JonPhillipsSr/Car_Seat_Monitor
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# SafeChild — 物联网汽车座椅监控器
这是我完成的一个项目,是作为高强度400小时物联网训练营的结业作品。
这是一个由两个设备组成的物联网系统,用于监测儿童汽车座椅的安全扣,并在儿童无人看管时向家长发出警报。系统基于Particle P2平台构建,使用低功耗蓝牙和MQTT云消息传输。
## 工作原理
**汽车座椅监控器** — 霍尔效应传感器检测安全带卡扣是否系好。设备通过低功耗蓝牙持续广播其卡扣状态,并通过板载RGB LED提供视觉指示。
**钥匙扣** — 附着在家长的钥匙链上,并与汽车座椅监控器保持低功耗蓝牙连接。它跟踪最后已知的卡扣状态。如果设备在安全带仍系着的情况下超出低功蓝牙范围,钥匙扣会触发声音警报(蜂鸣器)、触觉反馈(振动马达)和闪烁的红色LED。同时,它会自动向Adafruit IO发布危险警报,该警报可用于向家长的手机发送短信。
## 设备
| 设备 | 角色 | 通信方式 |
|---|---|---|
| 霍尔传感器单元 | BLE 外围设备 — 读取卡扣状态 | BLE GATT (NOTIFY) |
| 钥匙扣 | BLE 中心设备 — 监控钥匙扣,触发警报 | BLE + WiFi + MQTT |
## 硬件
**汽车座椅监控器**
- Particle P2
- 数字霍尔效应传感器 (引脚 D8)
- WS2812B NeoPixel LED (引脚 D2)
**钥匙扣**
- Particle P2
- WS2812B NeoPixel LED (SPI1)
- 压电蜂鸣器 (引脚 D16)
- 2个振动马达 (引脚 D1, D6)
两个设备的接线图均包含在Fritzing原理图文件中 (`.fzz` 文件)。
## 库文件
- [Particle 版 Adafruit NeoPixel 库](https://github.com/technobly/Particle-NeoPixel) v1.0.3
- [Particle 版 Adafruit MQTT 库](https://github.com/adafruit/Adafruit_MQTT_Library) v1.6.1
## 云集成
钥匙扣向三个 Adafruit IO 数据源发布信息:
| 数据源 | 值 |
|---|---|
| `SafeChildText` | 人类可读的状态信息 |
| `SafeChildLight` | `1` = 危险警报激活 |
| `SafeChildFobRange` | `1` = 设备超出范围 |
## 凭证设置
钥匙扣需要一个 Adafruit IO 账户。创建 `Key_Fob/src/credentials.h` 文件,内容如下:
```
#define AIO_SERVER "io.adafruit.com"
#define AIO_SERVERPORT 1883
#define AIO_USERNAME "YOUR_USERNAME"
#define AIO_KEY "YOUR_AIO_KEY"
```
此文件已被 gitignore,绝不应提交。
## 项目结构
```
IoT_Capstone/
├── Hall_Sensor/ # Car seat monitor firmware
│ └── src/Hall_Sensor.cpp
├── Key_Fob/ # Key fob firmware
│ └── src/Key_Fob.cpp
├── SafeChild Hall Effect Sensor.fzz # Fritzing wiring diagram
└── SafeChild Key Fob.fzz # Fritzing wiring diagram
```
## 构建与烧录
两个项目均以运行 **Device OS 5.5.0** 的 **Particle P2** 为目标,可通过 [Particle CLI](https://docs.particle.io/reference/developer-tools/cli/) 或 Particle Workbench (VS Code 扩展) 进行编译。CI/CD 通过 GitHub Actions 配置,在推送时编译固件。
标签:Adafruit IO, BLE低功耗蓝牙, MQTT协议, Particle P2, WS2812B LED, 云通知, 传感器监测, 儿童安全, 儿童监护, 压电蜂鸣器, 家庭安全, 嵌入式开发, 振动马达, 智能硬件, 汽车安全, 汽车电子, 物联网, 状态广播, 警报系统, 钥匙扣设备, 霍尔效应传感器