声控/遥控电动摇篮控制器

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摘要：婴儿哭到的时候，多数情况下需要用摇篮来哄婴儿，但是摇篮一停，婴儿会继续哭闹，一直由看护人人工来晃动摇篮的话，会对看护人的生活造成很大不便，此时采用声控摇篮的话，摇篮的声音传感器检测到婴儿哭声的话，摇篮会自动摇动；采用遥控控制，可以在婴儿不舒服时，未哭闹以前，控制摇篮的启动和停止。但是市面上的声控摇篮都是整体出售，价格高，已有摇篮的家庭不更换摇篮的话无法使用，同时也没有遥控功能，此摇篮控制器可用来对非自动摇篮进行升级改造。

关键词：摇篮；声控；遥控。

中图分类号：TD676文献标识码： A

1系统组成

该产品设计分为5部分：1、无线遥控发射器；2、无线信号接收模块；3、步进电机+步进电机控制模块；4、声音传感器模块；5、单片机控制模块。

1.1 无线遥控发射器

无线发射器，体型小，可随身携带，由3V纽扣电池供电，发射315MHz无线信号，由4个非自锁开关控制摇篮功能。其电路图如下：

图1无线遥控发射器电路图

其中F05P为超再生微功率无线发射模块，体积小。

为防止附近区域有同类型无线收发器，造成干扰、误操作，该设计采用SC2262、PT2272-M4组成的编解码电路，SC2262编码方式有6561种，附近区域有同编码的无线收发器的几率极小。SC2262震荡电阻采用1.2MΩ，PT2272振荡电阻采用200kΩ，4种数据输入由遥控器上的SW1、SW2、SW3、SW4开关控制，分别为声控功能开关、遥控功能开关、遥控摇篮开始工作、遥控摇篮停止工作。

F05P参数：工作电压3-12VDC，工作电流2-10mA，发射功率10mW。

SC2262参数：工作电压2-15VDC，最大功率300mW。

无线接收模块

无线接收模块采用R06A超再生无线接收模块，接收频率为315MHz，模块集成PT2272解码电路，PT2272编码设置需和配套的SC2262相同。当接收到信号时，D3有高电平输出。模块接线如下：

图2无线接收模块接线图

R06A参数：工作电压5VDC，工作电流小于5mA。

步进电机+步进电机控制模块

采用5V 4相5线步进电机28BYJ48减速步进电机，用以驱动摇篮。使用ULN2003大功率达林顿芯片驱动步进电机。ULN2003 是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN 复合晶体管组成，用于出动各种负载。模块接线如下：

图3步进电机+步进电机控制模块接线图

28BYJ48减速步进电机参数：直径28mm、电压5VDC、步进角度5.625x1/64、减速比1/64、单个重0.04KG。

ULN2003参数：最大输出电流500mA、最大输出电压50VDC

声音传感器模块

为防止别的声音误触发声音传感器导致摇篮工作，需要使用固定频率的声音传感器，婴儿在困倦时的哭声频率约为400Hz。采用C233686声音传感模块，工作声音频率可调，检测到设定的声音频率是输出低电平，需要将模块通电，在婴儿哭闹时调节模块上的电位器，是输出端恰好输出低电平。该模块接线如下：

图4声音传感器模块接线图

C233686声音传感模块参数：输入频率范围300Hz-20KHz、距离0-5m（此参数取决于音源的分贝数）、5V直流供电。

单片机控制模块

采用STC89C52RC 40I-PDIP单片机，MAX232通信电路，和11.0592Mhz的外部晶振。STC89C52RC系列单片机是新一代高速低功耗超强抗干扰的单片机，增强型5081单片机，指令完全兼容传统8051单片机，可选12时钟/机器周期和6时钟机器周期。电路图如下：

图5单片机控制模块电路图

STC89C52RC 40I-PDIP单片机参数：工作电压3.3-5.5VDC，工作频率0-40MHz。

工作原理

无线遥控器按下SW1，单片机接收声音传感器的开关量信号，不接收SW3、SW4信号，当声音传感器接收到固定频率的声音时，输出低电平，单片机P0.0-P0.3输出信号控制步进电机驱动板，步进电机每隔10秒转动90度一来回，带动摇篮摆动，重复50次。

无线遥控器按下开关SW2，单片机停止接受声音传感器的开关量信号，改为接收SW3、SW4遥控信号，当按下SW3时，单片机P0.0-P0.3输出信号控制步进电机驱动板，步进电机每隔10秒转动90度一来回，一直工作；当按下SW4时，单片机停止输出，步进电机停止工作。

单片机程序流程图

参考文献：

温子祺 《51(STC89C52RC)单片机C语言全新教程》

《PT2262/PT2272 编码解码芯片中文资料》

《STC89C51RC/RD+系列单片机器件手册》