PAGEPAGE2全自動吸塵器設(shè)計全套圖紙加V信153893706或扣3346389411學(xué)校班級姓名學(xué)號摘要隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，人們的學(xué)習(xí)、工作越來越繁忙，于是怎樣更大程度地將人們從煩瑣的日常事物中解脫出來，就成了新一代家電所追求的目標(biāo)，而自動化正是這一目標(biāo)的集中體現(xiàn)。本文介紹的全自動吸塵器初步實現(xiàn)了無人情況下的自主工作方式。它自帶電源，利用了超聲波測距的原理，通過向前進(jìn)方向發(fā)射超聲波脈沖，并接收相應(yīng)的返回聲波脈沖，對墻壁等進(jìn)行判斷；通過以單片機為核心的控制器實現(xiàn)對超聲發(fā)射和接收的選通控制，并在處理返回脈沖信號的基礎(chǔ)上加以判斷，選定相應(yīng)的控制策略；通過驅(qū)動器驅(qū)動兩步進(jìn)電機，帶動驅(qū)動輪，從而實現(xiàn)行走轉(zhuǎn)向等功能；通過紅外線熱釋電傳感器對人的活動進(jìn)行檢測，減少人對吸塵器行走的影響。在吸塵器行走的同時，由其自身攜帶的小型吸塵部件，對經(jīng)過的地面進(jìn)行必要的吸塵清掃。關(guān)鍵詞:步進(jìn)電機單片機超聲波傳感器電子羅概述吸塵器在工作時要經(jīng)過起塵、吸塵和濾塵三個階段。吸塵器一般包括吸塵器電機和風(fēng)機（電機多為串激整流子電動機、風(fēng)機是離心式風(fēng)機）、機身、吸塵管（手持式吸塵器的機身和吸塵管常聯(lián)為一體）控制電路、濾塵器（袋）和吸塵附件。設(shè)計背景吸塵器是現(xiàn)代家庭中受到人們廣泛喜愛的清潔用具，傳統(tǒng)的用具清掃房間往往不能將家里的微細(xì)塵埃清掃干凈，塵埃總是從一處轉(zhuǎn)移到另一處，尤其是地毯﹑窗簾等處的灰塵就更難以清除，利用吸塵器來做清潔工作就無此弊。吸塵器不但可以清潔地面，也可以用來清潔一般的器具難以清潔的地方，如沙發(fā)，墻壁等。目錄摘要1目錄2家用吸理器的原理3自動吸塵器的發(fā)展4全自動吸塵器控制部分設(shè)計5全自動吸塵器的研究目的與意義6結(jié)論7家用吸理器的原理一般吸塵器的電機工作功率為400-1000W，體積大一些的吸塵器的功率更高一些，而便攜式吸塵器的功率則一般為250W以下，吸塵器工作時靠電動機高速驅(qū)動風(fēng)機葉輪旋轉(zhuǎn)，使空氣高速排出，而風(fēng)機前端吸塵部分的空氣不斷地補充風(fēng)機中的空氣，使吸塵器內(nèi)部產(chǎn)生瞬時真空，和外界大氣壓形成負(fù)壓差；在此壓差的作用下，吸塵器吸入含灰塵的空氣，并經(jīng)濾塵器過濾，排出清凈的空氣。負(fù)壓差越大風(fēng)量越大，則吸力也越大，而這時的電機工作功率也就越高。所以吸塵器也叫真空吸塵器。真空吸塵器由于應(yīng)用廣泛，特別是為了可以用于不同的場地和場所，需要配置不同規(guī)格的吸頭，這樣可分別用來清除地毯、衣物、沙發(fā)、各種物品及電子儀器上的塵屑，使用十分方便。當(dāng)然，也有一些是專門設(shè)計或?qū)Ｓ眯臀鼔m器。全自動吸塵器的發(fā)展前景盡管目前國內(nèi)外在吸塵機器人研究開發(fā)方面已取得一定的成果,但成本過高和許多關(guān)鍵技術(shù)問題急待解決。目前,價格過高是嚴(yán)重影響吸塵機器人打入家電市場的主要因素,為了大幅度降低其成本,必須開發(fā)智能傳感器、專用運動控制的數(shù)字處理芯片;其次,應(yīng)該看到藍(lán)牙技術(shù)在家電行業(yè)的應(yīng)用前景,通過采用藍(lán)牙技術(shù)將過高的數(shù)字處理成本轉(zhuǎn)移到用戶的個人電腦上,則有望在短期內(nèi)將吸塵機器人的成本降低在千元左右。未來的吸塵機器人將向自主式和人工智能化發(fā)展,因此必須結(jié)合現(xiàn)有的基于自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等移動機器人運動規(guī)劃和控制技術(shù),研究對環(huán)境障礙物具有安全可靠的防碰撞功能的智能運動規(guī)劃與控制器及高效的傳感器融合算法,是在現(xiàn)實環(huán)境中實現(xiàn)具有良好的自適應(yīng)性和魯棒性行為的機器人的關(guān)鍵。電源技術(shù)是吸塵機器人研究工作的核心問題之一,除了為機器人運動、吸塵及控制電路提供能量外,還需優(yōu)化自動充電方案,保證機器人能及時進(jìn)行充電,能夠自動完成對指定環(huán)境的吸塵任務(wù)。在研究提高化學(xué)電池使用壽命、縮小體積的同時,一種新興的質(zhì)子交換膜燃料電池具有功率大、能量高、壽命長和體積小等優(yōu)點,為移動電源提供了一種合適的電源,目前,上海某大學(xué)燃料電池研究所在這方面進(jìn)行著有益的嘗試。隨著吸塵機器人關(guān)鍵技術(shù)和性能價格比的不斷提高或改進(jìn),相信在現(xiàn)有的軟硬件條件的基礎(chǔ)上,未來幾年內(nèi)就會推出價格適中的全自動吸塵機器人產(chǎn)品,進(jìn)而使吸塵機器人能像普通家電產(chǎn)品一樣走進(jìn)千家萬戶,為這一高新技術(shù)產(chǎn)品帶來可觀的市場和經(jīng)濟(jì)效益。全自動吸塵器控制部分設(shè)計1．主要特性：8051單片機是由CPU、存儲器、I/O接口等組成的微型計算機，它可以尋址64K字節(jié)的程序存儲器和64K字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存儲器8051單片機是一種功能很強的8位微型機。如圖2SEQ圖表\*ARABIC\s21是8051單片機的外型。特征如下：.面向控制的8位CPU和指令系統(tǒng).128*8位內(nèi)部RAM.32可編程I/O線.兩個16位定時器/計數(shù)器.5個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級.可編程串行通道.低功耗的閑置和掉電模式.一個片內(nèi)振蕩器和時鐘電路2．管腳說明：VCC：供電電壓。VSS：接地。P0口：P0口為一個8位開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。

P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。全自動吸塵器的研究目的與意義今年來,隨著中國工業(yè)的快速發(fā)展,吸塵器的產(chǎn)銷量也大幅增加,在我國市場具有旺盛的生命力。隨著設(shè)會的進(jìn)步和發(fā)展,人們的物質(zhì)和精神生活質(zhì)量的提高,迫切需要從繁重的清潔工作中解脫出來由此誕生了一種家用服務(wù)型吸塵機器人,它將移動機器人技術(shù)和吸塵技術(shù)有機地融合起來,實現(xiàn)家庭、賓館、寫字樓等室內(nèi)環(huán)境的半自動或全自動清潔,因此具有廣闊的市場前景。目前在歐美日等發(fā)達(dá)國家,吸塵機器人開發(fā)較早,應(yīng)用范圍也較廣,近兩年來,已經(jīng)開發(fā)出多種面向市場的智能吸塵機器人。澳大利亞某公司研制出可自動行駛并打掃房間的Ｖ４型機器人這種全自動吸塵器表面光滑,體積很小,呈圓形,內(nèi)置搜索雷達(dá),可以搜索各種房間里的每一處,不會碰撞家具或其它障礙物。微處理小電腦使它具備在拐至屋角處能探測方向、選擇前進(jìn)路線的能力。只要將全自動吸塵器放在地面上,它便可自動開始工作。其搜索雷達(dá)會探測出距離最近的墻壁,先順著墻壁把地板四周的灰塵及異物吸盡;然后再不規(guī)則地來回移動于房間的其它位置,并且能在接近障礙物之前迅速轉(zhuǎn)向。該吸塵機器人由于在主機的周圍３６０°配備了障礙物傳感器,因此可以在檢測墻壁及障礙物的同時打掃地面;當(dāng)打掃完可以行駛的場所后,機器人就自動關(guān)閉電源。不管房間的外形及面積的大小、ＡＲＮＡ導(dǎo)航算法引導(dǎo)機器人在任何房間的所有無遮掩區(qū)域四處運動來進(jìn)行清潔工作,因為機器人導(dǎo)航沿房間的周圍,所以它要創(chuàng)建自己的空間參考圖,機器人不需要任何編程“教它應(yīng)該去哪里”。該機器人操作簡單,僅有３個按鈕:開始、結(jié)束以及暫停,人們只要簡單地將它放置在需要清掃的區(qū)域或房間中,按下開始按鈕即可。國內(nèi)目前也已開始有關(guān)的研究開發(fā)工作,特別是在移動機器人的運動規(guī)劃與控制方面取得了一定的成就,為研究開發(fā)吸塵機器人奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。吸塵機器人作為服務(wù)機器人領(lǐng)域中的一個新產(chǎn)品,將使人們能在無人看守情況下輕松地完成室內(nèi)環(huán)境的吸塵等清潔工作。因此,該吸塵機器人如能大批量生產(chǎn)使成本降低,以低價格進(jìn)入市場,將會具有巨大的市場前景,有關(guān)資料也預(yù)測吸塵機器人是未來幾年需求量最大的是服務(wù)機器人。結(jié)論從這次畢業(yè)設(shè)計中,我了解到了有關(guān)機器人和吸塵器方面的知識,特別是單片機方面的知識，對全自動吸塵器的工作方案進(jìn)行了初步的設(shè)計。在設(shè)計中全自動吸塵器利用超聲波傳感器的測距原理,通過向前方發(fā)射超聲波脈沖,并進(jìn)行接受相應(yīng)的返回聲波,對墻壁等進(jìn)行判斷;通過以單片機為核心的控制器實現(xiàn)對超聲發(fā)射和接收的選通控制，并在處理返回脈沖信號的基礎(chǔ)上加以判斷，選定相應(yīng)的控制策略；全自動吸塵器在電子羅盤的引導(dǎo)下，通過驅(qū)動器驅(qū)動兩步進(jìn)電機，帶動驅(qū)動輪，從而實現(xiàn)行走轉(zhuǎn)向等功能。與此同時，由其自身攜帶的小型吸塵部件，對經(jīng)過的地面進(jìn)行必要的吸塵清掃。全自動吸塵器的行