基于加速度傳感器MMA7260QT的自動(dòng)搖籃的設計

　　飛思卡爾MMA7260QT三軸加速度傳感器
　　系統使用新的MMA7260QT三軸加速度傳感器作為主要傳感器，內部信號調理，內置濾波，量程可選，性能穩定可靠，設計起來(lái)相當簡(jiǎn)潔方便。

　　加速度測量部分
　　傳感器設置為最小的量程，輸出經(jīng)過(guò)電阻電容濾波然后進(jìn)入單片機AD輸入，如圖4。

　　鍵盤(pán)電路
　　鍵盤(pán)電路十分簡(jiǎn)單，端口到地接2M電阻即可，觸摸鍵盤(pán)的PCB設計要兼顧三鍵判斷，故采用如圖5設計。

　　電機驅動(dòng)
　　單片機輸出PWM脈寬調制信號，然后通過(guò)驅動(dòng)電路驅動(dòng)電機。

　　麥克風(fēng)輸入
　　麥克風(fēng)輸入經(jīng)放大后通過(guò)二極管整流到電容上，此電壓進(jìn)入單片機AD轉換器。

　　音樂(lè )播放
　　音樂(lè )源使用專(zhuān)用音樂(lè )IC，功率放大器使用國家半導體的LM4874芯片，具有4級電子音量調節功能，本系統只需單聲道即可。

　　液晶顯示
　　采用3.3V串行液晶顯示模塊，128X64點(diǎn)陣，單片機通過(guò)SPI端口直接相連。

　　外圍其他電路
　　電源經(jīng)220V轉為5V然后經(jīng)LM1117-3.3穩壓成3.3V輸出給系統電路使用，5V電壓還用來(lái)驅動(dòng)電機。

系統軟件

　　系統軟件完成以下功能：

　　·根據設置參數定期檢測搖籃狀態(tài)。
　　·定期對鍵盤(pán)中斷引腳檢測充放電時(shí)間。
　　·驅動(dòng)液晶顯示器顯示相關(guān)參數、菜單。
　　·根據參數驅動(dòng)搖籃播放音樂(lè )。

　　檢測搖籃狀態(tài)
　　以10Hz的頻率檢測加速度傳感器，定時(shí)器中斷程序啟動(dòng)AD轉換器，主程序中檢測到AD轉換完成則把結果保存起來(lái)，通過(guò)和零值比較，如果大于閾值，則認為嬰兒活動(dòng)，根據設置參數啟動(dòng)電機、音樂(lè )。

　　鍵盤(pán)檢測
　　以20Hz的頻率掃描鍵盤(pán)，定時(shí)器中斷程序把相應引腳置為輸入，允許鍵盤(pán)中斷。引腳放電引起鍵盤(pán)中斷，保存中斷時(shí)的定時(shí)器數值，然后退出。主程序等兩個(gè)按鍵引腳都掃描完畢保存了放電時(shí)間后，調用鍵盤(pán)處理程序分析，得到按鍵結果。

　　液晶顯示器驅動(dòng)
　　液晶顯示器使用SPI口送數據，根據按鍵結果相應調整液晶顯示的內容。

　　搖籃驅動(dòng)和音樂(lè )播放
　　驅動(dòng)搖籃時(shí)，根據設置參數啟動(dòng)PWM輸出，同時(shí)記錄時(shí)間，到參數規定的時(shí)間后緩慢停止搖籃（減少PWM占空比）。

　　功放音量根據參數設置，觸發(fā)音樂(lè )IC播放音樂(lè )。

　　其他輔助程序
　　根據軟件需要，設置定時(shí)器中斷和變量time_to_1s，當變量中數值達到1S后重置變量。

　　程序結構
　　主程序流程如圖6

　　主要子程序：
void MCU_init(void) 單片機初始化
void lcd_init(void)點(diǎn)陣液晶顯示初始化，顯示待機畫(huà)面。
void lcd_menu(unsigned char)菜單顯示子程序
void acc_t(void)加速度檢測子程序
unsigned char key_calc(void)鍵盤(pán)處理子程序，返回鍵盤(pán)值。
全局變量key_start_time保存放電開(kāi)始時(shí)間key_a、key_b保存兩個(gè)按鍵放電時(shí)間。
Prog_state保存程序運行狀態(tài)。Sys_set保存系統設置。

　　菜單可調節參數：

搖籃狀態(tài)：自動(dòng)，手動(dòng)開(kāi)，手動(dòng)關(guān)。
搖動(dòng)時(shí)間：1，3，5，10，30，60，120分鐘。
搖動(dòng)速度：快速，中速，慢速，關(guān)閉。
寶寶動(dòng)作靈敏度：高，中，低。
聲音靈敏度：高，低。
音樂(lè )音量：高，中，低，關(guān)閉。