【正文】 。圖53 防跌落流程圖 充電尋跡程序的設(shè)計(jì) 當(dāng)電池電壓處于欠壓時(shí)，掃地機(jī)器人關(guān)閉吸塵器與邊刷的電機(jī)啟用充電尋跡程序，在紅外線接收頭沒有收到充電座的紅外發(fā)射信號時(shí)，執(zhí)行防撞和防跌程序。程序流程如圖52。 主程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)初始化后就執(zhí)行主程序，進(jìn)入主程序先執(zhí)行電壓檢測程序，如發(fā)現(xiàn)電池電壓不足，就執(zhí)行充電尋跡程序，找到充電座后執(zhí)行充電程序，待電池充滿后返回執(zhí)行主程序。匯編語言編寫代碼實(shí)時(shí)性強(qiáng)，能夠直接控制硬件的工作狀態(tài)，但是不具有可移植性，維護(hù)和修改困難。C語言編寫程序結(jié)構(gòu)清晰，移植性好，容易維護(hù)和修改。 防跌電路的調(diào)試依次調(diào)節(jié)R3R37R38的阻值使光電探頭檢測范圍正好與地面的位置相同，此時(shí)防跌模塊會(huì)向發(fā)出相應(yīng)的高電平，當(dāng)有一個(gè)探頭離開地面時(shí)，相應(yīng)的輸出引腳會(huì)輸出一個(gè)低電平。焊點(diǎn)要求圓潤飽滿，成倒錐型，無毛刺、虛焊、假焊。依據(jù)電子元管腳的粗細(xì)選擇不同的鉆針，在使用鉆機(jī)鉆孔時(shí)，線路板一定要按穩(wěn)，鉆機(jī)速度不能開的過慢，否則會(huì)時(shí)鉆頭斷裂。然后就可以腐蝕了，等線路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時(shí)，將線路板從腐蝕液中取出清洗干凈，這樣一塊線路板就腐蝕好了。然后均勻涂上感光藍(lán)油，等藍(lán)油干燥后，在表面貼上打印好的菲林紙放，在紫外線燈下曝光6分鐘。圖33 紅外線檢測頭電路 PCB板的制作1）打印電路將繪制好的電路用菲林紙打印出來，注意一定要負(fù)向輸出，一般打印兩張電路板即一張紙上打印兩張電路板。本次的掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)從原理圖到PCB的設(shè)計(jì)都是由該軟件制作而成。J3接左輪電機(jī)，J7接右輪電機(jī)。JJ5接邊刷電機(jī)，J6接吸塵器電機(jī)。 它是一種低電壓,大電流,小信號的NPN型硅三極管。 管腳定義如表22所示。電機(jī)實(shí)物圖如圖211所示。10%負(fù)載電流≤150MA≤160MA≤180MA≤200MA負(fù)載轉(zhuǎn)速90轉(zhuǎn)/分190轉(zhuǎn)/分230轉(zhuǎn)/分300轉(zhuǎn)/分扭矩表21 減速電機(jī)參數(shù)2） 邊刷電機(jī)的選擇邊刷電機(jī)用于帶動(dòng)邊刷，將掃地機(jī)四周的灰塵聚攏至吸塵口，并不需要多大的負(fù)載能力，因此選擇了一款微型減速電機(jī)。圖29額定電壓3V6V9V空載電流≤90MA≤100MA≤110≤120MA空載轉(zhuǎn)速4600177。防撞電路電路如圖28。 電池充電電路設(shè)計(jì)4為紅外接收頭，用于接受充電座發(fā)出的紅外信號。電壓檢測電路如圖27。當(dāng)電池充滿電后，過充電路會(huì)向CPU發(fā)出一個(gè)高電平，提醒CPU電池已經(jīng)充滿電，應(yīng)停止充電。當(dāng)紅外線對管處于有障礙時(shí)，紅外線接收管上的阻值降低，此時(shí)R28上的電壓高于基準(zhǔn)電壓，電壓比較器反向輸入端電壓低于同向輸入端，因此輸出低電平。調(diào)節(jié)電位器R3R3R38改變參考電壓，可調(diào)節(jié)光電電頭探測的距離。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí)，輸出晶體管的低失調(diào)電壓()允許輸出箝位在零電平。輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上,不受 VCC端電壓值的限制。 LM393/339偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 ~30V無關(guān)。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí)，輸出電壓過渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問題，標(biāo)準(zhǔn)PC板的設(shè)計(jì)對減小輸入—輸出寄生電容耦合是有助的。因此在P0口上加上一個(gè)10K說的排阻。并聯(lián)諧振電路對電容的值沒有嚴(yán)格要求，但兩個(gè)電容必須，不然會(huì)影響振蕩器的穩(wěn)定、振蕩器頻率高低、起振快速性等，所以一般CC2選值30pF。晶振電路設(shè)計(jì)理論上來說，振蕩頻率越高表示單片機(jī)運(yùn)行速度越快，但同時(shí)對存儲(chǔ)器的速度和印刷電路板的要求也就越高。2　 上電復(fù)位：上電后，電容電壓不能突變，VCC通過復(fù)位電容給單片機(jī)復(fù)位腳施加 高電平5V，同時(shí)，通過電阻向電容器反向充電，使復(fù)位腳電壓逐漸降低。圖23 51單片機(jī)引腳圖 總控制電路的設(shè)計(jì) 1)I/O口定義1　 P00、P0P0P1P1P14為掃地機(jī)器人防撞信號輸入引腳；2　 P0P0P05為防跌落信號引腳；3　 P10為電機(jī)電源控制型號（低電平有效）；4　 P1P12為電池電壓檢測信號輸入引腳，P11為過放檢測，P12為過充檢測；5　 P2P2P2P26為充電時(shí)位置檢測信號輸入引腳；6　 P3P3P3P35為電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號，P3P35控制左電機(jī)正反轉(zhuǎn)，P3P35 控制左電機(jī)正反轉(zhuǎn)；7　 P20為兩邊刷電機(jī)控制信號；8　 P21為吸塵器電機(jī)控制信號；9　 P3P37為晶振信號輸入引腳10　 REST引腳為復(fù)位信號輸入引腳 2)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 51單片機(jī)高電平復(fù)位。 STC89C5單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、PPP3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。40，其中芯片的1腳頂上有個(gè)凹點(diǎn)。10　 工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）。7　 共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。3　 片上集成512 字節(jié)RAM。4　 可直接使用串口下載。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。在正常開機(jī)后連續(xù)保持輸出。由于13003開關(guān)管需要較大的驅(qū)動(dòng)電流，因此增加了一個(gè)Q1三極管與其構(gòu)成達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)管，Q3為控制管，當(dāng)DY引腳為低電平同時(shí)總開關(guān)K1閉合時(shí)電源部分才能正常供電。分開供電這樣做的好處，有利于減小干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。第七部分對掃地機(jī)的整機(jī)裝配及調(diào)試進(jìn)行了詳細(xì)的說明。第三部分詳細(xì)描述了PCB板的設(shè)計(jì)流程。融合現(xiàn)代傳感器以及機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，本課題旨在開發(fā)一部價(jià)格便 宜，全區(qū)域蓋，能夠充分滿足家庭需求且方便適用的智能家鹿清掃機(jī)器人。 研究的目的和意義 吸塵機(jī)器人將移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)和吸塵器技術(shù)有機(jī)地融臺(tái)起來，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境（地面）的半自動(dòng)或全自動(dòng)清潔，替代傳統(tǒng)繁重的人工清潔工作近年來已受到國內(nèi)外的研究人員重視。浙江大學(xué)l999年初在浙江大學(xué)機(jī)械電子研究所開始進(jìn)行智能吸塵機(jī)器人的研究，兩年后設(shè)計(jì)成功國內(nèi)第一個(gè)左右初步朱能的自主吸塵機(jī)器人，這種智能吸塵機(jī)器人工作時(shí)，首先進(jìn)行環(huán)境學(xué)習(xí)；利用超聲波傳感器測距，與墻保持一定距離行走， 在清潔這角落的同時(shí)獲得房間的尺寸信息，從而決定清掃時(shí)間；之后，利用隨機(jī)和局部遍歷規(guī)劃相結(jié)合的策略產(chǎn)生高效的清掃路徑；清掃結(jié)束以后，自行回到充電座補(bǔ)充電力。關(guān)鍵字：掃地機(jī)器人；壁障；stc89c52單片機(jī)AbstractIn this paper, the design and implementation of a simple cleaning robot. The sweeping robot with automatic cleaning, automatic charging, anticollision, anti drop function. This paper introduces the design scheme of the overall cleaning robot system, which mainly consists of MCU main control circuit, protection circuit, fall protection circuit, voltage detection circuit, voltage stabilizing circuit and a charging position detection circuit. It is pletely liberated people39。南 通 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目：基于單片機(jī)的掃地機(jī)器人的設(shè)計(jì)副 標(biāo) 題：學(xué) 生 姓 名：所在系、專業(yè)：新能源工程系、電子信息工程技術(shù)班 級：指 導(dǎo) 教 師：日 期：摘 要本文主要設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡易掃地機(jī)器人。它完全解放了人民的雙手，能夠全自動(dòng)的完成清掃工作，當(dāng)電量不足時(shí)，自動(dòng)尋到充電座，進(jìn)行充電，充滿后繼續(xù)工作本機(jī)采用stc89c52單片機(jī)為核心控制器件，雖然它的是一個(gè)入門級的單片機(jī)，但成本低，效率高，編寫程序簡單等優(yōu)點(diǎn)，在市場上還是有很好的應(yīng)用前景。該機(jī)器人具有如下特點(diǎn)：采用全放位移動(dòng)技術(shù)，使機(jī)器人可執(zhí)行對狹窄區(qū)域等死區(qū)的清掃任務(wù)；采用開放式機(jī)器人鉸制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)硬件可擴(kuò)展，軟件可移植、可繼承，使機(jī)器人作為服務(wù)載體具有更好的功能適應(yīng)性；在擁擠環(huán)境下的實(shí)時(shí)避障功能能更好地適應(yīng)不斷變化的清掃工作環(huán)境；遙控操作和自主運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)方式；吸塵機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)吸塵腔路的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，提高了吸塵效率。目前，系統(tǒng)正在引入機(jī)器視覺和全局定位功能，力圖在多房間環(huán)境下，提高自定位能力、 智能決策能力以及回歸充電效率，最終提高清掃效率。因此，開發(fā)自主智能吸塵器既具有科研上的挑 戰(zhàn)性，又具有廣闊的市場前景。第二部分詳細(xì)說明了掃地機(jī)器人各部分電路的設(shè)計(jì)。第六部分詳細(xì)介紹了掃地機(jī)的外殼制作