【正文】 落，通過配置虛擬發(fā)射器可以限制清掃的范圍。 1999 年初，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)具有初步只能的自主吸塵機(jī)器人，與蘇州 TEK 公司合作 研發(fā)， 2021 年系統(tǒng)在自主能力和工作效率上都有了顯著提高。松下公司的自動(dòng)吸塵器可清掃磚地、木質(zhì)地板及地毯地面。 技術(shù)現(xiàn)狀 目前，在一些發(fā)達(dá)國家，早已經(jīng)開始采用服務(wù)機(jī)器人對工廠、車站、機(jī)場和辦公室等寬闊地面進(jìn)行清掃工作。自主吸塵機(jī)器人作為智能移動(dòng)機(jī)器人實(shí)用化發(fā)展的先行者，其研究始于 20 世紀(jì) 80 年代，到目前為止，已經(jīng)產(chǎn)生了一些概念樣機(jī)和產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞：掃地機(jī)，單片機(jī)控制，紅外遙控，碰撞 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) II DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC SWEEPING MACHINE ABSTRACT In recent years, with the development of society, the cleaning robot has infiltrated our lives, work and the economy, and has played a significant role. Research and development of cleaning robot has a lot of influence on our economic development. This article mainly through expounding the importance of cleaning robot in the service industry, the development of cleaning robot in some countries, allowing readers to understand the importance of the future development of cleaning robot for social development. This paper firstly introduces the research status of automatic cleaning sweeping machine at home and abroad, discusses the research purpose, significance. And then introduce the automatic sweeping machine structure, and a detailed analysis of the working principle of each part of structure of the sweeping machine, according to the characteristics of the cleaning mechanism of sweeper, presented a can ensure the sweeping machine stable working singlechip microputer control scheme. This paper also added did not appear on the market the function, the sweeper and infrared remote control bined with MCU, and anic bination, in order to control all aspects of automatic sweeping machine and self control。然后進(jìn)一步介紹本自動(dòng)掃地機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)分析了該掃地機(jī)各部分結(jié)構(gòu)的工作原理，針對本清潔掃地機(jī)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，提出了一種能夠保證掃地機(jī)穩(wěn)定工作的單片機(jī) 控制方 案。這片文章主要通過闡述清潔機(jī)器人在服務(wù)行業(yè)的重要性，對 清潔機(jī)器人在各國發(fā)展?fàn)顩r的一些綜述，讓讀者了解將來 清潔機(jī)器人 發(fā)展對社會(huì)發(fā)展的重要性。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 自動(dòng)掃地機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC SWEEPING MACHINE 學(xué)院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級： 電氣 班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2021 年 06 月 04 日安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) I 自動(dòng)掃地機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 摘 要 近年來， 隨 著社會(huì)的發(fā)展需要， 清潔機(jī)器人 已經(jīng)滲透了我們的生活、工作和經(jīng)濟(jì)方面，并且起到了很大的作用。 清潔機(jī)器人 的研究和發(fā)展對我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很多的影響。 本文首先介紹了國內(nèi)外自動(dòng)清潔掃地機(jī)的研究現(xiàn)狀，闡明了本課題研究的目的、意義。 本文還添加了市場上沒有出現(xiàn)的的功能， 將掃地機(jī)和紅外遙控結(jié)合起來， 并 與 單片機(jī) 有機(jī)結(jié)合起來 ，以達(dá)到對自動(dòng)掃地機(jī)的各方面的控制和自控制； 以及避障系統(tǒng)的改進(jìn)方案。 and the obstacle avoidance system improvement program. KEYWARDS： Sweeping machine, microputer control, infrared remote control, collision安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) i 目 錄 摘要 ................................................................ I ABSTRACT........................................................... II 1 緒論 .............................................................. 1 引言 ........................................................ 1 技術(shù)現(xiàn)狀 .................................................... 1 研究的目的和意義 ............................................ 1 研究內(nèi)容 .................................................... 2 2 關(guān)于單片機(jī) ........................................................ 3 AT89C51 簡介 ................................................. 3 AT89C51 主要特性 ............................................. 3 AT89C51 功能特性概述 ......................................... 3 AT89C51 引腳功能說明 ......................................... 4 AT89C51 的基本操作 ........................................... 6 3 自動(dòng)掃地機(jī)總體設(shè)計(jì) ................................................ 7 組成結(jié)構(gòu) .................................................... 7 系統(tǒng)的主控部分 .............................................. 7 軟件流程設(shè)計(jì) ................................................ 8 總體軟件流程 ........................................... 8 紅外遙控系統(tǒng)流程 ...................................... 10 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)流程 .......................................... 11 清掃避障系統(tǒng)流程 ...................................... 12 4 自動(dòng)掃地機(jī)硬件電路設(shè)計(jì) ........................................... 13 系統(tǒng)總體設(shè) 計(jì) ............................................... 13 傳感器系統(tǒng)電路 ............................................. 13 超聲波傳感器檢測電路 .................................. 13 紅外光電傳感器檢測電路 ................................ 13 紅外光電傳感器檢測電路 ................................ 14 接觸傳感器檢測電路 .................................... 15 繼電器控制電路 ............................................. 15 紅外控制系統(tǒng)電路 ........................................... 16 看門狗 IMP813L 電路 ......................................... 17 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路 ............................................... 19 液晶顯示電路 ............................................... 20 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) ii 電源模塊 ................................................... 21 清掃避障系統(tǒng) ............................................... 22 結(jié)論 ............................................................... 24 參考文獻(xiàn) ........................................................... 25 致謝 ............................................................... 27 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 引言 自動(dòng)掃地機(jī)是自動(dòng)進(jìn)行房間地而清潔的自主吸塵式家庭服務(wù)機(jī)器人，集機(jī)械學(xué)、 電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī) 技術(shù)、控制技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、人工智能等諸多學(xué)科為一體。吸塵機(jī)器人的發(fā)展，帶動(dòng)了家庭服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展，也促進(jìn)了移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)、圖像和語音識別、傳感器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展本次設(shè)計(jì)的題目《 自動(dòng)掃地機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 》就是在這種背景下提出的 。日本的東日本鐵路公司、 Shinko 電器公司 和Howa 工業(yè)有限公司聯(lián)合研制出了用于車站地面清掃的機(jī)器人，通過超聲測距傳感器，不斷探測機(jī)器人與墻壁的距離進(jìn)行定位，從而完成對大廳地面的往復(fù)清掃。 20 世紀(jì) 90 年代初美國的 Denning 公司與 Windsor 工業(yè)公司研制出一種名為 ―RoboScrub‖的吸塵機(jī)器人，它采用超聲波傳感器檢測障礙物，被配有高精度激光導(dǎo)航系統(tǒng)。它工作之前，首先進(jìn)行環(huán)境學(xué)習(xí)，利用超聲波測距，與墻保持一定的行走距離，在清潔角落的同時(shí)獲得房間的尺寸信息，從而決定清掃時(shí)間；然后，利用隨機(jī)與局部遍歷規(guī)劃相結(jié)合的算法產(chǎn)生高效的清潔路徑；在清掃結(jié)束后，自行回到充電座，補(bǔ)充動(dòng)力。在清掃結(jié)束后，可以自行回到充電座，但是清掃是隨機(jī)的，不能完全地不多次重復(fù)的掃完整個(gè)房間。作為智能移動(dòng)機(jī)器人的一個(gè)特殊應(yīng)用，從技術(shù)方面講，智 能化自王式吸塵器比較具體地體現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，具有較強(qiáng)的代 表性。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 。使它 可以替代傳統(tǒng)的家庭人工清掃方式，使家庭生活電氣化、智能化、使科技更好地 為人類服務(wù)。盡快遍歷房子的每一個(gè)角落，完成任務(wù)，這個(gè)工作受多個(gè)工作的影響，包括墻腳和家具等。 此次課題主要將掃地機(jī) 和紅外遙控結(jié)合起來，可以培養(yǎng)運(yùn)用基本知識進(jìn)行簡單電路設(shè)計(jì)的能力，扎實(shí)基礎(chǔ)理論，掌握電子技術(shù)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，靈活運(yùn)用模電數(shù)電的知識， 與 單片機(jī) 有機(jī)結(jié)合起來 ，以達(dá)到對自動(dòng)掃地機(jī)的各方面的控制和自控制。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器 的單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。同時(shí)， AT