家用智能吸塵器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(參考版)
2025-06-27 22:25本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn)[1] ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003：105130[2] 謝宜仁,．北京:人民郵電出版社,2003：3560[3] 薛宗祥,朱惠英. 8位單片機(jī)原理與應(yīng)用.．北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1999：819[4] .．北京：北京航空航天大學(xué)出版社, 2002：209225[5] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2003.：150160[6] ．北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2004.：180200[7] 王越超,．北京：人民郵電出版社,1998：515[8] 沈美明, ：清華大學(xué)出版社,1991：5090[9] ：北京航空航天大學(xué)出版社,2002：200240[10] ：人民郵電出版社,1988：230260[11] 西山十一郎．自律機(jī)器人制作．北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2002： 80100[12] ：高等教育出版社，2001：309320[13] ：北京航空航天大學(xué)出版社，2002：181214[14] Biswas G, Intelligence Group Report． Journal of55555555 Robotics and Autonomous Systems ，1996：5068[15] Brooks R A, Robust Layed Control System for a Mobile Robot, IEEE Journal on Robotics and Automation, 1986：6089[16] Huosheng Hu et al, A Parallel Processing Architecture for Sensorbased Control of Intelligent Mobile Robrts, Journal of Robotics and Autonomous Systems, ：80105。致 謝在這幾個(gè)月的學(xué)習(xí)、生活中得到了學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、老師們的無(wú)微不至的關(guān)懷。全自動(dòng)吸塵器的成本教低，可以作為產(chǎn)品投放市場(chǎng)。全自動(dòng)吸塵器的行走方式類(lèi)似于“蛇行”，能初步實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)地面的初步清掃。 通過(guò)以單片機(jī)為核心的控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲發(fā)射和接收的選通控制，并在處理返回脈沖信號(hào)的基礎(chǔ)上加以判斷，選定相應(yīng)的控制策略；全自動(dòng)吸塵器在電子羅盤(pán)的引導(dǎo)下，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪，從而實(shí)現(xiàn)行走轉(zhuǎn)向等功能。結(jié) 論從這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我了解到了有關(guān)機(jī)器人和吸塵器方面的知識(shí),特別是單片機(jī)方面的知識(shí)，對(duì)全自動(dòng)吸塵器的工作方案進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。電路控制部分是吸塵器的關(guān)鍵，由8051單片機(jī)、電子羅盤(pán)、以及傳感器構(gòu)成，8051單片機(jī)以其高性能低成本，在家電控制領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛：吸塵器 的“導(dǎo)向儀”VECTOR2X電子羅盤(pán)，是一種利用電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的一種高精度低價(jià)位的導(dǎo)向工具，它常用在機(jī)器人等領(lǐng)域，而且體積很小，容易安裝在電路板上，選用它很合理；傳感器是吸塵器的眼睛和鼻子，在全自動(dòng)吸塵器中安裝了紅外線熱釋電傳感器和超聲波傳感器，在很多自動(dòng)設(shè)備中都能見(jiàn)到它們；整個(gè)控制系統(tǒng)還有許多電子元件，大多都是常用的，因此可以大大降低全自動(dòng)吸塵器的成本。全自動(dòng)吸塵器的殼體主要材料是工程塑料，工程塑料在我們的日常生活中都能見(jiàn)到，它以強(qiáng)度高、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于家電行業(yè)以及輕工業(yè)當(dāng)中全自動(dòng)吸塵器的殼體用注塑成型，可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，注塑技術(shù)發(fā)展，迅速技術(shù)先進(jìn)而且成本低廉，所以全自動(dòng)吸塵器的殼體部分經(jīng)濟(jì)適用。)57BYG005412V176。根據(jù)供電電壓為12V選取步進(jìn)電極電機(jī),根據(jù)《小功率電機(jī)手冊(cè)》,選擇永磁式步進(jìn)電機(jī),其具體參數(shù)如下:表31。左側(cè)步進(jìn)電機(jī) 右側(cè)步進(jìn)電機(jī)自帶電源萬(wàn)向轉(zhuǎn)輪驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)輪由于智能吸塵器是邊行走邊工作的，所以要求速度很低，一般要求3m／min左右，這樣能夠保證全自動(dòng)吸塵器行走平穩(wěn)，而且有很高的效率，設(shè)計(jì)車(chē)輪的直徑為8cm, ( 圖 4轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)圖)則由公式（3—1）U=CN （3—1）式中 C—車(chē)輪的周長(zhǎng)（cm） N—車(chē)輪的轉(zhuǎn)速（r/min）N=U/C≈12r/min設(shè)計(jì)全自動(dòng)吸塵器的質(zhì)量在3Kg則。這一設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是吸塵器能夠在任意半徑下，以任意速度實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，甚至當(dāng)兩后輪相互反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)彎半徑（即繞軸中點(diǎn)原地施轉(zhuǎn)）。 通過(guò)改變作用于步進(jìn)電機(jī)的脈沖信號(hào)的頻率，可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)較高精度的調(diào)速。步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)兩驅(qū)動(dòng)輪（后輪），從而推動(dòng)吸塵器運(yùn)動(dòng)。 單片機(jī)作為控制源產(chǎn)生脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)檢測(cè)超聲波傳感器與紅外線傳感器的信號(hào)，數(shù)字羅盤(pán)的轉(zhuǎn)角信號(hào)同樣也輸出給單片機(jī)，由單片機(jī)完成信號(hào)的處理過(guò)程，可以說(shuō)全自動(dòng)吸塵器的控制系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心的。全自動(dòng)吸塵器的紅外線傳感器能檢測(cè)人得存在，在檢測(cè)到人存在時(shí)會(huì)給單片機(jī)一個(gè)電信號(hào)，單片機(jī)控制吸塵器停止前進(jìn)并同時(shí)控制發(fā)聲器發(fā)出聲音，讓人能夠離開(kāi)。 （圖25 熱釋電傳感器電路圖）全自動(dòng)吸塵器的整個(gè)控制系統(tǒng)，主要由感器部分（超聲波傳感器、紅外線熱釋電傳感器、電子羅盤(pán)）、微型機(jī)算計(jì)部分（單片機(jī)8051）、等部分組成。熱釋電紅外線傳感器的結(jié)構(gòu)由地電極、壓環(huán)、環(huán)形電極、PYDF、彈簧等部分組成.全自動(dòng)吸塵器為了能夠檢測(cè)人的活動(dòng)，減少人對(duì)吸塵器工作的影響，采用了AM111型傳感器，這種傳感器使用熱電元件，收集從人體10um附近發(fā)出的紅外線反應(yīng)，內(nèi)部具有2個(gè)紅外線傳感器，消除背景變化連接使用，為此，近人活動(dòng)時(shí)反應(yīng)，能夠輸出。熱釋電傳感器利用熱釋電效應(yīng)來(lái)檢測(cè)受光面的溫度升高值，得知光的輻射弧度，工作在紅外波段內(nèi)。熱釋電外線傳感器是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高敏度探測(cè)元件，它以非接觸形式檢出人體輻射的紅外線或人射外線的能量變化，井將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，將這個(gè)電壓信號(hào)加以放大，便可以驅(qū)動(dòng)各控制電路,如用于“電源開(kāi)關(guān)控制、防盜防火報(bào)警、自勁監(jiān)泌等。超聲波傳感器為了容易反射聲波，對(duì)測(cè)定物體成直角安裝。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成了超聲波接收裝置。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖23所示，它有兩
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