智能床垫系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着生活水平逐渐提高，人们更加追求个性化、舒适化以及智能化的生活方式，对家居生活品质的要求也逐渐提高。清代医家李渔说过：“养生之诀，当以睡眠居先。睡能还精，睡能养气，睡能健脾益胃，睡能坚骨强筋。”睡眠是人生旅途的驿站，每个人生命中有33%的时间是在睡眠中度过的。衡量健康的首要标准就是睡眠质量的好坏，一个人只有充足的睡眠，才会在清晨醒来后拥有旺盛的精力去面对生活的挑战，才会拥有健康的体魄，延年益寿。据2015年《中国睡眠质量报告》调查，近40%的中国人被睡眠问题所困扰。于是，睡眠这一领域也成为了近年来大热领域之一。随着人们生活水平的日益提高，人们对于家具的需求已经从传统形态向智能型转变，已经有很多相关企业和科研单位对智能床垫进行了较多的研究，市场上也出现了多种类型的智能床垫。

近50年来，床垫行业的发展经历了三个阶段：1、上世纪70年代兴起的席梦思弹簧床垫和棕丝材质的硬床垫为主要代表，另搭配床体。2、近年来从欧洲流传至我国的电动床垫，有两种形式，一种是床垫、电动排骨架和床体组成；另一种是电动排骨架和床垫合二为一再加上床体。这种电动床垫价格通常在3万至10多万不等。3、新一代床垫将床垫、电动排骨架、按摩器、床体综合统一，即可以单独使用也可以再和原有居家的任何风格床体搭配。4、最新的智能床垫通过分布式多维传感器采集到用户数据，在云端分析之后，提供贴合身体曲线的支撑方案，床垫会据此进行调整。

目前市场上常见的智能床垫有以下特点针对人体睡眠习惯，整合全球多种优质、健康的睡眠原材料，经过科学的组合设计出3种不同软硬度的床垫。可在电机作用下升高腿部位置，使血液回流，对心脏、大脑和腿部大有裨益；另可抬高头部位置，方便在床上看书、看电视等休闲娱乐。独创的背部滚动式按摩和背、腿部震动式按摩系统，可放松肌体、调节身心、舒筋松骨，品味生活至美，充分保障您的睡眠品质。

2. 研究内容和预期目标

1. 内容

随着人们生活水平的日益提高，人们对于家具的需求已经从传统形态向智能型转变，已经有很多相关企业和科研单位对智能床垫进行了较多的研究，市场上也出现了多种类型的智能床垫。本课题从个人的健康管理入手，旨在设计一种可以在人们睡眠过程中获取人体重要参数、了解人体状况的智能床垫，同时研究可以改善睡眠功能的实现方案。系统主要包括单片机核心模块、传感器模块、通信模块、电机驱动模块等。

2. 技术要求

3. 研究的方法与步骤

1.研究方法

首先要了解系统所要实现的功能；其次根据功能去选择相应的硬件资源；再次将一个大的系统进行模块化划分，然后逐一去设计。最后把所有模块进行优化整合，便得到了一个完整的系统。研究选用压电电缆，其原理是当电缆受到外力或冲击、振动时，压电电缆即刻感应并输出电压信号。

通过检测放大电路和放大倍数的调整经a/d转换后送单片机 、由单片机现场监测人体生命特征。

4. 参考文献

[1]佟巳刚.单片机c51应用编程与实践.北京:高等教育出版社,2017.[2]马秀丽,周越,王红.单片机原理与应用系统设计,北京:清华大学出版社,2014.[3]刘利军.单片机技术与节电装置设计.北京:中国电力出版社,2016.[4]韩克,薛迎霄.单片机应用技术:基于c51和proteus的项目设计与仿真.北京:清华大学出版社,2017.[5]方俊,李少谦.无线传感器网络信号处理.北京:国防工业出版社,2016.[6]谢飞波,朱洪波,李玉刚,张英海.无线通信与物联网.北京:人民邮电出版社,2015.

[7]于微波，林晓梅，刘俊萍.微型计算机控制系统(第一版).[m].吉林人民出版社,2002.

[8]刘刚，邵敏权，刘俊萍，林晓梅.单片计算机原理实验及应用技术.[m].吉林科技技术出版社,1995.12.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2-26～2022-3-16查阅相关背景及技术资料，制订具体计划，撰写开题报告。（2）2022-3-19～2022-4-06 提出实现方案，熟悉单片机硬件资源及编程技巧。（3）2022-4-09～2022-4-27 设计电路原理图，提出程序框图，编制控制程序。（4）2022-4-30～2022-5-25 系统调试及改进，修正程序错误。（5）2022-5-28～2022-6-08 整理毕业设计文档，修改毕业设计论文。（6）2022-6-08～2022-6-15 提交毕业论文，准备答辩。