正如我通常发生的那样，当一个想法出现时，它就会被深思熟虑，然后（Ostapa开始承担），它变得杂草丛生，并带有我最初没有想到的其他功能。这些想法激发了创造力的激情，过程开始了。
因此，这一切都始于以下事实：在步行过程中，有必要查看当前时间以了解步行时间...
每次都在手机上看时间并不方便，而且我很长时间都不戴手表。这意味着您需要在方便的地方放置一个指示器，以显示当前时间以及步行时间，以免每次都计数。在黑暗中行走时，婴儿推车中看不见孩子，这意味着通讯座必须配备照明设备。另外，在没有人工照明的地方驾驶时，最好在前排大灯照亮道路。在寒冷的季节，我想知道通讯座中的气温以及室外的气温。
为了确保推车在夜间的可见度，在街道上移动时，有一种想法是为推车框架配备LED照明。为了避免背光不闷，我在框架和车轮上使用了“智能” LED。
指示灯和控制按钮应放在容易接近的地方，在我的情况下，这是婴儿车框架。
设备的电源必须确保系统在装饰性照明灯和大灯打开的情况下可正常运行。还需要通过USB充电。
这些是我想要实现的主要功能。但是这个想法更进一步了。我想知道轮椅在当前步行过程中一天当中在整个时间内的行驶距离。也是当前的行驶速度。
有一次，我没有发现轮胎漏气，然后开车用轮胎漏气行驶了4公里。我考虑过监视轮胎气压。
好吧，最后，该考虑一下婴儿车本身的安全了。为此，我计划使用GPS / GLONASS接收器和GSM调制解调器。
智能婴儿推车的全部实现功能：
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由于该电路包含许多元件和一块大容量电池，因此决定将该设备分为两个模块-主模块和显示单元。主机如图1所示，显示单元如图2所示。
图。1。设备主体原理图
图2。人机界面示意图
ARM被选为D1设备的控制器。电池充电单元根据标准开关方案在微电路D3，D4上实现。电荷通过USB连接器从手机充电器中获取。同样，可选地，可以通过车载网络以6-20伏的电压为电池充电。底座内部，外部和电池的温度在DS18B20上实现。因为为了运输或更换夏季版本，可以将支架从框架上卸下，然后将连接器连接到支架，从而将温度计单元和支架内的背光灯从设备上断开。
GPS / GLONASS接收器用于确定本地坐标和确切的当前时间。当GPS信号可用时，系统时间记录在D2中。如果GPS / GLONASS信号接收不良，则不会校正当前时间，但D2手表会保持同步。
D14（EEPROM 24CL16）用于存储各种统计数据。
装饰照明在“智能” WS2812b LED上进行。所有照明元素（包括前照灯和车轮）都排列在一个信息链中。
通知框组装在元素D6，D7，D8上。该电路是从基于JQ6500的中文MP3模块复制而来的。 MP3音乐片段通过USB缝制到Flash D7中。
ADXL345用作加速度计D9。来自加速度计的数据用于监视道路上的不规则状况以及用于安全目的。
轮胎压力监测子系统使我着迷了很长时间，因此获得了另一篇文章[1]。...事实是，我在设备中使用的中文TPMS具有接收单元，该接收单元旨在将压力控制在1.1 atm-3.2 atm的范围内。每次轮询传感器时，标准系统都会通过吱吱声通知超出此范围的压力。正常运行约30-60秒后，定期对传感器进行轮询。因此，不可能简单地将标准单元放入婴儿车中。这并不有趣。研究协议并将其实现到您的系统中会更加有趣。该系统由四个外部传感器组成，这些传感器都拧在车轮配件上。
传感器是无线的；它们定期发送有关车轮压力和车轮中空气温度的信息。具有FSK调制的发射机广播频率433.92 MHz。为了捕获来自传感器的信号，使用了SI4432微电路上的收发器模块。
要将数据传输到GPS跟踪站点，请使用GSM调制解调器SIM800C。跟踪用于轮椅的防盗安全系统，并用于存储步行历史记录。
主机和显示单元在印刷电路板上制成，如图3所示。和图4。
图3。 “智能”婴儿车主机板外观
图图4。显示板外观
该设备在SSD1306控制器上使用OLED显示屏。显示屏很小，可以放在婴儿车的把手上。但这也是一个很大的缺点，因为当推车在移动过程中发生振动时，看不到小字样。因此，主要信息屏幕以大字体显示。
主机和显示单元通过串行端口连接，从而减少了导线数量。
霍尔传感器用作速度传感器和用于激活制动系统的传感器。传感器安装在车轮上的一块单独的板上，经过除湿和密封处理。
装饰性照明LED通过滤光片安装在铝型材的框架上，并且与外界隔绝。 LED环的防护等级为IP30，因此必须密封以防潮。
所有电线均铺设在婴儿车框架轮廓内，当折叠婴儿车时，弯曲点处会有过渡。
系统一直处于待机模式。使用VT3键禁用所有辅助设备。两个模块的控制器均以较低的频率工作，并且不必要的ARM外设也被禁用。一旦按了一定顺序的按钮（防止陌生人打开它），系统将唤醒，打开VT3键，并初始化模块。
所有紧急事件均在显示屏上伴随弹出消息和相应的告密者旋律。
设备软件部分的说明
最初，系统是通过隐藏的拨动开关打开的，并且系统进入了待机模式。通过按下显示单元上的特定按钮组合，可以进一步打开和关闭系统。
在操作模式下打开系统电源时，控制器将切换到更高的频率，初始化各种子系统，并播放开始旋律。
此外，每个块都开始工作，处理数据并生成事件以通知警报或何时值超过指定限制。
轮胎压力，车轴加速度，超速和其他设定值在程序中设置一次。从菜单中动态更改这些值没有意义。
系统收集的所有数据都传输到显示单元，显示单元形成信息屏幕的图像。另外，用于主机控制外围设备的命令也来自人机界面。
当GPS / GLONASS模块通电时，它将开始从卫星收集信息，并在收集了必要的数据后开始分析。当接收器发出数据有效性标记时，当前时间，日期和坐标取自GPRMC / GNRMC软件包。时间记录在RTC DS3231中。在开阔的天空中，当您第一次打开它时，搜索卫星大约需要两分钟。所使用的GPS / GLONASS接收器有两个星期的“预测程序”。每次打开它时，都不需要收集大量数据，因此，可以在几秒钟内发出足够的坐标。前提是自从上次打开接收器以来，接收器与上一个点之间的距离不大，并且还有备用电池。
电池充电系统基于硬件，不依赖于系统状态。但是有关充电过程的信号会送至控制器进行分析。连接充电器后，控制器会看到充电已开始。为了计算充电时间以及最后一次充电的时间，为了保持电池的统计数据，控制器会短暂地打开外设使能键，读取时间，访问EEPROM并关闭键。充电完成后，将执行类似的操作，但是已经记录了充电的结束时间，并考虑了充电时间。
底座内部和外部的电源温度由DS18B20传感器监控。轮询过程使用UART端口半双工模式和DMA控制器。
调制解调器用于将数据传输到Internet。为了节省能源，仅在需要数据传输时才打开调制解调器。这是在“防盗”模式下或手动打开时发生的。
最初，没有计划使用调制解调器，但是由于该方案已经包含了进行跟踪所必需的所有内容，因此调制解调器只是乞求其使用。但最有趣的是“防盗”系统。底线是谨慎地告知发生了“劫持”，并实时传输轮椅的坐标。如果手推车在家里，则不需要“防盗”，但是如果它在门外的站点上，并且陌生人可以进入，则此模式很重要。
因此，婴儿车在待机模式下站在门外。只有那些知道按按钮顺序的用户才能从面板上打开婴儿车。攻击者没有意识到轮椅上是否存在任何系统。他只是把婴儿车推开了。控制器从加速度计中看到振动的存在，还看到车轮未经授权的旋转并激活了静音警报模式。它为所有模块供电，初始化调制解调器，并将警报SMS发送到所有者的电话。它记录在SIM卡的1号单元中。然后，它开始将有关蜂窝运营商基站的LAC和CID的信息发送到跟踪站点。当来自GPS / GLONASS接收器的坐标上有足够的数据到达时，它们便包含在传输数据包中。
此时显示屏关闭，并且听不到声音信号。
如果授权用户在走路之前意外忘记打开系统，请通过从显示面板正确打开系统的电源来关闭系统，并手动停止跟踪。
曾经有人认为在待机状态下振动时会发出简短的信号或说出一些短语，但是攻击者会知道婴儿车不容易，食欲会增加，但他已经准备好了。因此，我停止在静音模式下。
不想创建自己的跟踪网站。没有足够的时间来做任何事情。因此，我决定看看目前准备好了什么。当我发现许多跟踪站点可以让您连接大量现成的GPS跟踪器协议，并且它们还可以将您独特的跟踪器协议绑定到其系统时，我感到非常惊讶，管理员将为您提供帮助。我不想让管理员感到压力，以使他们适应我的协议，因此，决定制定一个站点已支持的交换协议。一样，一切都是从头开始编写的。尽管在我选择的网站上，管理员发送了他们的网站接受的自制软件包格式，但是我决定坚持使用一种标准的格式。我喜欢MegaStek GPS追踪器的格式。
从跟踪器到站点的数据传输包的格式是免费提供的。我最终得到了这样的包装：
$MGV002,351233456789,_TrackerName,R,200220,092552.000,A,3340.2243,N,02532.3216,E,00,04,00,1.20,02.5,15.9,280.06,02.312,250,02,0000,0000,25,1111,0105,1201 1201, 302 302,0401,23.4,07.2,,10,81.4,Timer;!它传输唯一的设备ID，设备名称，坐标，时间，移动方向，LAC，CID等。
要查看跟踪器的位置，您需要在该站点上注册。您可以通过网站或手机上的应用程序观看。我真的很喜欢该应用程序，它不大，易于导航，有多种选择。但主要的是，您可以免费注册多个跟踪器，而且如果您为帐户付费，则可以使用高级功能。总的来说，今天的跟踪服务使我比前一个时期感到非常高兴。
与MP3通知程序一起使用是通过UART通过命令进行的。 MP3文件通过使用USB连接的中文开发人员的软件写入Flash举报人。选择文件并发送。绰绰有余。我初始化JQ6500，设置音量，然后在事件到达时发送命令播放具有所需编号的文件。在播放文件之前，将从D8数字功率放大器中删除静音信号。
这些命令在微电路描述以及第三方库中都有完整描述，因此我不再赘述。
如上所述，轮胎压力监控系统基于标准的无线传感器，该信号通过SI4432收发器在系统中接收。收发器已调谐至频率，调制，传感器偏差。然后计划对信号进行编程分析，从空中获取原始数据包。但是此收发器中数据包处理的存在极大地延长了主控制器的使用寿命。我能够调整收发器以接收突发。收发器本身进行了所有必要的操作，以接收前同步码，同步字，数据本身，并在接收到整个数据包后产生中断。在中断时，主控制器仅读取接收到的数据包，分析校验和并解码接收到的数据。
电池电量不足时，装饰照明和大灯将关闭以节省能源。
如果在待机模式下，加速度计发出了有关轮椅晃动的信号，并且如果检测到车轮旋转，但该设备未包括在正常操作模式下，则将激活警报模式。所有模块均被激活，显示屏保持关闭状态。那些。从外部看起来一切都已关闭。一旦来自GPS的信号出现，GSM调制解调器就将有关警报的SMS发送到电话，并开始将当前坐标上的数据广播到跟踪站点。轮胎压力数据也被传输。
当前速度由车轮上的霍尔传感器确定。同样，速度是从GPS / GLONASS模块获取的。
当童车制动时，外部照明切换为左右灯交替闪烁的模式。
该设备通过显示屏上的弹出消息和声音信号通知有关超过速度超过7 km / h，关于道路不平整，关于车轮中的低气压的声音。声音的旋律标志着步行的每一小时以及每个新的天文小时。
按住婴儿车摇篮中的照明灯可以改变亮度，方法是长按灯光开关，但出于我的需要，我不使用它。
人机界面具有三个按钮，可响应短按和长按。短按环境光按钮可打开大灯，长按可控制车架和车轮照明的不同配色方案。
显示屏显示有关设备操作的所有必要信息。由于显示器尺寸小，因此信息会显示在多个屏幕上。切换屏幕是通过显示面板上的按钮进行的。有两个主屏幕，当前时间以大字体显示，而步行屏幕则显示步行距离，当前速度，步行时间，通讯座内部的温度。其余屏幕显示有关轮胎压力监控子系统的操作的诊断信息，加速计，调制解调器，电池和摘要信息。所有图像均在控制器缓冲区中形成，然后通过DMA控制器从该缓冲区立即将其传输到显示器。
在轮胎压力监控屏幕上，收到来自任何传感器的信号后，相应的车轮在婴儿车的图片中闪烁。如果压力低于设定点，温度值会闪烁，通知者会发出定期警告信号，并在显示屏上弹出一个窗口。
电池充电屏幕包含有关当前电池电压，充电器的工作模式以及上次充电日期的信息。童车控制器可以从任何5V电压源充电，无论是智能手机充电器，还是如图所示，都可以通过配备USB插座的室外灯充电。
婴儿车有可移动的摇篮：儿童只能躺在其中的标准摇篮，也可以坐在那里的婴儿车。这两个通讯座均配有内部空间的LED照明灯以及内部和外部的温度传感器。在底座和主机之间提供了可拆卸的连接，并且选择属于标准USB连接器。卸下或更换通讯座时，请先断开连接器的连接，然后再从婴儿车框架中卸下通讯座。安装通讯座后，连接连接器。控制器知道温度计的唯一序列号当前正在使用哪个支架。
住房
根据婴儿车框架表面的曲率对车体进行建模，并进行3D打印。
发展历程
可用于带有6..20伏车载电源的自行车，儿童玩具车。
您可以通过只更换人机界面来使用其他类型的显示器。
结论
由于灾难性的时间不足，该项目的实施耗时约8个月。
在系统开发过程中，对各种模块和系统进行了大量研究和测试：加速度计的操作，GPS跟踪器的交换协议，通过GPRS调制解调器的数据传输，与收发器配合使用，与各种ARM外设配合使用。仅花了一个月的时间研究TPMS系统，但这很有趣。
演示系统操作
致谢
我非常感谢帮助我实施该项目的朋友和家人。
感谢Eugene，Alexey，Natalia和Olga。
链接
1.研究车辆轮胎压力监测系统的协议。