毕业设计（论文）-基于PLC的婴儿床自动报警系统及保护装置设计.docx

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1、本文根据原有的婴儿床模型，创新设计了警报系统和保护装置，P1.C控制装置及其构件。本文首先介绍了婴儿床的发展状况和趋势、床体的设计制造，然后结合其使用的对象，并根据其性能和功能效果，提出警报系统的各种可行性方案。本课题是利用P1.C、传感器作为核心，对于家庭的婴儿床改进，当婴儿醒时，父母不在身边或看护人距离离婴儿床较远时，无人看护，实现报警功能，当婴儿醒来时，他身体的摇动或着哭声会通过系统将信息传递给父母。婴儿床护栏可实现自动伸缩，对婴儿实现了保护。最后对各个方案进行相互比较，选取出相对较优的设计方案进行设计。关键词：婴儿床；警报系统；保护装置AbstractThispaperisbasedo

2、ntheoriginalbabybedmodel,andithasinnovationdesignsinthealarmsystem,theprotectiondevice,P1.Ccontroldeviceanditscomponents.Thisarticlehaveintroducesthedevelopmentstatusandtrendofbabybed,thebedbodydesignandmanufactureatfirst.Andthencombinedwiththeuseofobjects,andaccordingtoitsperformanceandfunctioneffe

3、cttoputforwardallkindsoffeasibilityplansaboutalarmsystem.ThistopicisusingtheP1.Candsensorasthecoretoimprovethefamilyofthecrib.Whenthebabywokeup,iftheparentsarenotaroundorcaregivershavefardistanceawayfromthebabybed,itcancometrueit,salarmfunctionwhenthereisnoonecare.Thebaby,sbodyshakingorthecrywillpas

4、sinformationtoparentsthroughthesystemwhenbabywokeup.Thesafebarrieronthecribcanrealizeautomatictelescopicandprotectinfants.Finallytocomparevarioussolutionsandselectarelativelyoptimaldesignschemetocarryonthedesign.Keywords:Thecrib;Alarmsystem;Protectiondevice目录摘要IAbstractII第一章绪论31.1 选题背景31.2 发展前景状况41.

5、2.1 国内外发展前景41.2.2 行业发展存在的问题和分析41.3 本文主要研究的内容5第2章材料分析52.1 工作原理52.2 选题依据和意义62.3 婴儿床所适应的群体6第3章婴儿床结构设计及计算73.1 婴儿床的框架结构73.1.1 床体材料的选择83.1.2 床体设计需要满足的要求113.1.3 床体的计算133.1.4 床体各个构件的组合133.2 传感器的选择143.2.1 磁敏传感器153.2.2 磁敏电阻183.3 辐射的屏蔽21第4章保护装置的P1.C控制系统设计224.1 P1.C的概念及特点224.2 工作原理234.3 控制要求及工作方式244.3.1 人体感应探测器

6、244.3.2 护栏运行位置监测254.3.3 步进电机驱动.264.3.4 减速器的选择与应用274.3.5 本系统要着重解决的两个问题284.4 软件设计294.5 护栏升降机构的设计294.5.1 刚性升降机构304.5.2 柔性传动升降机构314.6 本次设计存在的问题和不足32结论33参考文献34致谢35第1章绪论1.1 选题背景设计新型智能婴儿床，它是在普通婴儿车的基础上，加入传感器、监控系统等设计人性化和智能化。主要从婴儿床的结构、功能实现等方面阐述了婴儿床的设计方案.并在功能实现中给出了电路图的设计，使读者可以更清楚地了解智能婴儿床的原理。近年来，婴幼儿产品市场几度出现混乱不堪

7、、鱼龙混杂，从三鹿鼠胺奶粉到黑心棉婴儿服饰，到问题奶瓶，再到现在婴儿床出口数次被召回事件。所以婴儿床的质量及安全，不得不引起家长、相关部门及社会的关注。从材料的选择、结构及框架设计，油漆的选用，再到床体上的雕花及装饰物，都存在各式各样的问题，部分质量不过关的问题婴儿床，散发着强烈的木头味，别说是刚出生的婴儿了，成年人都闻着刺鼻，更无法正常生活，另外床体结构松散、不稳定，也使婴儿身体受到伤害，设计尺度的不合理，油漆等装饰物的配备，总之从设计到生产，任何一个环节考虑得不周到，都有可能造成婴儿身体的伤害。现代社会的快节奏、快速率的生活方式使很多的年轻父母照顾婴儿已成为一种负担，为了消除和减少这种负担

8、，我们设计改进了一种新型的婴儿床，对婴儿的行为进行监视保护报警，方便家长及时的知道了解婴儿的状态，并且诊断出发出此状态的原因，为年轻家长提供自家孩子的行为规律的数据，使照顾婴儿轻而易举。每一个家庭都会需要婴儿床，他们会在众多的产品中选择自己所需要的，一定是安全性能好，要在功能上更加完善的，所以我们设计的无论从材质的选择，框架的设计，保护婴儿的安全都是人性化的，满足大众对床体的要求，具有很好的市场。1.2 发展前景状况1.2.1 国内外发展前景婴儿床是指给婴幼儿使用的床。现在的婴儿床款式多种多样，功能和价格也是相差也很大，选择时要注意安全和实用相结合的原则。婴儿床在使用中也存在一些安全隐患，父母

9、应给予重视，及时排除隐患。检查婴儿床油漆安全性，最直接办法是闻闻是否有味道。但这不是证明油漆安全性唯一标准。婴儿床油漆是否符合安全标准，关键要看是否含有重金属和甲醛等有害成分。继美国于2011年6月28日推出新的婴儿床安全标准后，巴西国家计量、标准及工业质量组织(INMETRO)发布了INMETRo269/2011号指令，要求巴西国内生产、销售和进口的婴儿床需符合特定的强制性产品安全认证规定，预计最早于2012年12月24日正式生效。该认证规定将适用于家用、商业设施或模拟家庭环境中的婴儿床，而医院中使用的婴儿床则不包括在内。婴儿床因为存在安全隐患而导致伤亡事故频频发生，已逐渐成为世界各国重点监

10、控对象，产品从生产、进口至终端销售都受到了进口国的严密监控和检测。因此，检验检疫部门提醒：首先，企业应及时关注出口国不断更新的婴儿床技术法规标准，做好预警和准备工作；其次，企业要积极转变自身产品发展方向，以高标准作参考，不因过分注重产品设计而忽略安全隐患，从产品设计、生产过程控制到产品最终检验等各个环节确保产品质量的安全可靠；第三，相关部门应及时发布风险预警信息，竭力帮扶企业采取行之有效的措施规避风险，减少被国外退运或通报的情况发生。完善婴儿床的各项功能，才能更好的为每个家庭提供保隙，让他们放心的使用产品。1.2.2行业发展存在的问题和分析消费者观念薄弱，作为一个对材料、结构和安全性无法预知的

11、家长来说，要选择一具较好的婴儿床是颇具难度的，在包装花俏、广告横飞的怂恿下，消费者选择婴儿床时手足无错，无论是床体外部结构及样式，还是辅佐油漆和装饰的采用，都可能造成婴儿的伤害。婴儿床市场充斥着假货，随处可见的假冒伪劣产品，为不法商家孕育出了一个温床,走进各大家居买场，会时不时的闻到一股刺鼻的木料味道，有些婴儿床的侧栏已经发生松动，床体也不够结实，显而易见，这些婴儿床是不过关的，达不到国家安全标准。在中国婴儿床产业得到迅速发展，国内国外相比在技术和之质量上任然具有一定的差距，低水平的竞争较为明显，近年来，原来不涉及这个行业的商家，也己经开始制造和生产婴儿床的职业生涯，希望借机在婴儿床市场有利可

12、图，然而按部就班的生产经验，并且欠缺专业技术和设备的支持，婴儿床的安全及质量是很难保障的。1.3 本文主要研究的内容完善婴儿床的功能，为婴儿的成长提供保障，本课题是利用P1.C、传感器作为核心,对于家庭的婴儿床改进，当婴儿醒时，父母不在身边或看护人距离离婴儿床较远时，无人看护，实现报警功能，当婴儿醒来时，他身体的摇动或着哭声会通过系统将信息传递给父母。婴儿床护栏可实现自动伸缩，对婴儿实现了保护。最后对各个方案进行相互比较，选取出相对较优的设计方案进行设计。第2章材料分析2.1 工作原理(1)磁敏电路工作原理，磁敏电路的工作信号通过放大器放大，激发晶闸管通路，触发响铃达到报警效果。(2)伸缩杆延

13、伸，防止婴儿的爬出，本系统采用P1.C为主控制器，当感应探测器探测到有肢体接近时，将脉冲信号传给P1.C,P1.C判断后通知电机运行，伸缩装置开启后，P1.C做出判断，在婴儿想爬出，感应器感应手胳膊，伸缩杆延伸，防止婴儿爬出，当婴儿无外爬举动时，伸缩杆自动缩回至原始位置。2.2 选题依据和意义随着社会的和谐发展，人民生活水平不断提升，家长及社会对孩童教育及成长方面的开销成倍增加，“不要让孩子输在起跑线上”是大多数家长“望子成龙，望女成凤”的夙愿，家长急切盼望市场推出综合性价好的产品，来满足婴儿及家长的需求。睡眠对婴幼儿来说是非常重要的，幼儿每天睡眠的时间在15-20左右，舒适惬意的婴儿床能给婴

14、儿提供一个良好的外部环境。换句话说，如果婴儿床设计不合理，婴儿的大部分时间在煎熬中度过。如今，大部分孩子都是独生子女，被家长宠着，被长辈惯着，脾气习惯或多或少会有些任性，更主要的是缺乏独立自主的意识。如果从婴儿刚出生，就为他添置一张婴儿床，从小开始培养他的独立意识，一方面可以培养他良好的生活习惯，一方面可以为他营造一个独立的空间。2.3 婴儿床所适应的群体2-6岁，有升降栏，可以跟据宝宝的成长来调整高度。经调查分析，不同材质和不同类型的婴儿床价格也不尽相同，在做问卷调查的时候发现，市场卖相最好的是为一般的婴儿床、儿童床和摇摆床。分析原因是因为：一般的婴儿床和摇摆床，均适合2-6岁的孩子使用，0

15、-2岁时一般给孩子买婴儿车，孩子陪同父母睡，而摇摆床则具有一定的摇摆功能也极其受消费者欢迎，儿童床是每个孩子上学以后是必须品所以卖相也非常好，这就意味着一般的婴儿床、摇摆床和儿童床在以后的设计开发中有很大的市场，而且以后市场的竞争也会越来越激烈。图2-1传统婴儿床实例第3章婴儿床结构设计及计算3.1婴儿床的框架结构婴儿床的框架机构应该从稳定、轻便、耐用的设计原则，因此婴儿床框架结构应采用不锈钢，其他稳固部件应采用铝合金，婴儿床大体结构示意图如图1如模型图1所示，婴儿床最顶层是护栏可自由升起放下，第二层由垫褥等组成，旨在让婴儿有更好的舒适的生活环境；第三层由黑匣子组成，黑匣子里面放着传感电路和报警系统等。图3-1婴儿床模型3.1.1床体材料的选择不锈钢(StainlessSteel)是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸刚。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。各产品由于用途的不同，其加工工艺和原料的品质要求也不同。一般来说不锈钢制品的不同，其要求原料厚度公差也各不相同，象二类餐具和保温杯等，厚度公差一般要求较高