婴幼儿摇篮床微电脑控制器制造技术

婴幼儿摇篮床微电脑控制器，包括ＣＰＵ、输入和输出电路，输入端分别接入按键输入电路、摇摆跟踪电路、摇篮倾斜电路和婴儿哭声检测电路、输出端分别接有摇篮驱动电路和音乐播放及音量控制电路；由ＣＰＵ和其输入端的摇摆跟踪电路、输出端的摇篮摇摆电路及存于ＣＰＵ内的闭环跟踪模块组成串联闭环跟踪系统。ＣＰＵ主控板内存有对上述各电路进行控制和管理的程序软件，使摇篮床始终工作在最佳状态，达到智能化管理。操作简单，运行平稳，安全可靠。既能减少看管婴幼儿的劳动强度和精神负担，又能使摇篮摇摆舒适，婴幼儿睡眠好，有利于儿童的发育和成长。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电脑控制装置，特别是CPU用于婴幼儿摇篮及摇床的多功能自动控制器。
技术介绍
目前我们见到的婴幼儿摇篮多数仍是传统的手摇或脚踏的，它基本上需人工全天候看管，给看护的老年人消耗很大体力。为减轻负担，有许多实现自动化的摇篮问世。例如CN1295815A提出一种由开关控制的电动式自动摇篮，这种电动摇篮虽然能降低看护婴幼儿体力消耗，但仍有许多不足之处，如驱动装置包括电动机、偏心轮和曲柄机构，结构复杂，既笨重又不安全，再是开关控制由人工操作，自动化程度低，人为出错在所难免，虽然有遥控开关，但不能远程操作，还需有人看护，无法实现无人的自动化管理看护，特别是当幼儿睡醒时，在不哭不叫情况下翻身往外爬，存在意外潜在危险，因此摇篮倾斜报警等应急措施缺少不了。
技术实现思路
本专利技术的目的是依据目前自动摇篮所存在的缺陷，设计一种由微电脑控制的多功能管理的婴幼儿摇篮床控制装置，以适应悬挂式电动摇篮床的工作需要。本专利技术采用的技术方案是婴幼儿摇篮床微电脑控制器，它包括电源电路、CPU主控电路、信号输入电路和控制输出电路，其特征在于CPU主控电路的输入端分别接有按键输入电路、摇摆跟踪电路、摇篮倾斜检测电路和婴儿哭声检测电路；CPU主控电路的输出端分别接有摇篮摇摆驱动电路和四音和弦音乐播放及音量控制电路。CPU主控电路内存有对上述各电路进行控制和管理的程序软件，使摇篮工作达到智能化管理。系统采用工业控制用的MCS-51系列兼容单片机作为微控制器，操作和管理程序软件设于CPU芯片的存贮器内，以控制输入各种采集信号，输出控制信号实施操作指令或中断请求优先执行等指令，实现本机设定的哭声启动、定时摇摆、倾斜报警和音乐播放及音量控制等功能。本专利技术与现有电控摇篮技术相比，突出优点是可以根据婴儿的不同体重(比如婴儿体重随年龄增加)或被褥不同重量自适应调整驱动模式，使摇篮运行平稳、摇摆舒适；实现智能化操作管理，使操作简单、安全可靠，既减少看管婴儿的劳动强度和精神负担，又使婴幼儿睡眠好，有助于儿童的发育和成长。附图说明图1为本专利技术的设计电路框图；图2为本专利技术实施电路图；图3为摇摆驱动电路连接图；图4为CPU主控电路工作流程图。上述图中，1为电源电路，2为指灯电路，3为按键控制电路，4为CPU主控电路，5为四和弦音乐及功放电路，6为摇篮摇摆驱动电路，7为摇摆跟踪电路，8为摇篮倾斜检测电路，9为婴儿哭声检测电路，10为控制器盒，11为左线圈L1，12为外圈引出线，13为干簧管S1，14为内圈引出线，15为右线圈L2。实施例与实施方式描述微机控制器设在方形塑料盒10内，悬挂在摇篮床前端，盒内的正面为按键面板，中间为线路板，后背为磁性驱动区，如图3所示，由2个平行的线圈组成，左线圈为L1，右线圈为L2，它们与设于摇篮前端与吊杆下端的永久磁铁相对应。当线圈11或15产生的磁场力与永久磁铁相吸(或相斥)产生推动力，也就是使摇篮均速摆动的力。左线圈11与右线圈12之间水平设置一干簧管13即S1，用于跟踪摇篮的摆速和摆幅。摇篮床由2只吊杆悬挂在支架上，便于用较小的力量启动。按键盘3的正面设电源控制开关K1、摇摆控制开关K3、音乐播放开关K2和音量控制开关K4，电源开关控制整个线路板和磁力线圈的电源。摇篮摇摆开关带有摇摆力度调节控制功能，音乐播放开关K2为四和弦音乐电路及功放控制开关，音量控制为高、中、低音控制开关K4。CPU主控电路选用MCS-51系列兼容芯片，如89C51、SMC88112或PD789014等，晶振3～6MHz，外围输入输出电路结构功能参看图1和图3进行描述。电源电路1由外接电源电路和后备电池组成，三极管Q3、二极管D2、D3、K1、R16及CPU的12和17组成的电源开关，控制整个供电线路，以减少功耗，延长后备电池寿命，Q1与C10～C13组成的稳压电源，给CPU提供+5V工作电源。婴儿哭声检测电路9由微声传感器件MIC、运算放大电路IC1、三极管Q4、二级管D8、电容C9、C19、电阻R1～R7、R10～R12、R17，电位器VR1和发光二极管LED4所组成，调节VR1可控制传感信号大小，信号经IC1放大后由Q4再放大接入CPU的13脚输入。摇摆跟踪电路7由CPU和接于CPU的11脚的位置检测传感器S1组成，但摇摆跟踪信号只有当设于摇篮一端的永久磁铁(如铁氧体)摆动时S1才有信号输入。摇篮摇摆驱动电路6为一组左右相互对称的推挽驱动电路，分左摇驱动电路和右摇驱动电路，左摇驱动电路由CPU的7脚、三极管Q6、Q7、Q9、线圈L1、电阻R26、R28、R32及发光管LED1和稳压管Z1组成。右摇驱动电路由三极管Q5、Q8、Q10，线圈L2、电阻R27、R29、R32及发光管LED2和稳压管Z2组成。Z1和Z2为抗反电动势元件；由于推挽驱动电路的对称性使线圈L1和L2产生磁力相等方向相反，与摇篮一端固定的永久磁铁产生力量相等方向相反的摇摆推力。摇篮倾斜检测电路8由CPU和接于CPU的11脚的位置检测传感器S1组成，本实施例采用干簧管13，但倾斜检测信号只有当设定摇篮摆幅达到25度时间持续大于5秒时，CPU才发出设定报警信号。位置检测传感器S1的开关信号由永久磁铁摆动幅度和摆动速度(频率)所决定，跟踪信号由左摇驱动电路，摇摆位置检测传感器S1、右摇驱动电路与CPU主控电路串联成闭环跟踪系统，当摆动幅度结合摆动速度(频率)变化时S1感应信号由CPU的11脚输入后与CPU存储器内所设定信号相比较，CPU输出一个适当信号至推挽驱动电路使线圈L1和L2磁作力产生相应变化，使摇摆驱动系统和摇篮重心的变化保持一致，从而恒定摇篮的摆幅，使摇篮达到最佳摆动效果。如果摇篮倾斜至大于25度并持续5秒时，表示摇篮严重倾斜存在危险，干簧管S1向CPU输入信号，CPU的6脚输出信号通过三极管Q2导通，使蜂鸣器BZ1发出BiBiBi报警声，提醒监护人注意。四音和弦音乐播放电路由Q3和MUSIC集成电路及外围电阻电容及LED3组成，MUSIC是多组四音和弦摇篮曲存储器，有多首不同风格世界名曲，风琴级圆润音质，悦耳动听，有效呵护婴儿稚嫩的听觉。三级音量控制电路由CPU的18、16脚、三极管Q11、Q12运算放大IC2、扬声器SPK及外围电阻电容组成，音量控制由按键K4输入不同开关信号，使Q12导通，Q11不导通时控制较小的音量输出，使Q11导通Q12不导通时控制适中的音量输出，使Q11/Q12不导通时控制较大的音量输出。指示灯电路3由设在上述各功能电路中发光二极管LED1～LED4组成，指示各电路工作状态。主控CPU的智能控制和管理功能由存贮在CPU的存储器中的控制和管理软件实现，程序流程图如图4所示，以下结合图1和图4简述其控制和管理功能，CPU主控电路的智能控制和管理软件由预先设计编制的功能模块存在只读存贮器中，这些功能模块有婴儿哭声检测模块，摇摆模块、放音模块、闭环跟踪控制模块，摆幅控制和倾斜报警模块，15分钟定时模块和音量控制模块等，上述功能模块各种组合构成CPU自动控制管理程序。闭环跟踪控制系统由CPU、与CPU输入端相连的摇摆跟踪电路7和与CPU输出端相连的摇篮左右摇摆驱动电路6及存于CPU内的闭环跟踪软件模块将摇摆跟踪电路7和摇篮摇摆驱动电路6串联成本文档来自技高网...

【技术保护点】
婴幼儿摇篮床微电脑控制器，它包括电源电路（１）、ＣＰＵ主控电路（４）、信号输入电路和控制输出电路，其特征在于ＣＰＵ主控电路的输入端分别接有按键输入电路（３）、摇摆跟踪电路（７）、摇篮倾斜检测电路（８）和婴儿哭声检测电路（９），ＣＰＵ主控电路（４）的输出端分别接有摇篮摇摆驱动电路（６）和四音和弦音乐播放及音量控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乾坤，杨述闳，胡教明，
申请(专利权)人：宁波大拇指儿童用品有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]