機(jī)械設(shè)計(jì)制造畢業(yè)論文-家居清潔衛(wèi)生機(jī)器人設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-14 05:42本頁面
【正文】 期和 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. 2）工作電壓： ～ （ 5V 單片機(jī)） /～ （ 3V 單片機(jī)） 3） 工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實(shí)際工作 頻率可達(dá) 48MHz 4）用戶應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié) 5）片上集成 512 字節(jié) RAM 5 6）通用 I/O 口（ 32 個(gè)），復(fù)位后為： P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻 7） ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片 8） 具有 EEPROM 功能 9）共 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。另外 STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。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。 4 第三章 清潔機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì) STC89C52 單片機(jī)介紹 STC89C52 的主要性能 STC89C52 是 STC 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng) 可編程 Flash 存儲器。 清潔機(jī)器人系統(tǒng)的整體構(gòu)架 整體設(shè)計(jì)方案的系統(tǒng)框圖如圖 所示 圖 清潔機(jī)器人硬件系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)原理圖 各模塊的組成和功能介紹如下： 控制器（單片機(jī)）：主要由單片機(jī) STC89C52RC 組成，它的主要功能是完成主控程序?qū)δK接口的控制，是程序運(yùn)行的載體并實(shí)現(xiàn)對整個(gè)機(jī)器人的控制。 通過測量激光往返目標(biāo)所需時(shí)間來確定目標(biāo)距離，這在檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，技術(shù)含量十分豐富，具有方向性強(qiáng)、亮度高、單色性好等許多優(yōu)點(diǎn)。 利用超聲波的特性實(shí)現(xiàn)對障礙墻壁的測量和有效規(guī)避，超聲波傳感器波的發(fā)射角小，檢測靈敏度高，但是超聲波傳感器使用成本不低，而且不能體現(xiàn)設(shè)計(jì)才能，不宜采用。 3 DSP 因?yàn)閿?shù)字處理與通信領(lǐng)域的空前發(fā)展而近顯火爆，應(yīng)用面很廣泛， DSP主要是面對數(shù)字信號方面的處理，其針對性有速度快，精度高等優(yōu)點(diǎn)，但是，而DSP 強(qiáng)調(diào)的是較大的數(shù)據(jù)處理能力 ,如在運(yùn)行控制 ,圖像處理等方面，占有較大優(yōu)勢，而在這個(gè)智能車小系統(tǒng)中則沒有必要使用如此精確的控制器件，而且價(jià)格方面也不低，固不宜采用。 FPGA 采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心。下面列出三種控制器的選擇方案： 方案一：采用先進(jìn)的 FPGA 編程控制器件。用控制芯片控制清潔機(jī)器人的系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，適應(yīng)科技先進(jìn)性，而且各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。這種方案下，所有控制電路都要手工制作，非常復(fù)雜，規(guī)模大不易實(shí)施，而且這種控制電路精度不高，反應(yīng)不夠靈敏，可行性差。 第三章對清潔機(jī)器人的硬件控制電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)系統(tǒng)、傳感器器系統(tǒng)、電 機(jī)驅(qū)動電路以及主要控制芯片的介紹等。 主要內(nèi)容安排如下： 2 第一章闡述了智能清潔機(jī)器人的相關(guān)概念，提出了課題的研究背景、意義和主要內(nèi)容?？紤]到安全因素， 清潔機(jī)器人 必須對人及家庭物品等不構(gòu)成任何危害，同時(shí)清潔機(jī)器人還必須具備自我保護(hù)的能力。所以環(huán)境適應(yīng)性是對 此類機(jī)器人的基本要求。 2)清潔機(jī)器人的工作環(huán)境主要為普通家庭環(huán)境，也可以用于機(jī)場候機(jī)大廳、 展覽館、圖書館等公共場所。第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人，它不但有第二代機(jī)器人的感覺功能和簡單的自適應(yīng)能力，而且能充分識別工作對象和工作環(huán)境，并能根據(jù)人給的指令和它自身的判斷結(jié)果自動確定與之相適應(yīng)的動作，是人工智能發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物，也是當(dāng)今機(jī)器人發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。當(dāng)它接到再現(xiàn)命令時(shí)，則自主地模仿示范的動作作業(yè)。 1 第一章 緒論 課題研究背景 機(jī)器人技術(shù)概述 隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)現(xiàn)場。在軟件設(shè)計(jì)方面，采用 C51 語言編制了控制系統(tǒng)各部分的軟件 ，包括主控程序以及中斷服務(wù)、紅外、碰撞傳感器檢測等子程序?？紤]到存儲、接口資源及可靠性能等，主控器選擇了 STC89C52 單片機(jī)，所構(gòu)成的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)功能強(qiáng)、性價(jià)比高，完全滿足控制功能的要求。 I 家居清潔衛(wèi)生機(jī)器人 摘要 清潔機(jī)器人又稱智能吸塵機(jī)器人或自動吸塵器， 它 涉及到機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)等知識，是將移動機(jī)器人技術(shù)和清潔技術(shù)融為一體 、仿人體清潔動作的 高新技術(shù)產(chǎn)品 。 本文介紹了清潔機(jī)器人的組成部分，并完成了硬件電路的實(shí)現(xiàn)。然后，詳細(xì)設(shè)計(jì)了紅外傳感器，碰撞檢測，電源模塊、充電模塊、鍵盤、液晶顯示以及各種電機(jī)控制等電路。 關(guān)鍵詞 ： 家居清潔衛(wèi)生 ； 機(jī)器人 ； 單片機(jī)； 智能清掃 In this paper Cleaning robot is also called intelligent vacuuming robot or automatic vacuum cleaner, it involves knowledge such as machinery, electronics and puter, mobile robot technology and clean technology integration, the imitation of human body cleaning action of hightech products. Part of the cleaning robot has been introduced in this pap
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