智能嬰兒車

文浙江省嘉善縣第二高級中學高三（四）班 張翁漁

嬰兒車是新生兒家庭的必需品，人們對嬰兒車的品質要求也越來越高。如今很多設備都走上了智能化道路，這也是嬰兒車的主要發展方向。

傳統的嬰兒車僅作為代步工具，存在以下缺陷：重心偏高，容易翻車，穩定性較差；開放式的設計導致防護措施少、安全性能較差，若嬰兒被陌生人抱走，無法做出任何提示及報警；缺乏對嬰兒身體重要參數（體溫、體重等）的檢測、使用壽命短、無助力裝置、推行時較費力。

智能化的嬰兒車應具有如下特點：保障嬰兒在公共環境中的安全，提高車體的舒適性，延長產品的使用壽命，能及時了解嬰兒在車內的身體參數。

一、結構設計

我設計了基于ARM嵌入式芯片（STM32M3系列單片機）的智能嬰兒車系統，其結構如圖 1、2、3 所示。

二、主要功能模塊

1.身份識別及防抱走功能

通過射頻識別技術（RFID）識別身份，當看護人通過RFID解鎖時，需攜帶授權電子標簽，否則解鎖失敗。看護者將嬰兒放在車內時，壓力傳感器啟動。若有人強行抱走嬰兒，壓力傳感器檢測到的數值發生變化，單片機發送控制信號給蜂鳴器和LED燈帶，提醒看護者。

2.防翻車功能

紅外傳感器可實時檢測嬰兒車前方的路況，正常行進時，馬達正轉助力，若嬰兒車前方出現障礙物，則紅外傳感器檢測到的電信號會發生變化，單片機發送控制信號給馬達，馬達與驅動輪的轉動方向相反，實現智能制動。

3.運動狀態檢測及智能助力系統

加速度傳感器可實時檢測嬰兒車的加速度，若不在預設值的范圍內，則單片機發送控制信號給蜂鳴器和LED燈帶，提醒看護者及時調整速度。位置角度傳感器可實時檢測嬰兒車的角度，若大于預設值，則單片機發送控制信號給馬達，馬達加速正轉，使看護者推嬰兒車時更省力。

4.姿態調整功能

采用三段式車體設計以適應嬰兒躺著和坐著時的兩種姿態。

5.智能遮陽及照明功能

環境光線傳感器可實時檢測照射在嬰兒車上的陽光強度，若大于單片機內的預設值，則單片機發送控制信號給舵機，舵機帶動遮陽支架轉動，根據外界光線的變化調節遮陽棚的角度。若檢測到的陽光強度小于單片機內的預設值，則單片機發送控制信號驅動LED燈工作，提高嬰兒車內的亮度。

圖1 智能嬰兒車總體設計原理圖

圖2 運動單元的結構示意圖

圖3 紅外傳感器的安裝示意圖

1.支架2.車體21.第一底板22.第二底板23.第三底板24.定位孔25.插銷孔 26.插銷 27.螺紋孔 28.緊固螺栓3.單片機 41.舵機42.遮陽支架43.遮陽布51.LED燈帶61.檢測輪62.驅動輪63.馬達64.傳動軸