最近设计了一个项目基于单片机的儿童安全座椅系统,与大家分享一下:
一、基本介绍
项目名:儿童安全座椅
项目编号:mcuclub-cl-025
单片机类型:STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能:
1、通过HX711检测座椅是否有儿童,当有儿童后,5秒检测是否系安全带
2、通过红外对射管检测是否系安全带,如果没有系,则蜂鸣器报警
3、通过一个独立按键控制锁车(LED模拟),当锁车后,座椅上还有儿童,则通过GSM模块发送短信“儿童还在座椅上,请速速查看”
二、51实物图
单片机型号:STC89C52
板子为绿色PCB板,两层板,厚度1.2,上下覆铜接地。元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
供电接口:TYPE-C
三、51仿真图
仿真软件版本:proteus8.9
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:部分实物元器件仿真中没有,仿真中会用其他工作原理相似的元件代替,这样可能导致实物程序和仿真程序不一样
四、32实物图
单片机型号:STM32F103C8T6
板子为绿色PCB板,两层板,厚度1.2,上下覆铜接地。元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
供电接口:TYPE-C
五、原理图
软件版本:AD2013
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:原理图只是画出了模块的引脚图,而并不是模块的内部结构原理图
六、PCB图
由原理图导出,封装很大一部分都是作者自己绘制,不提供封装库,只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号,隐藏在单片机底座下,插入单片机后不会看到。
两层板,上下覆铜接地。
七、系统框图
本设计以单片机为核心控制器,加上其他模块一起组成此次设计儿童安全座椅的整个系统,其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器,其主要作用是获取输入部分的数据,经过内部处理,逻辑判断,最终控制输出部分。输入由四部分组成,第一部分是称重模块,通过该模块监测当前小孩是否存在;第二部分是红外对射管模块,通过该模块监测小孩是否系安全带;第三部分是按键模块,通过该模块控制锁车等;第四部分是供电模块,通过该模块可给整个系统进行供电。输出由两部分组成,第一部分是声光报警模块,监测到锁车后,监测到座椅上是否有儿童,通过GSM模块发送短信“儿童还在座椅上,请速速查看”;具体系统框图如图所示。
八、软件设计流程
系统的主流程图如图所示。在主程序中:首先对各个模块进行初始化,随后进入while主循环,在主循环中,首先进入第一个函数按键函数,该函数主要分为两部分,第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值,第二部分通过键值进行相应的处理操作,锁车等;紧接着进入第二个函数监测函数,该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值;紧接着进入第三个函数处理函数,如果开车状态,如果儿童存在,开定时5S,5S到达,如果没系安全带,蜂鸣器报警,如果锁车状态,如果儿童存在,开启30S定时发送短信。
九、部分程序展示
软件版本:keil5
逻辑程序和驱动程序分开,分布于main.c和其他.c文件
void Manage_function(void)
{
if(flag_lock == 0) //如果开车状态
{
LED = 1;
flag_timer_send = 0;
flag_30s = 0;
if(flag_child == 1) //如果儿童存在,开定时5S
{
if(flag_5s == 0)
flag_timer_begin = 1;
if(flag_5s == 1) //5S到达,如果没系安全带,蜂鸣器报警
{
if(CHECK_R == 0)
{
if(time_num % 30 == 0)
{
BEEP = ~BEEP;
}
}
else
{
BEEP = 1;
}
}
}
else
{
flag_timer_begin = 0;
flag_5s = 0;
BEEP = 1;
}
}
else //如果锁车状态
{
LED = 0;
flag_timer_begin = 0;
flag_5s = 0;
BEEP = 1;
if(flag_child == 1) //如果儿童存在,开启30S定时发送短信
{
if(flag_timer_send == 0)
{
flag_timer_send = 1;
send_msg_chinese("513F7AE58FD857285EA769054E0AFF0C8BF7901F901F67E5770B");
}
if(flag_30s == 1)
{
flag_30s = 0;
send_msg_chinese("513F7AE58FD857285EA769054E0AFF0C8BF7901F901F67E5770B");
}
}
else
{
flag_timer_send = 0;
flag_30s = 0;
}
}
}