基于智能家居的声光唤醒系统及其实现方法
技术领域
本发明属于智能设备技术领域，具体涉及基于智能家居的声光唤醒系统及其实现方法。
背景技术
现今人们睡眠时唤醒的方式多是通过闹钟唤醒，闹钟在现今人们生活中不可或缺，对学生和上班族尤其重要，传统的闹钟在对用户进行唤醒时存在较多弊端。
目前，市场上的闹钟多是以声音作为闹铃的方式唤醒用户，但人们在睡觉时往往处于深睡眠状态，在这种状态下突然被闹铃声音吵醒，会导致很多健康问题，如：心率加快、血压升高、呼吸急促，长此以往还会带来高血压、睡眠问题和精神压抑。因此，设计一款健康闹钟尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供基于智能家居的声光唤醒系统，具体通过以下技术方案实现：
基于智能家居的声光唤醒系统，包括时钟单元3、床头灯单元，时钟单元3与床头灯单元通过无线传输信息，所述时钟单元3内含有第一单片机、时钟模块、蜂鸣器，蜂鸣器上设有按键开关，其中，时钟模块负责提供实时时间，蜂鸣器在用户设定的闹铃时刻开启；
所述第一单片机，负责在用户设定的闹铃时刻前15-20min向床头灯单元发出亮灯开启指令，以及控制蜂鸣器的启停；所述蜂鸣器，与第一单片机的输出端连接，负责根据第一单片机的控制指令启停；
所述床头灯单元包括人体红外感应模块12、第二单片机14、LED灯15；
所述人体红外感应模块12，与第二单片机14的输入端连接，负责感应用户人体信息，当感应到人体动态信息时，人体红外感应模块12向第二单片机14传输起床信号；
所述第二单片机14，负责接收第一单片机的亮灯开启指令开启LED灯15；当第二单片机14接收到起床信号时，第二单片机14将起床信号传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器暂停鸣叫5-10min。
进一步的，所述时钟单元3内含的第一无线通讯模块与床头灯单元内的第二无线通讯模式实现信息无线传输。
进一步的，所述人体红外感应模块12设在LED灯的底座1一侧外壁上，所述底座1为上端敞口的矩形盒状，第二单片机14设在底座1内的中部；所述底座1的上端敞口处盖设有盖板16，盖板16上分布有LED灯15，LED灯15通过导线与第二单片机16的输出端连接；所述第二单片机通过外伸至底座1外的插座进行供电。
进一步的，所述底座1的侧面上端均纵向分布有限位柱17，所述盖板16的外缘与限位柱接触，在盖板16上盖设有矩形盒状的灯罩2，灯罩2的底端外表面位于底座1四周的限位柱17内。
进一步的，在LED灯条15与第二单片机连接的导线上连接有开关11，开关11设在人体红外感应模块12一侧的底座1外侧面上。
进一步的，所述第二单片机14外接有信号触发按键，信号触摸按键设在底座1的前端外壁上，触发后，信号触发按键将关闭信号传输至第二单片机14，第二单片机14将关闭信号传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器关闭。
本发明还提供了基于智能家居的声光唤醒系统的实现方法，包括以下步骤：
步骤一：开启时钟单元3、床头灯单元，用户设定闹铃时间；
步骤二：在设定闹铃时间前15-20分钟，第一单片机向第二单片机14发送亮灯开启指令，第二单片机14控制LED灯15逐渐变亮；
步骤三：在设定闹铃时刻，第一单片机控制蜂鸣器开启，当人体红外感应模块检测到用户动态人体信息时，将信息传输至第二单片机14，第二单片机14将起床信息传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器暂停鸣叫5-10分钟；
步骤四：若用户未起床，蜂鸣器在暂停5-10分钟后继续鸣叫；若用户起床，手触床头灯单元上的信号触摸按键或时钟单元上的按键开关以关闭闹铃。
进一步的，在步骤三中，当闹铃内蜂鸣器鸣叫时，人体红外感应模块未检测到用户人体信息，第二单片机14将信息传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器在鸣叫1-2分钟后关闭。
本发明的有益效果是：
(1)、本发明通过第二单片机控制LED灯渐亮的方式，用户在闹铃响之前通过光线渐亮由深睡眠过渡到浅睡眠，当闹铃响起时，使用户处在浅睡眠状态下唤醒，规避了传统闹铃突然响起的唤醒方式，有利身心健康。
(2)、本发明利用人体红外感应模块，当用户被闹铃唤醒后，感应器可感应用户的上半身直立起床或挥手动作，即可通过第二单片机将信息传输至第一单片机，由第一单片机控制蜂鸣器关闭，无需人工手动关闭；当人体红外感应模块未检测到人体信息时，闹铃可在鸣响几分钟后自动关闭，整个系统智能化程度高。
(3)、本发明的时钟单元与床头灯单元采用分离式设计，两者在结构上独立，并通过无线通信；方便了用户摆放，不受空间限制，极大的提高了使用便捷性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明底座与床头灯连接结构示意图。
图3为本发明时钟单元示意图。
图4为本发明床头灯单元示意图。
图中序号：底座1、开关11、人体红外感应模块12、工作指示灯13、第二单片机14、LED灯15、盖板16、限位柱17、灯罩2、时钟单元3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参见图1、图2、图3以及图4，基于智能家居的声光唤醒系统，包括时钟单元3、床头灯单元，时钟单元3与床头灯单元通过无线传输信息，所述时钟单元3内含有第一单片机、时钟模块、蜂鸣器，蜂鸣器上设有按键开关，其中，时钟模块负责提供实时时间，蜂鸣器在用户设定的闹铃时刻开启；
所述第一单片机，负责在用户设定的闹铃时刻前15-20min向床头灯单元发出亮灯开启指令，以及控制蜂鸣器的启停；所述蜂鸣器，与第一单片机的输出端连接，负责根据第一单片机的控制指令启停；
所述床头灯单元包括人体红外感应模块12、第二单片机14、LED灯15；
所述人体红外感应模块12，与第二单片机14的输入端连接，负责感应用户人体信息，当感应到人体动态信息时，人体红外感应模块12向第二单片机14传输起床信号；
所述第二单片机14，负责接收第一单片机的亮灯开启指令开启LED灯15；当第二单片机14接收到起床信号时，第二单片机14将起床信号传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器暂停鸣叫5-10min。
进一步的，所述时钟单元3内含的第一无线通讯模块与床头灯单元内的第二无线通讯模式实现信息无线传输。
进一步的，所述人体红外感应模块12设在LED灯的底座1一侧外壁上，所述底座1为上端敞口的矩形盒状，第二单片机14设在底座1内的中部；所述底座1的上端敞口处盖设有盖板16，盖板16上分布有LED灯15，LED灯15通过导线与第二单片机16的输出端连接；所述第二单片机通过外伸至底座1外的插座进行供电。
进一步的，所述底座1的侧面上端均纵向分布有限位柱17，所述盖板16的外缘与限位柱接触，在盖板16上盖设有矩形盒状的灯罩2，灯罩2的底端外表面位于底座1四周的限位柱17内。
进一步的，在LED灯条15与第二单片机连接的导线上连接有开关11，开关11设在人体红外感应模块12一侧的底座1外侧面上。
进一步的，所述第二单片机14外接有信号触发按键，信号触摸按键设在底座1的前端外壁上，触发后，信号触发按键将关闭信号传输至第二单片机14，第二单片机14将关闭信号传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器关闭。
进一步的，所述LED灯15采用黄白双条LED灯条；时钟模块的型号为DS3231；人体红外感应模块12采用人体红外传感器。
进一步的，所述第一单片机的型号为STM32F103C8T6,第二单片机的型号为STC15W408AS；第一无线通讯模块与第二无线通讯模块的的型号均为NRF24L01。
进一步的，底座1一侧设有工作指示灯13，床头灯单元以及工作指示灯13均通过电源适配器供电，时钟单元使用可充电锂电池供电；
实施例2：
基于智能家居的声光唤醒系统的实现方法，包括以下步骤：
本发明还提供了基于智能家居的声光唤醒系统的实现方法，包括以下步骤：
步骤一：开启时钟单元3、床头灯单元，用户设定闹铃时间；
步骤二：在设定闹铃时间前15-20分钟，第一单片机向第二单片机14发送亮灯开启指令，第二单片机14控制LED灯15逐渐变亮；
步骤三：在设定闹铃时刻，第一单片机控制蜂鸣器开启，当人体红外感应模块检测到用户动态人体信息时，将信息传输至第二单片机14，第二单片机14将起床信息传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器暂停鸣叫5-10分钟；
步骤四：若用户未起床，蜂鸣器在暂停5-10分钟后继续鸣叫，防止用户在起床后尚未清醒又再次入睡的情况；若用户起床，手触床头灯单元上的信号触摸按键或时钟单元上的按键开关以最终关闭闹铃；
进一步的，在步骤三中，当闹铃内蜂鸣器鸣叫时，人体红外感应模块未检测到用户人体信息，第二单片机14将信息传输至第一单片机，第一单片机控制蜂鸣器在鸣叫1-2分钟后关闭。
综上，(1)、本发明通过第二单片机控制LED灯渐亮的方式，用户在闹铃响之前通过光线渐亮由深睡眠过渡到浅睡眠，当闹铃响起时，使用户处在浅睡眠状态下唤醒，规避了传统闹铃突然响起的唤醒方式，有利身心健康。(2)、本发明利用人体红外感应模块，当用户被闹铃唤醒后，人体红外感应模块可感应用户的上半身直立起床或挥手的动态动作，即可通过第二单片机将信息传输至第一单片机，由第一单片机控制蜂鸣器关闭，无需人工手动关闭，整个系统智能化程度高；当人体红外感应模块未检测到人体信息时，关闭闹铃，避免用户未在房间内而闹铃持续鸣响情况的发生。(3)、本发明的时钟单元与床头灯单元采用分离式设计，两者在结构上独立，并通过无线通信；方便了用户摆放，不受空间限制，极大的提高了使用便捷性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
