【正文】 XXXXXXXXXX畢 業(yè) 設 計（論 文）設計(論文)題目：全自動吸塵器摘 要隨著社會的進步和發(fā)展，人們的學習、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，而自動化正是這一目標的集中體現。本文介紹的全自動吸塵器初步實現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，通過向前進方向發(fā)射超聲波脈沖，并接收相應的返回聲波脈沖，對墻壁等進行判斷；通過以單片機為核心的控制器實現對超聲發(fā)射和接收的選通控制，并在處理返回脈沖信號的基礎上加以判斷，選定相應的控制策略；通過驅動器驅動兩步進電機，帶動驅動輪，從而實現行走轉向等功能；通過紅外線熱釋電傳感器對人的活動進行檢測，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，對經過的地面進行必要的吸塵清掃。關鍵詞: 步進電機 單片機 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計 4 4 6 7 8 9第3章 全自動吸塵器結構的設計 11 11 12 全自動吸塵器行走部位結構設計 14 全自動吸塵器主要參數計算 14第4章 電源及驅動電路的設計 19 19 20 步進電機的原理 20 步進電機的特性 22 步進電機的驅動 24 25 電動風機的工作原理 25 電動風機的特性及驅動電路 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經濟分析 33結論 34致謝 35參考文獻 36第1章 緒 論吸塵器是現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塵埃清掃干凈，塵?？偸菑囊惶庌D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機（電機多為串激整流子電動機、風機是離心式風機）、機身、吸塵管（手持式吸塵器的機身和吸塵管常聯為一體）控制電路、濾塵器（袋）和吸塵附件。一般吸塵器的電機工作功率為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高速驅動風機葉輪旋轉，使空氣高速排出，而風機前端吸塵部分的空氣不斷地補充風機中的空氣，使吸塵器內部產生瞬時真空，和外界大氣壓形成負壓差；在此壓差的作用下，吸塵器吸入含灰塵的空氣，并經濾塵器過濾，排出清凈的空氣。負壓差越大風量越大，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。當然，也有一些是專門設計或專用型吸塵器。 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，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，當基本絕緣破壞時，還有一層補充絕緣作用。（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,吸塵器的產銷量也大幅增加,在我國市場具有旺盛的生命力。隨著設會的進步和發(fā)展,人們的物質和精神生活質量的提高,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型吸塵機器人,它將移動機器人技術和吸塵技術有機地融合起來,實現家庭、賓館、寫字樓等室內環(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)達國家,吸塵機器人開發(fā)較早,應用范圍也較廣,近兩年來,已經開發(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,內置搜索雷達,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向。該吸塵機器人由于在主機的周圍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。當打掃完可以行駛的場所后,機器人就自動關閉電源。不管房間的外形及面積的大小、ＡＲＮＡ導航算法引導機器人在任何房間的所有無遮掩區(qū)域四處運動來進行清潔工作,因為機器人導航沿房間的周圍,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“教它應該去哪里”。該機器人操作簡單,僅有３個按鈕:開始、結束以及暫停,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。國內目前也已開始有關的研究開發(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基礎。吸塵機器人作為服務機器人領域中的一個新產品,將使人們能在無人看守情況下輕松地完成室內環(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使成本降低,以低價格進入市場,將會具有巨大的市場前景,有關資料也預測吸塵機器人是未來幾年需求量最大的是服務機器人。 全自動吸塵器的發(fā)展前景盡管目前國內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鍵技術問題急待解決。 目前,價格過高是嚴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、專用運動控制的數字處理芯片。其次,應該看到藍牙技術在家電行業(yè)的應用前景,通過采用藍牙技術將過高的數字處理成本轉移到用戶的個人電腦上,則有望在短期內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,因此必須結合現有的基于自適