CN201005351Y

CN201005351Y - 自动音乐摇篮

Info

Publication number: CN201005351Y
Application number: CNU2007200176697U
Authority: CN
Inventors: 迟宗涛; 周朝红; 黄俐; 郑必蓉; 逄金波
Original assignee: Qingdao University
Current assignee: Qingdao University
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2007-01-19
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2017-01-19

Abstract

本实用新型涉及一种家庭使用的多功能自动控制摇篮，特别是一种单片机控制可自动摇摆和音乐播放的自动音乐摇篮，在常规摇床体下部一端安装电动机，电动机的输出旋转力经常规方式变换成为摆动力输出通过连杆结构与摇床体对接，在摇床体上部一角内侧制有麦克风，上部另一角制有扬声器和录音口，语音芯片和单片机分别与麦克风、扬声器、录音口电连通并制板成单体置于摇床体下部，将录音开关、播放/停止键、启动开关和指示灯排列制成方式结构的控制面板并与单片机电连通，控制面板安装于摇床体一侧或安装于便于看护人员控制的台桌上，功能齐全，使用方便，可以人工控制启动，乐曲可自由录制，具有较好的人性化。

Description

自动音乐摇篮

技术领域：

本实用新型涉及一种家庭使用的多功能自动控制摇篮，特别是一种基于单片机和传感器控制电动机及语音芯片来实现自动摇摆和音乐播放的自动音乐摇篮。

技术背景：

目前国内外传统的婴儿摇篮都是采用人工推摇的方式，有吊篮、摇床等，家长需要花费很多精力去看护、哄睡孩子，使用起来费时费力。现在市场上也出现了少量的自动摇篮，但采用单片机和传感器控制的不多，自动控制能力不强。有些在摇篮上安装监控设备，成本较高，不适宜推广；有些传动过于简单，长期使用不可靠；有些在篮体上部安装传动装置，安全系数低；还有些利用平衡原理形成自动摇摆，需要平衡杆等，影响摇篮本身的美观；有的没有安装音乐播放器，而音乐可以提高婴儿的智力开发，也可以很好地促进婴儿很快的进入甜美的梦乡。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求设计制备一种利用现代电子技术控制常规摇篮，实现摇篮自动摆动和播放音乐功能，减轻看护婴儿的劳动强度，同时也为婴儿营造了一个舒适健康的睡眠环境，安全可靠。

为实现上述发明的目的，本实用新型主体结构包括扬声器、录音口、语音芯片、录音开关、麦克风、摇床体、单片机、电动机、电机启动开关、播放/停止键和指示灯电连通组合而成，分为摇床体和控制电路两部分，在常规摇床体下部一端安装电动机，电动机的输出旋转力经常规方式变换成为摆动力输出通过连杆结构与摇床体对接，在摇床体上部一角内侧制有麦克风，上部另一角制有扬声器和录音口，语音芯片和单片机分别与麦克风、扬声器、录音口电连通并制板成单体置于摇床体下部，将录音开关、播放/停止键、启动开关和指示灯排列制成方式结构的控制面板并与单片机电连通，控制面板安装于摇床体一侧或安装于便于看护人员控制的台桌上。本实用新型的控制电路部分主要由声音传感器及前置放大电路、施密特发生器、单片机、语音录放电路和电动机电路五部分组成。信号前置放大电路由三极管、电阻器、电容器、电源电池和开关组合而成，电源电路与开关串联并分别通过两个电阻器连接到三极管的基极和集电极，三极管的基极和集电极之间接有电阻器；麦克风一端接地，一端串联电容器后接在三极管的基极。前置放大电路、施密特发生器和语音芯片的外围电路通过绘制电路图，印刷PCB板，从而实现集成电路、减少体积；电机驱动电路和已编程的单片机通过芯片座接入已印刷好的电路，电动机两输入端分别焊接在驱动电路的两输出端。控制面板采用卡通毛绒玩具造型，三个按键在玩具的隐蔽处，避免被婴儿误按。

本实用新型使用时，闭合电源开关，电路开始工作。婴儿啼哭声由麦克风输入到放大电路和施密特发生器放大整流，处理后的信号送入单片机，单片机根据预先写好的程序控制电机工作和语音播放。电动机在驱动电路的驱动下循环正转、反转，床体随之左右摇摆，同时语音播放电路放出美妙的音乐；婴儿不哭时，单片机延迟一端时间后使电动机和语音电路不工作，摇篮停止摇动。用户手动操作控制面板，按下K1，录入用户喜欢的音乐，按下K2，实现扬声器播放.再次按下即停止放音。按下K3，电机工作，摇篮摇动起来，再次按下即停止。利用声音传感器将婴儿啼哭声转化为电流信号送入单片机，由单片机定时控制摇篮摇动和音乐播放。

婴儿啼哭时，声音通过麦克风U5转换成电流信号，再经过晶体管T3和施密特发生器的整流放大，产生脉冲信号送入单片机，单片机接收信号后，输出高电平选通驱动电路，驱动电路输出端输出信号使电动机正转，延时一定时间后，又输出信号使电动机反转，再延时一定时间，重复这个过程，带动摇篮摇摆。同时单片机选通语音芯片，输出高电平使语音芯片驱动扬声器播放芯片内存放的音乐。当婴儿停止啼哭时，前置电路没有输入信号，就没有输出信号，单片机检测不到信号，延迟一段时间后，输出低电平使电机停止运行，同时输出高电平使语音芯片不被选通，扬声器停止输出。

本实用新型与现有摇篮相比，功能齐全、方便实用既通过婴儿啼哭声控制，避免了人工摇动的麻烦，而且可以人工控制启动，乐曲可由用户自由录制，智能，更具人性化。

附图说明：

图1为本实用新型的整机结构原理示意图。

图2为本实用新型的工作流程示意图。

图3为本实用新型的电学原理示意图。

具体实施方式：

本实用新型的主体结构包括扬声器1、录音口2、语音芯片3、录音开关4、麦克风5、摇床体6、单片机7、电动机8、电机启动开关9、播放/停止键10和指示灯11。

在常规摇床体6下部一端安装电动机8，电动机8的输出旋转力经常规方式变换成为摆动力输出通过连杆结构与摇床体6对接，在摇床体6上部一角内侧制有麦克风5，上部另一角制有扬声器1和录音口2，语音芯片3和单片机7分别与麦克风5、扬声器1、录音口2电连通并制板成单体置于摇床体6下部，将录音开关4、播放/停止键10、启动开关9和指示灯11排列制成方式结构的控制面板并与单片机7电连通，控制面板安装于摇床体6一侧或安装于便于看护人员控制的台桌上。

本实用新型的核心是单片机U2，信号前置放大电路由三极管T3及电阻R1、R2、R3组成，6V电池与开关S串联，分别通过电阻R1和R2连接到三极管T3的基极和集电极，基极和集电极之间接有一电阻R2，麦克风U5一端接地，一端串联电容器C1接在三极管T3基极。

本实用新型的控制电路中，三极管T1的基极通过电阻R4与前端放大电路相连，集电极通过R7、R8接地，发射极与地之间接一电阻器R6，三极管T2的基极连在R7、R8之间。发射极连在三极管T1与电阻器R6之间。电源电压VCC分别通过R5与R9连到三极管T1与T2的集电极。由声音信号转化的电流从三极管T2的集电极输出，并送入单片机U2的INT0口。

单片机7的P1.6、P1.3和P1.0口分别连到驱动电路U1的IN1、EN和IN2，用来控制驱动芯片并控制电机工作。驱动电路U1的3脚OUT1、6脚OUT2分别接电动机8的正极和负极，其8脚、16脚分别接直流电源VCSS和VS。

单片机的P2.5、P2.6、P2.7、P1.1分别接到语音芯片3的P/R、/EOM、PD、/CE端，用来控制语音芯片的工作。语音芯片3的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚和6脚分别接到单片机的P0.4、P0.5、P0.6、P0.7、P1.2和P2.0；语音芯片的7脚、8脚和9脚分别接到单片机的P2.2、P2.3、P2.4；其28脚接直流电源VCC，电容C10、C11并联一端接语音芯片的28脚VCC，另一端接地，滤除交流成分；其14脚、15脚分别接扬声器U8的正端和负端；其21脚、20脚分别接电容C5和电阻R0串联支路；其17脚、18脚分别通过电容C9、C6接到麦克风U9上，U9一端通过R14接地，另一端经电阻R13、R12接到直流电源VCC上，R12、R13之间经C8接地；其26脚XCLK接地，19脚通过R11、C7并联回路接地。

控制面板上的录音开关4、播放/停止键10和电机启动开关9，即K1、K2、K2分别连接单片机的P0.0、P0.1、P0.2，用来手动控制.U7是操作指示灯，连P0.3口，当工作时操作指示灯亮。

本实用新型实施例中各电器元件参数和型号为：K1为按键开关，K2为按键开关，K3为按键开关，T1为三极管，T2为三极管，T3为三极管，R1为2.4kΩ，R2为330kΩ，R3为1.3kΩ，R4为100Ω，R5为1kΩ，R6为100Ω，R7为22kΩ，R8为22kΩ，R9为1kΩ，R10为5.1kΩ，R11为470kΩ，R12为2kΩ，R13为10kΩ，R14为10kΩ，U1为L293驱动电路，单片机U2为89C52，U3为晶振，U4为电动机，U5为麦克风，语音芯片U6为ISD2560，U7为发光二极管作为指示灯11，U8为扬声器，U9为普通录音口2，U10为6V直流电池，C1为10uF，C2为103pF，C3为22pF，C4为22pF，C5为0.1F，C6为22uF，C7为4.7uF，C8为220pF，C9为22uF，C10为0.1uF，C11为22u。

Claims

1.一种自动音乐摇篮，主体结构包括扬声器、录音口、语音芯片、录音开关、麦克风、摇床体、单片机、电动机、电机启动开关、播放/停止键和指示灯电连通组合而成，分为摇床体和控制电路两部分，其特征在于在常规摇床体下部一端安装电动机，电动机的输出旋转力变换成为摆动力输出通过连杆结构与摇床体对接，在摇床体上部一角内侧制有麦克风，另一角制有扬声器和录音口，语音芯片和单片机分别与麦克风、扬声器、录音口电连通并制板成单体置于摇床体下部，将录音开关、播放/停止键、启动开关和指示灯排列制成方式结构的控制面板并与单片机电连通，控制面板安装于摇床体一侧或安装于控制台桌上。

2.根据权利要求1所述的自动音乐摇篮，其特征在于控制电路部分包括声音传感器及前置放大电路、施密特发生器、单片机、语音录放电路和电动机电路；前置放大电路由三极管、电阻器、电容器、电源电池和开关组合而成，电源电路与开关串联并分别通过两个电阻器连接到三极管的基极和集电极，三极管的基极和集电极之间接有电阻器；麦克风一端接地，一端串联电容器后接在三极管的基极。

3.根据权利要求1所述的自动音乐摇篮，其特征在于控制电路中三极管(T1)的基极通过电阻(R4)与前端放大电路相连，集电极通过电阻器(R7)、(R8)接地，发射极与地之间接电阻器(R6)，三极管(T2)的基极连在(R7)、(R8)之间，发射极连在三极管(T1)与电阻器(R6)之间，电源通过(R5)与(R9)连到三极管(T1)与(T2)的集电极，电流从三极管(T2)的集电极输出，并送入单片机(U2)的INT0口。