【正文】 XXXXXXXXXX畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）設(shè)計(論文)題目：全自動吸塵器摘 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(jī)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(jī)，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(jī) 單片機(jī) 超聲波傳感器 電子羅盤目 錄摘要 IVAbstract V第1章 緒論 1 家用吸塵器的原理 1 家用吸塵器的分類 1 全自動吸塵器的研究目的與意義 2 全自動吸塵器的發(fā)展 3第2章 全自動吸塵器控制部分設(shè)計 4 4 6 7 8 9第3章 全自動吸塵器結(jié)構(gòu)的設(shè)計 11 11 12 全自動吸塵器行走部位結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 全自動吸塵器主要參數(shù)計算 14第4章 電源及驅(qū)動電路的設(shè)計 19 19 20 步進(jìn)電機(jī)的原理 20 步進(jìn)電機(jī)的特性 22 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動 24 25 電動風(fēng)機(jī)的工作原理 25 電動風(fēng)機(jī)的特性及驅(qū)動電路 26第5章 全自動吸塵器控制系統(tǒng)的軟件編制 29 29 29 31 系統(tǒng)的總體控制流程 32第6章 全自動吸塵器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 33結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36第1章 緒 論吸塵器是現(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?？偸菑囊惶庌D(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。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(jī)和風(fēng)機(jī)（電機(jī)多為串激整流子電動機(jī)、風(fēng)機(jī)是離心式風(fēng)機(jī)）、機(jī)身、吸塵管（手持式吸塵器的機(jī)身和吸塵管常聯(lián)為一體）控制電路、濾塵器（袋）和吸塵附件。一般吸塵器的電機(jī)工作功率為4001000W，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(jī)高速驅(qū)動風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，使空氣高速排出，而風(fēng)機(jī)前端吸塵部分的空氣不斷地補(bǔ)充風(fēng)機(jī)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(jī)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。 家用吸塵器的分類（1）立式：呈圓桶形或方形居多，分上、下兩部分，上部裝有電機(jī)，是動力部分，下部為集塵箱。（2）臥式：長方形或車型狀，有前后兩部分，前部為集塵箱，后部為電機(jī)部分。（3）便攜式，它一般有五種形式1) 肩式：體積較小，使用時背在肩上，小功率輸出。2) 桿式：形狀似桿，上端為把手，下端為吸嘴，小功率輸出。3) 手提式：體積更小，可直接握在手中使用，小功率輸出通常用干或蓄電池做電源。4) 微型式：多用電池供電，體積更小，多用于清潔衣物、儀器等，微功率。5) 無繩式: 吸塵器拖著長長的電線, 極易糾纏不清。倘若是無繩式的吸塵器，則可以避免上述情況的發(fā)生。按功能大致有以下種：干式﹑干濕兩用式﹑地毯式及打蠟吸塵式。干式吸塵器就是上面介紹的幾種吸塵器。干濕兩用式吸塵器具有與干式吸塵器相同的性能和用途，此外還能吸取肥皂之類的液體或多水性泡沫污物。地毯式主要用于地毯的清潔。打蠟式吸力較差，主要以打蠟為主。（1）Ⅰ類吸塵器，額定電壓超過42伏，只有基本絕緣。（2）Ⅱ類吸塵器，額定電壓超過42伏，全部為雙重絕緣，當(dāng)基本絕緣破壞時，還有一層補(bǔ)充絕緣作用。（3）Ⅲ類吸塵器，額定電壓低于42伏，避免了觸電危險。 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(jī)器人,它將移動機(jī)器人技術(shù)和吸塵技術(shù)有機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人由于在主機(jī)的周圍３６０176。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(jī)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(jī)器人在任何房間的所有無遮掩區(qū)域四處運(yùn)動來進(jìn)行清潔工作,因為機(jī)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(jī)器人不需要任何編程“教它應(yīng)該去哪里”。該機(jī)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(jī)器人的運(yùn)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(jī)器人奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。吸塵機(jī)器人作為服務(wù)機(jī)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(jī)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(jī)器人是未來幾年需求量最大的是服務(wù)機(jī)器人。 全自動吸塵器的發(fā)展前景盡管目前國內(nèi)外在吸塵機(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)器人的成本降低在千元左右。未來的吸塵機(jī)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