智能婴儿车监控系统设计及实现
发布时间：2021-03-04 10:46
物联网技术日新月异,越来越多的企业趋向于将物联网、大数据等新技术运用在产品的设计生产之中。智能婴儿童车的发展,也依托于物联网技术的发展,市场上现有的许多婴儿车企业将自动刹车、手握感应推行等功能融入婴儿车的设计中,极大地提高了婴儿车的安全性和稳定性。随着人民生活水平的提高,为满足看护婴幼儿的更高需求,开发设计一种具有多传感远程监控的智能婴儿车系统,具有理论研究意义和实际应用价值:一、论文首先仿真分析了基于模糊控制算法的智能婴儿车环境感知模型。概述了模糊控制的基本理论,基于MATLAB软件运用Simulink建立了智能婴儿车监控终端的环境感知系统模型并进行了仿真,验证了算法的可行性。二、其次完成了智能婴儿车监控终端软硬件系统的设计。基于Arduino Mega2560作为主控制器,由超声波测距模块、温湿度传感器、姿态传感器、GPS模块、GPRS模块组成的智能婴儿车感知架构,实时监控智能婴儿车终端的温湿度、姿态和周围障碍物的相关环境参数,并将采集的环境感知数据借助模糊控制算法进行处理,当环境感知参数超出设定阈值时,经模糊控制算法处理后,智能婴儿车监控终端发出声光报警,实现婴儿车的实时智能监控...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１智能婴儿车嵌入式系统的总体设计??
境数据、姿态数据、ＧＰＳ数据的上传，为智能婴儿车的实时环境监控、姿态运动参??数采集、ＧＰＳ定位、实时运动控制、远端管理等提供超值服务。智能婴儿车系统终??端包括硬件和软件两部分，终端系统结构框图见图２．２示意。硬件部分包括主控制??器、温湿度传感器、姿态传感器、ＧＰＲＳ模块、超声波测距模块、ＧＰＳ模块、电机??驱动模块、声光语音报警系统的电路部分及其他元器件。软件部分包括姿态解算函??数、ＧＰＳ数据解析函数、无线网络通信函数等。??温度检测￣１?？！?Ｕ?１超声波测距模ｆ??湿度检测￣１?？?？?１?ＧＰＳ模块￣￣??主控制器??Ａｒｄｕｉｎｏ????————Ｉ?‘?」声光语音报警系??姿态检测??？??？统??ＧＰＲＳ模块?？?？??？电机驱动模块??图２．２智能婴儿车系统终端结构图??Ａｒｄｕｉｎｏ?Ｍｅｇａ２５６０微控制器将采集到的温湿度传感器、超声波测距模块、姿态??传感器模块和ＧＰＳ模块数据进行数据处理和封装，并以自定义数据传输格式通过??ＧＰＲＳ模块将数据上传云平台进行储存和显示，等待接收云平台的控制命令，实现??数据的实时监控。??２．２模糊控制相关理论??工程系统当中，其关键就在于怎么将人类知识库转换成数学公式。模糊系统正??是实现这种转换的一个有效途径。“模糊”是人类感知外界事物，从外界获取知识的??主要感知方式。进行思模糊控制是智能控制中最为重要、应用最为广泛的形式之一。??模糊系统应用广泛，信息时代发展至今，人类知识越来越重要，人们需要一个好的??工程理论技术，系统地描述人类知识并将其与传感器测量的信息和
本文的输入量采用高斯型隶属函数建立模糊集合，高斯型隶属度函数曲线拥有??很好的光滑性；输出量采用三角型隶属度函数创建模糊集合，三角隶属度函数能使??计算更简单，易于实现，具有较好的控制性能？。Ａｘ的隶属度函数图２．４所示；??０Ｘ的隶属度函数如图２．５所示。??Ｍｅｒｒｔ？ｒｓｈｉｐ?ｆｕｎｃｔａｉ?ｐｌｏｔｓ?ｓｊｏｔａＫｅｓ?ｔｇｌ?ｓ??ＡＫＸ?ＡＯＸ?ＡｌｉＯＣ???Ｊ?ｊ?！?ｊ?ｉ?ｊ?ｉ??？?■?３：．＇??？?１?－０．８?－Ｃ．５?－０?－?－０?２?Ｃ?Ｃ?：?０４?Ｃ６?Ｃ．Ｓ?１??ｉｎｐｕｔ?ｖａｒｉａｂｌｅ?＂Ａｘ＊??图２．４?Ａｘ的隶属度函数??Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｐｌｏｔｓ?１８１?ｊ??ｍ?ａｏ??＾?－ｌ?＇?－?ｉ?！?ｊ?ｊ?；?：?ｉ?＇?：?ｉ?：＇??－１?－０．８?－ｔ￡?－Ｊ、?－Ｃ．２?０?Ｃ．２?Ｃ．４?０．６?Ｃ．５?１??ｏｕｔｐｕｔ?ｖａｒｉａｂｌｅ?＂ＡＸ＂??图２．５?ＯＸ的隶属度函数??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能婴儿车发展趋势探究[J]. 郭俊. 大众文艺. 2018(20)
[2]基于OneNET平台的环境监测系统设计与实现[J]. 丁飞,吴飞,艾成万,张登银,童恩,张庆. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]基于OneNET平台的智能设备的数据获取与显示[J]. 王小宁,魏圆圆,王儒敬. 仪表技术. 2018(08)
[4]基于ARM与MPU6050的测姿系统设计[J]. 黄金鹏,尚俊娜,岳克强. 传感器与微系统. 2018(04)
[5]浅谈基于OneNET平台的物联网通用应用平台的设计与实现[J]. 杨艳,李东睿. 数字通信世界. 2018(01)
[6]基于开放标准的NB-IoT平台体系设计[J]. 欧阳恩山. 福建冶金. 2017(06)
[7]基于OneNet物联网云平台的智能养殖系统[J]. 彭小红,邢旭峰,曾宏俊. 现代计算机(专业版). 2017(31)
[8]一种基于OneNet设备云的智能硬件组网方法[J]. 陈宝远,褚庆文,孙忠祥,罗中明. 哈尔滨理工大学学报. 2017(05)
[9]中国移动物联网之路:聚焦蜂窝物联网 深耕OneNET平台能力[J]. 郭晓岩. 通信世界. 2017(11)
[10]基于人机工程的婴儿车的创新性探究[J]. 陈伟超. 机电工程技术. 2016(08)
硕士论文
[1]高精度姿态传感器的研制[D]. 胡铃.西安工业大学 2014
本文编号：3063080
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１智能婴儿车嵌入式系统的总体设计??
境数据、姿态数据、ＧＰＳ数据的上传，为智能婴儿车的实时环境监控、姿态运动参??数采集、ＧＰＳ定位、实时运动控制、远端管理等提供超值服务。智能婴儿车系统终??端包括硬件和软件两部分，终端系统结构框图见图２．２示意。硬件部分包括主控制??器、温湿度传感器、姿态传感器、ＧＰＲＳ模块、超声波测距模块、ＧＰＳ模块、电机??驱动模块、声光语音报警系统的电路部分及其他元器件。软件部分包括姿态解算函??数、ＧＰＳ数据解析函数、无线网络通信函数等。??温度检测￣１?？！?Ｕ?１超声波测距模ｆ??湿度检测￣１?？?？?１?ＧＰＳ模块￣￣??主控制器??Ａｒｄｕｉｎｏ????————Ｉ?‘?」声光语音报警系??姿态检测??？??？统??ＧＰＲＳ模块?？?？??？电机驱动模块??图２．２智能婴儿车系统终端结构图??Ａｒｄｕｉｎｏ?Ｍｅｇａ２５６０微控制器将采集到的温湿度传感器、超声波测距模块、姿态??传感器模块和ＧＰＳ模块数据进行数据处理和封装，并以自定义数据传输格式通过??ＧＰＲＳ模块将数据上传云平台进行储存和显示，等待接收云平台的控制命令，实现??数据的实时监控。??２．２模糊控制相关理论??工程系统当中，其关键就在于怎么将人类知识库转换成数学公式。模糊系统正??是实现这种转换的一个有效途径。“模糊”是人类感知外界事物，从外界获取知识的??主要感知方式。进行思模糊控制是智能控制中最为重要、应用最为广泛的形式之一。??模糊系统应用广泛，信息时代发展至今，人类知识越来越重要，人们需要一个好的??工程理论技术，系统地描述人类知识并将其与传感器测量的信息和
本文的输入量采用高斯型隶属函数建立模糊集合，高斯型隶属度函数曲线拥有??很好的光滑性；输出量采用三角型隶属度函数创建模糊集合，三角隶属度函数能使??计算更简单，易于实现，具有较好的控制性能？。Ａｘ的隶属度函数图２．４所示；??０Ｘ的隶属度函数如图２．５所示。??Ｍｅｒｒｔ？ｒｓｈｉｐ?ｆｕｎｃｔａｉ?ｐｌｏｔｓ?ｓｊｏｔａＫｅｓ?ｔｇｌ?ｓ??ＡＫＸ?ＡＯＸ?ＡｌｉＯＣ???Ｊ?ｊ?！?ｊ?ｉ?ｊ?ｉ??？?■?３：．＇??？?１?－０．８?－Ｃ．５?－０?－?－０?２?Ｃ?Ｃ?：?０４?Ｃ６?Ｃ．Ｓ?１??ｉｎｐｕｔ?ｖａｒｉａｂｌｅ?＂Ａｘ＊??图２．４?Ａｘ的隶属度函数??Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｐｌｏｔｓ?１８１?ｊ??ｍ?ａｏ??＾?－ｌ?＇?－?ｉ?！?ｊ?ｊ?；?：?ｉ?＇?：?ｉ?：＇??－１?－０．８?－ｔ￡?－Ｊ、?－Ｃ．２?０?Ｃ．２?Ｃ．４?０．６?Ｃ．５?１??ｏｕｔｐｕｔ?ｖａｒｉａｂｌｅ?＂ＡＸ＂??图２．５?ＯＸ的隶属度函数??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能婴儿车发展趋势探究[J]. 郭俊. 大众文艺. 2018(20)
[2]基于OneNET平台的环境监测系统设计与实现[J]. 丁飞,吴飞,艾成万,张登银,童恩,张庆. 南京邮电大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]基于OneNET平台的智能设备的数据获取与显示[J]. 王小宁,魏圆圆,王儒敬. 仪表技术. 2018(08)
[4]基于ARM与MPU6050的测姿系统设计[J]. 黄金鹏,尚俊娜,岳克强. 传感器与微系统. 2018(04)
[5]浅谈基于OneNET平台的物联网通用应用平台的设计与实现[J]. 杨艳,李东睿. 数字通信世界. 2018(01)
[6]基于开放标准的NB-IoT平台体系设计[J]. 欧阳恩山. 福建冶金. 2017(06)
[7]基于OneNet物联网云平台的智能养殖系统[J]. 彭小红,邢旭峰,曾宏俊. 现代计算机(专业版). 2017(31)
[8]一种基于OneNet设备云的智能硬件组网方法[J]. 陈宝远,褚庆文,孙忠祥,罗中明. 哈尔滨理工大学学报. 2017(05)
[9]中国移动物联网之路:聚焦蜂窝物联网 深耕OneNET平台能力[J]. 郭晓岩. 通信世界. 2017(11)
[10]基于人机工程的婴儿车的创新性探究[J]. 陈伟超. 机电工程技术. 2016(08)
硕士论文
[1]高精度姿态传感器的研制[D]. 胡铃.西安工业大学 2014
本文编号：3063080
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