【導(dǎo)讀】摘要本設(shè)計(jì)的智能吸塵器控制系統(tǒng)與智能小車(chē)的控制系統(tǒng)相似。系統(tǒng)是由AT89C52單片機(jī)通過(guò)IO口控制吸塵器的前進(jìn)后退以及轉(zhuǎn)向。RPR220型光電對(duì)管完成。超聲波傳感器是用來(lái)躲避障礙物，而壓敏傳感器是用來(lái)檢測(cè)吸塵。器的垃圾桶是否裝滿(mǎn)再經(jīng)過(guò)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警提示。顯示臺(tái)是由四位LED數(shù)碼顯示管和【定。時(shí)/OFF】四個(gè)按鍵進(jìn)行吸塵器的定時(shí)工作狀態(tài)顯示和啟動(dòng)控制。

　　

【正文】 70 51 0μ F /1 6V+ 12 VC 70 61 0μ F /1 6V+ 5VINGNDO U TU 70 1B A 1 78 12 F P E 2C 70 21 μ F /16 VR 70 1 1 R 3 1 / 4WC 70 10 .1μ FC 70 32 2μ F /2 5V123 123VIGNDVOU 70 4G 10 84 50 T 43 U F123312C N 7 01 圖 210 電源電路 圖 281 中的 U70 U70 U70 U704 是個(gè)穩(wěn)壓集成 芯，此芯片穩(wěn)壓性能非常好。電路中的 R70 R70 R706 是個(gè) 限流電阻。另外，電路中的 Q701 與 Q702 和其它元件是構(gòu)成一個(gè)電壓開(kāi)關(guān)電路。 Q701 是一個(gè)開(kāi)關(guān)管，它主要是當(dāng) G 腳電壓為高電平時(shí)電壓會(huì)從 S腳流向 D 腳， 當(dāng) G 腳的電壓為低時(shí)， S 腳與 D 腳斷開(kāi)，電壓無(wú)法從 S 腳流向 D 腳而輸出。 電源供電流程 可參 見(jiàn)附件 附圖 1 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)對(duì)報(bào)警電路的要求不高，只要能在吸塵器裝滿(mǎn)垃圾的狀態(tài)下能有個(gè)發(fā)出足夠響的響聲提示就可以了。所以，我是采用單片機(jī)的 口做為報(bào)警器的出輸出信號(hào)，另外，猶于單片機(jī)輸出的信 號(hào)比較弱，無(wú)法使蜂鳴器發(fā)出足夠響亮的響聲，所以，在單片機(jī)送出的信號(hào)加以簡(jiǎn)易放大器和放大之后在去推動(dòng)蜂鳴器工作。具體如下圖 211 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 3 J u n 2 00 8 S he e t o f F i l e : G : \ 2 00 8 年畢業(yè)論文 \林謙謙 \ 1 .智能吸塵器控制系統(tǒng)（畢業(yè)論文） \ 1 0. 設(shè)計(jì)與論文 \智能吸塵器控制系統(tǒng) .d dbD r a w n B y :V T 9 01R 90 11 0KP B 90 1 蜂鳴器R 90 21 00V C C 5 圖 211 蜂鳴報(bào)警器電路 按 鍵 盤(pán) 的設(shè)計(jì) 在按鍵 按下 觸發(fā) 的那一 瞬間， 按鍵信號(hào) 會(huì)產(chǎn)生 瞬間 顫拌 的信號(hào)。這樣，有可能會(huì)造成單片程序進(jìn)行錯(cuò)而亂碼。為了消除瞬間顫拌信號(hào)，我采用按鍵經(jīng)過(guò)雙非門(mén)處理后，得到一個(gè)穩(wěn)定按鍵信號(hào)在供給單片機(jī)查詢(xún)處理。按鍵盤(pán)的電路具體如圖 212 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 3 J u n 2 00 8 S he e t o f F i l e : G : \ 2 00 8 年畢業(yè)論文 \林謙謙 \ 1 .智能吸塵器控制系統(tǒng)（畢業(yè)論文） \ 1 0. 設(shè)計(jì)與論文 \智能吸塵器控制系統(tǒng) .d dbD r a w n B y :K 01K 02K 03K 04單穩(wěn)消顫V C C M C UO N / O F FT / O F FA D D _W H E NA D D _M I N 圖 212 按鍵盤(pán) 智能吸塵器控制系統(tǒng)總原理圖請(qǐng)參見(jiàn) 附錄 2 第三章 軟件設(shè)計(jì) 智能吸塵器 主軟體的設(shè)計(jì) 主軟體是編寫(xiě)一個(gè)對(duì)按鍵掃描的軟體程序，掃描【 ON/OFF】 鍵 與【定時(shí) /OFF】 鍵 的按鍵是否動(dòng)作。【 ON/OFF】鍵是一個(gè)開(kāi)關(guān)鍵。此鍵沒(méi)動(dòng)作下面的程序?qū)⒍紵o(wú)法運(yùn)行。此鍵偶次動(dòng)作下面的程序也一樣的無(wú)法運(yùn)行。 【 ON/OFF】 鍵奇 次動(dòng)作后緊接著就是【定時(shí) /OFF】鍵的掃描，【定時(shí) /OFF】是一個(gè)定時(shí)工作的開(kāi)關(guān)鍵，也是吸塵器的兩種工作狀態(tài)的選擇鍵。軟體的設(shè)計(jì)流程請(qǐng)參見(jiàn)圖 31 流程圖。 在主軟體里還有對(duì) 整個(gè)系統(tǒng)初時(shí)化。 開(kāi) 始系 統(tǒng) 初 始 化K 0 1 是 否 動(dòng) 作K 0 2 是 否 動(dòng) 作掃 描 按 鍵 盤(pán) 取 值執(zhí) 行 吸 塵 器 工 作 1執(zhí) 定 時(shí) 設(shè) 置K 0 2 是 否 動(dòng) 作執(zhí) 行 吸 塵 器 工 作 2FNNFFNK 0 2 是 否 動(dòng) 作NF 圖 31 智能吸塵器主軟體 設(shè)計(jì)的 流程圖 定時(shí) 設(shè)置軟體 的 設(shè)計(jì) 定時(shí)設(shè)置主要是掃描 【時(shí)】 鍵與 【分】 鍵是否動(dòng)作的一個(gè)軟體。 【時(shí)】 鍵每動(dòng)作一次增加 1 個(gè)小時(shí)， 【分】 鍵每動(dòng)作一次加 10 分鐘。軟體設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖 32 流程圖。 定 時(shí) 設(shè) 置K 0 3 是 否 動(dòng) 作 K 0 4 是 否 動(dòng) 作每 動(dòng) 作 一 次加 1 小 時(shí)每 動(dòng) 作 一 次加 1 0 分 種K 0 2 是 否 動(dòng) 作L E D 閃 顯 L E D 閃 顯吸 塵 器 工 作 2FFFNNN 圖 32 智能 吸塵器的定時(shí)設(shè)置軟體 設(shè)計(jì)的 流程圖 3. 3 吸塵器工作 1 軟體的設(shè)計(jì) 吸塵器工作 1 軟體是一個(gè)采集尋跡電路信號(hào)與避障電路信號(hào)后進(jìn)行處理，并做相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)去控制吸塵器 做智能化的行走工作。 吸塵器工作 1 是以?huà)呙栊问竭M(jìn)行掃描處理信號(hào)。軟體具體設(shè)計(jì)的思路見(jiàn)圖 33 流程圖。 吸 塵 器 工 作 1尋 跡 信 號(hào)避 障 信 號(hào)垃 圾 桶檢 測(cè) 信 號(hào)掃 描 鍵 盤(pán) 取 值報(bào) 　 警調(diào) 　 正調(diào) 　 正100011 圖 33 智能吸塵器工作形式 1 軟體設(shè)計(jì)的流程圖 3. 4 吸塵器工作 2 軟體的設(shè)計(jì) 吸塵器工作 2 的軟體是建立在工作 1 的狀態(tài)下在加以定時(shí)時(shí)間同步運(yùn)行一個(gè)軟體，軟體的設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖 34 流程圖。 吸 塵 器 工 作 21 分 鐘 延 時(shí) 程 序L E D 顯 示定 時(shí) 時(shí) 間是 否 到NF反 　 回 圖 34 智能吸塵器定時(shí)工作軟體設(shè)計(jì)的流程 圖 智能吸塵器軟體編程請(qǐng)參見(jiàn) 附錄 3 總 結(jié) 項(xiàng)目設(shè)計(jì)中采用具有豐富資源的 Atmel 公司的 AT89C52 單片機(jī)和光電傳感器、金屬傳感器、超聲波傳感器等，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)信號(hào)的檢測(cè)與 吸塵器 的控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、具有較高的控制精度、抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了智能 吸塵器 能 智能化的在工作范圍內(nèi) 行駛 吸塵 。 在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)許多的小問(wèn)題。首先是單片機(jī)語(yǔ)言由于很長(zhǎng)一段時(shí)間沒(méi)有接觸的原因，又得重新熟悉，浪費(fèi)了很長(zhǎng)一段時(shí)間。其次就是傳感器方面，有一段時(shí)間學(xué)了檢測(cè)技 術(shù)這門(mén)課，但里面所講的傳感器知識(shí)都畫(huà)在書(shū)本，很少接觸到現(xiàn)實(shí)中的傳感器，這次的設(shè)計(jì)我在傳感器方面也是無(wú)從下手，不知道怎么選擇該用什么樣型號(hào)的傳感器，它們的和類(lèi)特性又是怎樣。所以我在做硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候 ,我只才用了比較常用的傳感器與比較器來(lái)制作傳感探測(cè)電路。在設(shè)計(jì)本 項(xiàng)目 時(shí)，我不知道往學(xué)校圖書(shū)管走了有多少回，在網(wǎng)上泡了多少天，所收集到的書(shū)籍、材料雖然重多，但是能用上的不多。一路走過(guò)來(lái)真的是很辛苦。 通過(guò)幾個(gè)月的資料收集，不斷努力和學(xué)習(xí)以及在老師的指導(dǎo)下，使我對(duì) 傳感器件與單片機(jī)構(gòu)成的智能化小系統(tǒng) 有了更加深入的了解和認(rèn)識(shí) ，鞏固了對(duì) 傳感電路知識(shí)、 數(shù)字 電路知識(shí)、 模擬電路知識(shí)的認(rèn)識(shí)和掌握。熟練掌握了 Protel 99 SE 電路設(shè)計(jì)軟件，以及各種電子元件的封裝知識(shí)和特點(diǎn)。進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用，了解了單片機(jī)的特點(diǎn)以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作方式原理。掌握了 51 系列單片機(jī)以及相關(guān)兼容單片機(jī)的指令系統(tǒng)，加強(qiáng)了編寫(xiě)匯編語(yǔ)言程序的能力，增強(qiáng)了調(diào)試匯編程序的 能力，鍛煉了自己的思維，鍛煉了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析以及解決問(wèn)題的能力。 但本系統(tǒng)還存在很多不足的地方，得進(jìn)一步的改正和完善。為以后工作奠定了一個(gè)良好基礎(chǔ)，獲益非淺。 通過(guò)這次 畢業(yè)設(shè)計(jì)，回顧了五年 的學(xué)習(xí)，我 深刻地理解了 電子設(shè)計(jì)的 很多問(wèn)題，設(shè)計(jì)過(guò)程給我們?cè)鎏砹撕芏鄬?shí)踐經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，也是我們發(fā)現(xiàn)了不少自身的不足之處，這為我們以后參加工作打下了一定的基礎(chǔ)。因此，我們也衷心感謝學(xué)校為我們提供了這樣一個(gè)好的學(xué)習(xí)和實(shí)踐機(jī)會(huì)。 參考文獻(xiàn) 《 單片機(jī)原理及應(yīng)用》 北京 :清華大學(xué)出版 2020 年 04 月 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L298N 數(shù)據(jù)手冊(cè) 51 單片機(jī)工作室 進(jìn) 電機(jī)控制系統(tǒng)有限公司 . AT89C52 數(shù)據(jù)手冊(cè) 附 件 附 錄 1 智能吸塵器控制系統(tǒng) 供電流程圖 P o w e r+ 1 2 S BU 7 0 1B A 1 7 8 1 2U 7 0 2B A 1 7 8 0 5Q 7 0 1A M 9 4 3 5U 7 0 3B A 1 7 8 0 9U 7 0 4G 1 0 8 4 5 0+ 1 2 V S B + 1 2 V + 5 VD 1 2 V C C 9 V C C 5+ 5 VF B 4 0 1V C C M C UM U C U 4 0 1 、 U 4 0 2V C C 5F B 1 0 1F B 2 0 1F B 3 0 1F B 3 0 2F B 3 0 3F B 2 0 2F B 5 0 1V C C P SV C C I RV C C U a sV C C D S PR PI R _ DU a s _ I NU 5 0 1 C D 4 5 1 1V C C 9D 1 2D 9V C C 1 2I R + 1 2U a s _ O U TU 3 0 2 L M 3 2 4U 2 0 1 L M 3 2 4U 7 0 2B A 1 7 8 0 5C P 5C P 5U 8 0 1 N E 5 5 5 附 錄 2 智能吸塵器控制系統(tǒng) 總原理圖 123456ABCD654321D C B ATitleNumberRevisionSizeBDate:11Jun2008Sheet of File:G:\2008年畢業(yè)論文\04.林謙謙\1.智能吸塵器控制系統(tǒng)（畢業(yè)論文）\10.設(shè)計(jì)與論文\智能吸塵器控制系統(tǒng).ddbDrawn By:R201150R2025.1kR2045.1KIR_D1RPR220TP_R20310KU201LM324/AVCCIRIR+12VCCIRIR_D_11VCCIRFB201VCC5VCCIRFB2