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| . | . | SENIOR DESIGN PROJECT |
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| . | . | DESIGN REVIEW |
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| . | Submitted on December 8, 1998 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Project Description | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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Abstract | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Problem Statement | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | Design Objective | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Technical Solution | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | Gantt Chart | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Proposed Budget | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | Hardware Specifications | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Task Assignments | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | ABSTRACT OF THE PROJECT | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | The "Child Monitoring Device" (CMD) is a device specifically designed for a parent | |||||||||||||||||||||||||||||||
| to supervise his/her childs activities. This device is a system that includes a | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | Tracer/Monitor and a Communication Dummy. It will be designed for use in the | |||||||||||||||||||||||||||||||
| home as well as for outside of the house. The parent will be able to monitor the | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | distance and position of the child within a certain radius without any direct | |||||||||||||||||||||||||||||||
| supervision. The device will also have a buzzer that alerts the parent whenever the | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | child is in contact with water (ie. Swimming pool, bathroom) or beyond a specified | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | distance from the parent. Technically, this device uses radio frequency waves to | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | send and receive signals from the device worn by the child to the parents monitor. | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | PROBLEM STATEMENT | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Children around the age of 5 tend to be very active. They are curious about things | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| that take place around them and will venture off without any warning. It is not always | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| easy for parents of guardians to take care of their children every second. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Consequently, children may be involved in accidents that our device will help avoid. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Parents need some sort of device that would assist them in looking after their | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| children. Our senior design project called the "Child Monitoring Device" (CMD) is | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| the solution to this dilemma. By using this device, parents will be able to monitor the | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | location of their child and see if he/she is near water without having to accompany | |||||||||||||||||||||||||||||||
| them all of the time. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | DESIGN OBJECTIVE | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Generally, the "Child Monitoring Device" consists of two components, a | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tracer/Monitor (used by the parents) and a Communication Dummy (attached to | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| the child). | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| In order to initiate communication, the Tracer sends out a radio signal periodically to | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | the Communication Dummy. As the Communication Dummy receives the signal, it | |||||||||||||||||||||||||||||||
| will transmit another radio signal back to the Tracer. A micro-controller is embedded | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| in the Tracer, which controls the signal generator and will compute the distance the | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| child is from the parent. The Tracer is also equipped with a position sensor that | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| monitors the location of the child. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| In addition to just sending a signal back to the Tracer, the Communication Dummy | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| has a special sensor that will trigger whenever the child is in contact with water or is | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| not within a specified radius. When this happens. The Communication Dummy will | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| activate the signal generator and transmit a radio signal to the Tracer to report the | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| . | situation. Having a buzzer attached, the Tracer will assert a command that triggers a | |||||||||||||||||||||||||||||||
| buzzer notifying the parents that the child could be in trouble. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | TECHNICAL SOLUTION | |||||||||||||||||||||||||||||||
| The CMD is composed of the Tracer/Monitor and the Communication Dummy. | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| These two parts are described below: | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tracer/Monitor (see diagram below) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| At a set time interval the micro-controller will instruct the signal generator to send out | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| .. | a signal through the signal generator. Concurrently with the signal being sent a | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | counter is started in the micro-controller. When the signal is received back the | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | micro-controller is informed and the counter is stopped. The micro-controller uses | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | the information on the number of ticks that were counted between the time the signal | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | was sent and when it was received to calculate the distance of the Communication | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | Dummy. The signal received is also sent to the position sensor, which will calculate | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | the direction of the signal. Both the distance and direction of the signal are than | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | displayed on the LCD screen. If no signal is received or the specified signal for | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | water contact is received, the buzzer will sound and an appropriate message is | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | displayed on the screen. | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | Communication Dummy (see diagram below) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | The Communication Dummy is a very simple device. If a signal is received by the | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | signal receiver the device will have the signal generator send a signal out. If the water | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | sensor comes in contacts with water, it instructs the signal generator to output a | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | signal of a specific frequency. | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | We have decided to add a delay between the Signal Receiver and the Signal | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | Generator so that time differences will be more easily measured | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | . | HARDWARE SPECIFICATIONS | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 1. Micro-controller | - MC68HC11 (will be used for testing and prototyping) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 2. Signal Receivers | - Frequency of 900 MHz, exact brand unknown | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 3. Signal Generators | - Frequency of 900 MHz, exact brand unknown | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 4. Water Sensor | - This device is currently being designed | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 5. Battery/Power | - Necessary voltage wll depend on signal equipment used | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 6. Display Screen | - LCD Display | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 7. Direction Sensor | - The implementation of this device is not yet known | ||||||||||||||||||||||||||||||
| . | 8. Buzzer | - Standard low power speaker | ||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | To view the Gantt Chart, press here | |||||||||||||||||||||||||||||||
| . | To view the Proposed Budget, proceed here | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | . | TASK ASSIGNMENTS | ||||||||||||||||||||||||||||||
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| . | . | Send your comments to cmd-team@iastate.edu |
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| . | . | © Copyright CMD, Iowa State University 1998 |
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