目前大多數家庭還是主要依靠家人時時刻刻看守著孩子，這就造成了父母正常工作、休息等的不便。同時，因為嬰兒沒有行為能力，若嬰兒在尿濕、踢被、翻身和睡醒等狀態時能夠及時地被發覺，父母就可以及時采取相應的處理措施。為此本文以微處理器為核心，結合外圍電路檢測嬰兒實時狀態，并且引用遠程監護原理，融合視頻監護的技術，設計了一個多功能的嬰兒睡眠監護系統。

1 系統功能及原理

本系統采用ATMEL公司生產的高性能ATmega64單片機作為微處理器，包含尿濕檢測、翻身檢測、踢被檢測、感光檢測、溫濕度檢測、體溫檢測、語音提示、振動提示和彩燈撫慰等部分。其中采用尿濕感應墊檢測嬰兒是否尿床；利用紅外發射接收技術檢測嬰兒是否踢被。當檢測的信息超出正常范圍時，單片機將控制語音芯片，實時播放報警信息。此外系統采用溫濕度傳感器檢測環境溫度和濕度、采用非接觸式紅外傳感器檢測嬰兒體溫的功能。在報警提醒方面，在實現語音報警的同時，考慮到在環境嘈雜情況下語音信息不能清晰地傳遞，系統添加了振動提示；根據環境的不同可以設定不同的報警方式。

微處理器一方面利用上述外圍電路采集嬰兒實時狀態信息，另一方面通過無線傳輸的方式與上位機(Web服務器)進行串口通信，上位機將嬰兒實時狀態及嬰兒視頻信息通過IIS服務對外發布，實現基于網絡的遠程監護。系統原理框圖如圖1所示。



2 系統功能單元設計

2.1 尿濕檢測單元

尿濕檢測部分采用有一定阻值的特制墊子檢測信號。嬰兒躺在這種墊子上，墊子通過引線連到單片機帶A/D轉換的I/O端口上(EMI1是信號輸出腳)。因自身有一定阻值，所以會有初始電壓。通過對端口電壓值的A/D采樣處理，可以根據實際情況智能設計尿濕報警門限值，避免了普通開關式測量帶來的誤判。當嬰兒發生尿床時，墊子電壓就會升高。當經單片機處理后的電壓值超過設定電壓的門限值上限時，系統就會自動提示報警，及時將報警信息告知父母[1-2]，電路圖如圖2所示。



2.2 踢被檢測單元

踢被檢測采用紅外線發射-接收技術。踢被檢測分為紅外發射部分和接收部分。發射部分采用AVR系列單片機ATmega8作為中央處理器，為增大驅動能力，在紅外發射管前面連接三極管QN1和QN2，用單片機I/O口TXD和OC1A電平的變化來控制三極管的通斷，進而控制紅外發射管發射紅外線；紅外發射和接收部分電路如圖3、圖4所示。

另外為增大發射功率和發射角度，在電路中采用了兩個紅外發射管并聯，同時發射。為避免環境中別的紅外信號的干擾，在程序中做了設置：在發射程序中讓紅外發射管發出一定的加密數據，在接收程序中檢測接收的數據。當檢測接收的數據正確時，系統則自動提示嬰兒踢被報警信息。



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