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课题研究基本内容
为了实现游泳装置的信息化，智能化以及使用的安全，保护儿童游泳时的安全，设计安全游泳系统。此系统由核心处理器单片机，检测水温和压力的传感器，自动充气装置等组成。当检测到压力不足时，发出声光报警，水温过高或过低时也会发出声光报警，当儿童感觉到危险时，可以按下紧急求救按钮，信息传到陪伴者手机上，本设计的主要内容：
1、分析儿童游泳安全装置研究背景意义，并阅读相关资料，完成对相关技术现状的调研；
2、确定儿童游泳安全装置的检测参数，分析实现的功能，完成对模块的对比选择，设计出符合本儿童安全游泳装置系统的总体方案；
3、儿童安全游泳装置系统的硬件电路设计，包括温度检测电路，压力检测电路，单片机控制电路，声光报警电路，显示电路，以及无线通信电路，对各部分电路进行叙述，并对硬件进行焊接与调试；
4、儿童安全游泳装置系统的软件算法设计，包括主程序，温度采集子程序，压力采集子程序，报警子程序以及无线通信子程序等。
5、实物调试与功能验证，焊接完成实物后实现与算法联合调试，完成对检测，报警以及无线通信功能的验证。
研究方案及预期达到的目标
方案一：
本课题设计的一款儿童游泳安全装置，从温度和压力两个参数进行检测，并对参数进行显示，当参数不在设定范围时进行报警，实现求救，同时能实现按键求救，实现远程报警功能，整个系统以及STM32单片机为核心，采用防水的DHT11温湿度传感器检测水温，采用扩散硅压力变送器测水压，同时采用GSM模块来实现远程求救报警功能，采用蜂鸣器来实现声光报警功能。
方案二：
本课题设计的一款儿童游泳安全装置，从温度和压力两个参数进行检测，并对参数进行显示，当参数不在设定范围时进行报警，实现求救，同时能实现按键求救，实现远程报警功能，整个系统以及STM32单片机为核心，采用防水的DS18B20温度传感器检测水温，采用XGZP6847传感器检测水压，按键来设置温度和压力界限值，数码管实时显示检测到的温度数据和压力数据，同时采用GSM模块来实现远程求救报警功能，采用蜂鸣器来实现声光报警功能。
方案三：
本课题设计的一款儿童游泳安全装置，从温度和压力两个参数进行检测，并对参数进行显示，当参数不在设定范围时进行报警，实现求救，同时能实现按键求救，实现报警功能，整个系统以及STC89C52单片机为核心，采用防水的DS18B20温度传感器检测水温，采用XGZP6847传感器检测水压，按键来设置温度和压力界限值，LCD1602实时显示检测到的温度数据和压力数据，同时采用蓝牙模块来实现求救报警功能，采用蜂鸣
器来实现声光报警功能。
通过多方面考虑和实用性，精确度，单片机进行处理，具有低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点，故选择方案三。
方框图如图1所示（见附页），
方框图说明：温度传感器模块采集温度，压力传感器模块采集水压，按键模块设置温度和压力界限值，显示模块显示检测到的温度和压力数据，蓝牙模块来实现求救报警功能，采用蜂鸣器来实现声光报警功能。
程序流程图如图2所示
流程图说明：各个系统初始化后，将采集到的温度和压力传送到显示屏，当采集到的数据超标则蜂鸣器报警，通过蓝牙模块实现报警。
预期目标：
- 温度范围：20-50℃，测温精度：±1℃，水温低于30℃或高于35℃，发出声光报警；
- 压力检测范围0-50kpa，检测精度±1kpa，压力小于20kpa时，发出声光报警。
- 键盘设定功能，最小步进值为0.1；
- 液晶实时显示温度和压力信息；
- 按下求救按钮，信息上传至手机。发短信
- 气压过低自动充气(LED)
