溫度采集模?塊采用高精度?溫度傳感器?DS18B?20準(zhǔn)確采?集溫度信息?人體電阻傳?感器精準(zhǔn)的檢測(cè)?人體的觸摸?語(yǔ)音合成模?塊合成相應(yīng)的?語(yǔ)音第三章統(tǒng)的軟件設(shè)?計(jì)及編程3.1軟件框圖設(shè)?計(jì)檢測(cè)是否有?人體觸摸，是的話就有?控制器控制?語(yǔ)音合成模?塊合成溫度?提示語(yǔ)音，負(fù)責(zé)休眠等?待3.2編程設(shè)計(jì)?voidGetTe?mpert?ure(void){ SREG=0x00; Init_?DS18B?20();if(yes0==0){ Write?OneBy?te(0xCC); Write?OneBy?te(0x44); Delay?_ms(100); Init_?DS18B?20(); Write?OneBy?te(0xCC); Write?OneBy?te(0xBE); temp_?data[0]=ReadO?neByt?e(); temp_?data[1]=ReadO?neByt?e(); temp_?TH=ReadO?neByt?e(); temp_?TL=ReadO?neByt?e(); temp_?flag=1;} elsetemp_?flag=0; SREG=0x80;}voidTempC?onv(){ uchar?sign=0; uchar?temp; 定義溫度數(shù)?據(jù)暫存if(temp_?data[1]>127){ temp_?data[0]=(~temp_?data[0])+1; 取反加1,將補(bǔ)碼變成?原碼 if((~temp_?data[0])>=0xff) 若大于或等?于0xff? temp_?data[1]=(~temp_?data[1])+1; elsetemp_?data[1]=~temp_?data[1]; sign=1;} temp=temp_?data[0]&0x0f; disp_?buf[0]=(temp*1016)+0x30; temp_?comp=((temp_?data[0]&0xf0)>>4)|((temp_?data[1]&0x0f)<<4); disp_?buf[3]=temp_?comp100+0x30; 百位部分變?換為asc?ii碼 temp=temp_?comp%100; 十位和個(gè)位?部分 disp_?buf[2]=temp10+0x30; 分離出十位?并變換為a?scii碼? disp_?buf[1]=temp%10+0x30; 分離出個(gè)位?并變換為a?scii碼? if(disp_?buf[3]==0x30) 百位asc?ii碼為0?x30(即數(shù)字0),不顯示 { disp_?buf[3]=0x20; if(disp_?buf[2]==0x30) 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