朱鹏，杨延宁，张璐，刘丁，孟凡龙，王闯超

（延安大学物理与电子信息学院，陕西 延安 716000）

青少年是国家的未来和民族的希望，关注青少年的健康成长，一直以来都是国家、社会、家庭的焦点问题之一。在青少年成长过程中，有很多因素会影响他们的成长发育，其中青少年背的书包是不可忽视的因素。随着越来越重的学习任务，书包里的书本也越来越多，书包已然被看作是青少年们的“职业负荷”。青少年长时间背负着沉重的书包，对肩部肌肉产生强大的压迫，从而导致颈肩部疼痛，严重影响青少年的脊柱生长，大大增加了出现颈曲加大或者脊柱侧偏的概率。许多调查显示[1-2]，沉重的书包是影响颈椎生理健康和引起颈椎相关症状的主要因素之一。

为了加快教育改革，提高素质教育，实现对青少年负担的减轻，设计一款智能书包是有必要的。文中设计了一种基于BLE4.0的智能书包，通过实现自动跟随青少年行走、自动避障、对书包重量进行实时监控的功能，可以有效地减轻青少年书包压力，保障了青少年身体健康发育。

1 系统总体设计方案

1.1 系统总体结构设计

智能书包设计是用一个单模BLE芯片CC2541为主机单元，用两个单模BLE芯片CC2541作为从机单元[3]。主要包括：显示模块、按键模块、测重模块、报警模块、避障模块等[4]。其中按键模块用来确认主机连接从机、开始或取消接从机数据。测重模块用来测量出书包的重量。报警模块是在书包重量超出限值或青少年距离书包超出限定范围后进行报警。……