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【单片机毕业设计推荐】基于 STM32 的智能婴儿监护床控制系统设计与实现，基于 STM32 的多传感婴儿看护装置设计（012203）

news 2026/7/23 22:02:36

文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
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博主介绍：✌️码农一枚，专注于大学生项目实战开发、讲解和毕业🚢文撰写修改等。全栈领域优质创作者，博客之星、掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于单片机，Java、小程序技术领域和毕业项目实战
✌️技术范围：单片机，STM32，52/51单片机、小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的智能婴儿监护床控制系统设计与实现
基于 STM32 的多传感婴儿看护装置设计
基于 STM32 单片机的婴儿环境监测与自动安抚系统设计
基于 STM32 的婴儿尿床检测与哭声响应智能装置开发
多传感器融合的 STM32 婴儿智能监护平台设计
基于 STM32 的婴儿环境参数监测与自动调控系统设计
STM32 驱动的多功能婴儿安抚监护设备设计与实现
基于 STM32 的婴儿危险边缘预警智能看护系统
基于 STM32 单片机的温湿度、水位、噪声综合监护装置设计
具备手动 / 自动双模式的 STM32 智能婴儿床控制系统设计
基于 STM32 的阈值可调式婴儿智能监测与执行控制系统
基于 STM32 单片机的婴儿声光安抚与环境监测系统开发
集成多传感器的 STM32 婴儿安全监护装置设计与调试
STM32 单片机婴儿尿床、啼哭、环境温度监测系统设计
基于 STM32 的 OLED 显示婴儿智能监护终端设计
基于 STM32 的婴儿床自动摇晃与环境监测一体化系统
多传感信号采集下 STM32 婴儿智能预警控制系统设计
基于 STM32 单片机的婴幼儿居家智能看护装置研发
自动与手动模式兼容的 STM32 婴儿监护硬件系统设计
基于 STM32 的婴儿状态感知、预警与自动安抚系统实现

项目研究背景

随着智能家居与物联网传感技术持续普及，婴幼儿居家监护需求持续增长。当代年轻家长日常事务繁杂，难以持续不间断看护婴儿，传统人工监护方式存在精力有限、反应滞后等问题。市面上现有婴儿监护设备大多功能单一，仅能够完成视频画面监控，缺少尿床检测、哭声识别、环境温控、自动安抚联动控制能力，多数产品仅具备数据采集功能，缺少本地自动执行控制机制，同时缺少手动、自动模式灵活切换功能，参数阈值调整操作不便。基于嵌入式单片机的多传感控制系统成本较低、部署便捷，适合家庭场景使用。依托 STM32 单片机强大的数据处理能力，融合温度、水位、声音、红外多种传感器采集婴儿周边环境与状态信息，搭建集监测、预警、自动安抚、环境调节于一体的智能监护装置，能够实时感知婴儿尿床、啼哭、环境高温、靠近床边危险等情况，并联动风扇、舵机、音频模块做出响应。本课题针对传统婴儿监护方案智能化程度不足、联动控制缺失的痛点开展设计，对实现婴幼儿低成本居家智能看护具备实际应用价值。

摘要

本文设计一款基于 STM32F103C8T6 单片机的智能婴儿监护床控制系统。系统整合 DS18B20 温度传感器、水位传感器、声音传感器、E18-D80NK 红外传感器采集环境与婴儿状态数据，通过 OLED 屏幕实时展示温度、水位、噪声信息。系统支持自动模式、手动模式与阈值设置模式三种工作状态；自动模式下，系统依据预设阈值判断婴儿尿床、啼哭、环境超温、靠近床边等场景，联动指示灯、舵机、MP3 模块、风扇、蜂鸣器执行对应动作；手动模式支持按键独立控制各类外设；阈值模式可完成各类传感阈值自定义配置。文章完成硬件电路搭建、嵌入式程序开发、功能调试与整机测试。测试结果表明，系统传感采集稳定，模式切换流畅，各项联动控制功能运行可靠，能够实现婴幼儿环境监测、危险预警与自动安抚，适用于家庭场景下婴儿智能化监护。

总体方案

主控单元：STM32F103C8T6 单片机
作用：整个系统的控制核心，完成传感器数据采集、逻辑判断、按键扫描、外设驱动与模式管理。选型理由：资源充足，具备多路 IO 端口、定时器，支持舵机 PWM 驱动，开发资料丰富，适合本科生嵌入式开发，功耗适中，满足本系统多路外设驱动需求。
显示单元：OLED 液晶显示屏
作用：实时刷新并展示环境温度、噪声数值、水位状态、系统当前工作模式。选型理由：屏幕体积小巧、功耗低，通信协议简单，适配 STM32 单片机，便于直观查看实时监测数据。
感知传感器模块

DS18B20 温度传感器：采集环境温度，为风扇自动控制提供数据；单总线通信，布线简单，测温稳定。
水位传感器：检测尿床积水情况，识别婴儿尿床状态。
声音传感器：采集环境噪声，识别婴儿啼哭信号。
E18-D80NK 红外光电传感器：检测婴儿是否靠近床沿危险区域，触发蜂鸣器报警。

执行设备模块

SG90 舵机：机械摆动模拟婴儿床摇晃，实现婴儿安抚；支持 PWM 信号控制，驱动简单。
MP3 音频模块：检测到啼哭时播放安抚音乐。
散热风扇 + 继电器模块：温度超标时驱动风扇工作，调节环境温度。
LED 指示灯：尿床状态提示。
蜂鸣器：婴儿靠近床边危险场景下声光报警。

人机交互单元：独立物理按键
作用：实现模式切换、外设手动控制、传感阈值调整。结构简单，程序逻辑易于实现。
辅助硬件：直流稳压电源、面包板、杜邦线
作用：为整套硬件系统提供稳定供电，搭建硬件实验电路，保障各个模块稳定运行。

核心功能

主控数据处理功能
STM32F103C8T6 单片机循环采集各个传感器原始信号，完成信号简单滤波、数值转换，统一调度各个外设，执行模式逻辑判断，是系统所有功能运行的基础。
实时数据显示功能
OLED 屏幕持续刷新，直观展示实时水位、环境噪声、温度数值，同时显示当前系统工作模式，方便使用者直观掌握监测状态。
尿床监测识别功能
水位传感器持续采集湿度水位信息，感知婴儿尿床情况，作为系统自动模式下重要判断依据。
哭声噪声检测功能
声音传感器采集环境音量数据，识别婴儿啼哭产生的噪声信号，为自动安抚功能提供触发条件。
环境温度采集功能
依靠 DS18B20 传感器实时采集环境温度，用于高温环境下自动开启风扇降温。
模拟摇床安抚功能
系统满足触发条件时控制 SG90 舵机周期性往复转动，模拟摇晃婴儿床，实现对婴儿的物理安抚。
床边危险预警功能
红外光电传感器持续监测床沿区域，一旦检测到遮挡信号判定婴儿处于危险边缘，立即控制蜂鸣器发出警报，提醒看护人员。
系统模式切换功能
通过按键循环切换自动模式、手动模式、阈值设置三种工作模式，实现多场景灵活使用。
手动控制功能
手动模式下，按键可以独立控制摇床舵机、散热风扇、MP3 音乐模块的开启与关闭，方便看护人员主动操作设备。
参数阈值配置功能

进入阈值设置模式后，使用者能够自定义水位、声音、温度触发阈值，适配不同环境下的使用需求。

自动模式联动控制功能

水位高于阈值：点亮指示灯提示婴儿尿床；噪声高于阈值：启动舵机摇晃床体并控制 MP3 播放音乐；温度高于阈值：闭合继电器启动风扇进行散热。

技术路线

编程语言：C 语言
选型理由：嵌入式 STM32 开发主流编程语言，执行效率高，可直接操作硬件寄存器，广泛应用于单片机控制系统开发，本科嵌入式课程重点学习内容。
开发环境：Keil MDK5
选型理由：STM32 官方主流开发编译工具，支持程序编译、在线调试、程序下载，拥有完善的调试功能，配套丰富学习资料。
硬件仿真辅助：STM32CubeMX
选型理由：可视化图形配置单片机引脚、时钟、外设，自动生成初始化代码，降低底层开发工作量，缩短项目开发周期。
电路绘图工具：Altium Designer
选型理由：用于绘制系统硬件原理框图，辅助理解硬件连接逻辑，方便毕业设计图纸撰写。
程序下载工具：ST-LINK 仿真器
选型理由：实现程序烧录与在线调试，实时查看变量数据，方便调试传感器采集、外设驱动相关代码。
测试工具：万用表
选型理由：硬件调试阶段测量电压、排查线路短路、模块供电异常等硬件故障。
文档绘图工具：Visio
选型理由：绘制系统总体架构图、程序流程图，用于毕业设计论文图表制作。
通信技术：IIC、单总线、PWM
选型理由：OLED 采用 IIC 通信，DS18B20 使用单总线协议，舵机依靠 PWM 脉冲控制，均为本课题模块所需标准通信方式。
开发流程：需求分析→硬件选型与电路搭建→底层驱动编写→业务逻辑开发→系统功能调试→整机联调→稳定性测试→论文撰写
选型说明：遵循软件工程与嵌入式项目标准开发流程，循序渐进完成整个项目开发，符合本科毕设研发规范。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。