滑板助力太阳能空调婴儿散步车的研究与设计

2015-03-26范振全侯晓霞卫江红韩超

河南科技 2015年21期

关键词：婴儿车滑板温湿度

范振全侯晓霞卫江红韩超

（德州学院机电工程学院，山东德州 253023）

滑板助力太阳能空调婴儿散步车的研究与设计

范振全侯晓霞卫江红韩超

（德州学院机电工程学院，山东德州 253023）

为解决传统婴儿车普遍采用手推式助力方式比较费力的问题，同时考虑到夏季婴儿车内温度过高、冬季温度过低，不适于婴儿正常生活，且缺少安全通信的现状进行了滑板助力太阳能空调婴儿散步车的设计研究，通过在传统婴儿车的基础上进行必要的结构改造以及软件程序设计，达到使婴儿车集轻便、实用、舒适、安全、自动和节能于一体的效果。

滑板助力；太阳能空调； GSM短信模块；婴儿车； Keil程序设计

随着经济的发展，人们物质生活水平的越来越高，婴儿用品的实用性、安全性、舒适性显得尤为重要。如何能够达到婴儿在室外活动时安全方便舒适的效果，成为人们越来越伤脑筋的事情。当前，能够使婴儿生活舒适的空调婴儿车和方便家长的助力婴儿车在市场上基本处于空白状态，虽然出现了少数改装过的婴儿车，但并未得到大众的认可。综合上述原因，进行了滑板助力太阳能空调婴儿散步车的设计，通过在传统婴儿车的基础上进行必要的结构改造以及软件程序设计，使婴儿车集轻便、实用、舒适、安全、自动和节能于一体，更好地应用于市场。

1 设计方案

滑板助力太阳能空调婴儿散步车的设计主要包括滑板助力、安全按钮、太阳能空调、自动遮阳棚及其Keil程序的设计研究五个方面。

1.1 滑板助力

滑板助力部分的设计主要包括婴儿车、滑板以及滑板与婴儿车之间的连接系统。

滑板是由螺栓连接在车体上的不需要时可以随意拆卸，过减速带等特殊位置时可悬挂于婴儿车把手处的突起上，即方便又省力。为了增强婴儿车的安全性，同时方便观察婴儿在车体内的生活状态，婴儿乘坐的摇篮部分面对监护人。

通过机械设计［1，2］在婴儿车的后方支架处放置俩个U型卡子，在卡子的前端打孔连接俩个两端扁平的带孔的钢管，将钢管的另一端连在一个轴上轴两端用螺丝固定，在滑板的前端固定两根结实的钢筋焊接在轴上，这样就组成了一个可收放、可拆卸的滑板助力系统。

1.2 安全按钮

在婴儿车上放置了GMS短信模块，并在婴儿车扶手位置设置了电源开关，当家长外出带孩子遇到危险或意外时，家长只需按下开关按钮就能使GMS模块向指定手机发送Help Me字样告诉家人在外遇到困难，需要救助，有效缩短救援时间。

1.3 太阳能空调

在婴儿车的遮阳棚外部装有柔性薄膜太阳能电池板 0.5W电池片2V防水便携光伏组件发电卷曲DIY，因为一片太阳能薄膜是0.5W2V而我们所采用是12V3A 铅电池太阳能控制器，它的充电电流不能超过3A，所以一共安装了6片太阳能薄膜，并且太阳能薄膜分布在遮阳棚折叠时的褶内不会影响到遮阳棚的折叠。在婴儿车的内部安装了DHT11 温湿度模块传感器，用于检测婴儿车内部的温湿度，并在遮阳棚内部安装了小风扇，加热片，空气加湿器等硬件，当DHT11 温湿度模块传感器检测到婴儿车内部的温湿度与STC12C5A60S2单片机设定的数值不一样时，单片机就会通过控制继电器来使各硬件工作，使婴儿车内部环境保持相对恒定，使婴儿舒适生活。并且我们在婴儿车的把手位置安装了5110液晶显示屏，便与家长实时监测婴儿车内部的温湿度，保证婴儿的舒适度。所有硬件的供电系统放置在婴儿车的下面，不会影响到婴儿的安全以及婴儿车的折叠，并且适当的增加了婴儿车的配重，使其更加安稳，婴儿更加安全。通过超细航空线将电路引出去，不会影响到婴儿车的美观，而且使电路安全性与稳定性得到了一定程度的提高。

1.4 自动遮阳棚

我们在婴儿车遮阳棚的调控转轴处安装了舵机，并在遮阳棚内部放置了光敏传感器，使光敏传感器检测到的光照强度与单片机控制的舵机角度一一对应，在单片机内设定一个对于婴儿眼睛最适当的光照强度，这样遮阳棚就会根据光照强度的强弱自动调整，满足婴儿的实际需要，同时方便了家长，减轻了家长的劳累程度。

1.5 Keil程序设计

我们采用的控制系统是51系列的STC12C5A60S2单片机，使用的电脑编程软件为Keil，程序下载软件为STC，三者相互协作完成程序的运行。

太阳能空调婴儿车的程序设计：首先DHT11 温湿度模块传感器采集婴儿车内部的温湿度数值通过5110液晶显示屏表现出来，当传感器采集到的温湿度信号，与Keil程序里设定的数值不一样时，STC12C5A60S2单片机就会通过控制继电器来控制硬件的工作。当温度采集值低于温度设定值范围，加热片就会开始工作，当温度采集值高于温度设定值范围，小风扇就会开始工作，当湿度度采集值低于湿度设定值范围，空气加湿器就会开始工作，三者协调工作维持婴儿车内部小环境的相对稳定。其次遮阳棚内部的光敏传感器检测到的外部光照强度与单片机内部设定的适合婴儿眼睛的光照强度值时刻进行对比，当外部的强度值不满足婴儿的需要时，单片机会通过控制舵机的旋转角度自动调整遮阳棚的倾斜程度，始终保证内部光照强度在最适范围内。传感器与单片机紧密协作共同保证婴儿乘坐在婴儿车内部时的舒适度，营造一个良好的婴儿生活环境。