单片机控制的全自动吸尘器的设计
随着时代的发展，不管是生活还是工作，都变得繁忙起来了。因此，如何从繁琐的家务中更大程度地脱离出来成了人们首先思考的问题，也是新一代家电所追求的，为了适应这一发展，自动化家电产生了。本论文介绍的就是全自动吸尘器，它融合了移动机器人和吸尘器技术，能够实现在无人监控下自主工作的方式，它以单片机AT89C52为核心，利用了光电对管对外部环境进行采集，通过超声波传感器可以让吸尘器在行进过程中识别到前方的障碍物或者人的存在，压敏传感器可以自动检测出吸尘器内部垃圾的量，当桶内垃圾已满的时候，通过蜂鸣器进行报警提示，无需人为检查，减少了人们的工作量，为各个家庭带来了很大的便利。
目录
引言 1
一、全自动吸尘器的简介 2
（一）家用吸尘器的原理 2
（二）全自动吸尘器的研究目的与意义 2
（三） 全自动吸尘器的分类 2
（四）全自动吸尘器的发展前景 3
二、 系统的总体设计 3
三、系统的硬件设计 4
（一）微控制器模块的设计 5
（二）光电对管寻迹电路的设计 7
（三）超声波避障电路的设计 8
（四）垃圾桶检测装置的设计 10
（五）电机驱动模块的设计 11
（六）电机模块的设计 12
（七）时钟电路的设计 12
（八）显示电路的设计 12
（九）键盘的设计 13
（十）报警电路的设计 13
（十一）电源模块的设计 14
四、 全自动吸尘器控制系统的软件编制 15
（一）步进电机的脉冲信号 15
（二）发声器的脉冲信号 16
（三）系统的总体控制流程 17
（四）系统的印制电路板的设计 17
总结 19
致谢 20
参考文献 21
引言
随着微电子技术的不断发展，对微处理器芯片的集成度的要求也越来越高，单片机可在同一芯片上集成多种电路，可以实现对机器人控制的迅猛发展，人们根据这一特性制成了结合了机器人技术的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
各种智能机器人技术。这种智能机器人无需人为指导，就可以自主实现工作，提高了工作效率，省时省力，全自动吸尘器就是载这一研究下所衍生下来的一个实物。
吸尘器是近年来普遍家庭家广泛喜爱的清洁用具之一，起源于20世纪的英国，是由一种车厢除尘器演化而来，后添加了强力电泵，把空气吸入软管，通过布袋进行过滤灰尘，从此，吸尘器诞生了。
近年来，吸尘器能够自主工作这一性能已经逐渐受到更多国家的重视，它作为特殊的智能机器人，具有较强的代表性。而且它还可以很大程度降低人类的劳动强度，得到更加高效的工作结果，是每一位家庭的“好管家”，因此，几乎在各个家庭以及大部分的公共场所都会看到它的存在，对于广阔的市场来说，全自动吸尘器也具有着很大的发展前景。
此项设计弥补了家务上的不足，收到了广大家庭的青睐，具有不可估量的发展前景。
一、全自动吸尘器的简介
（一）家用吸尘器的原理
吸尘器是近年来普遍家庭家广泛喜爱的清洁用具之一，起源于20世纪的英国，是由一种车厢除尘器演化而来，后添加了强力电泵，把空气吸入软管，通过布袋进行过滤灰尘，从此，吸尘器诞生了。
全自动吸尘器作为现代清洁工具中受到人们广泛喜爱的电器之一，它定然存在自己的一个很大的优势，它与传统的吸尘器不同，它不但可以实现在无人监控下的自主工作方式，还弥补了传统吸尘器的不足，传统吸尘器往往不能将房间里的细小尘埃清除干净，尘埃会随着吸尘器工作过程中转移位置，尤其是沙发、地毯等地方，就更会隐藏尘埃，但是本文所设计的全自动吸尘器就很好的解决了此难题，为各个家庭带来了更加洁净的生活环境。
一个完整的吸尘器主要包括原件、喉管、电动刷、圆刷头、扁嘴吸和扫尘刷。
吸尘器的工作过程主要就是它可以起尘、吸尘再到滤尘的一个过程，吸尘器之所以能够除尘，就是利用了电动机的高速旋转的特性，在工作过程中能够让吸尘器内部产生负压，对比而来，吸尘器内压就会远远低于外压，在内外压差的作用下，使进气口外的灰尘、杂物随气流进入滤尘袋。吸入吸尘器的垃圾，灰尘等杂物滞留在滤尘袋内，被过滤网净化过的空气，则边冷却电动机，边被排出吸尘器。
（二）全自动吸尘器的研究目的与意义
近年来，吸尘器能够自主工作这一性能已经逐渐受到更多国家的重视，它作为特殊的智能机器人，具有较强的代表性。而且它还可以很大程度降低人类的劳动强度，得到更加高效的工作结果，是每一位家庭的“好管家”，因此，几乎在各个家庭以及大部分的公共场所都会看到它的存在，对于广阔的市场来说，全自动吸尘器也具有着很大的发展前景。
全自动吸尘器的分类
1、按吸尘器过滤方式分类
（1）尘袋过滤的吸尘器，也称传统吸尘器，工作方式简单，气路通风畅通，阻力小，物美价廉。
（2）尘筒式海帕过滤，海帕是外文演化而来，是一种高效过滤器，这种吸尘器透气度比较低，而且寿命短，容易被堵死，一般的话要经常更换。
（3）旋风式过滤吸尘器，靠高速离心的原理可以实现将灰尘和气流分离开，达到除尘的目的。吸力持久、强劲，不易衰减。
2、按性能分类
（1）卧式吸尘器
这种吸尘器是最常见的，优点是性能好。外形小巧，易于存放。
（2）推杆式吸尘器
流行于国外，该类吸尘器小巧美观，适用于表面的吸尘。
（3）手持式吸尘器
流行于低端市场，相对于上一种吸尘器，它显得更加小巧。但是性能较低，用途比较少。
（4）立式吸尘器
该类产品在美国和英国比较流行，中国国内基本没有。
（5）水过滤吸尘器
此类吸尘器靠水过滤，出风比较清洁，但是易堵塞。
（6）干湿两用桶式吸尘器
该吸尘器是融合了吸水功能的传统吸尘器，体积庞大。
（四）全自动吸尘器的发展前景
随着社会经济的发展，人们生活水平也不断提高，也就愈发不愿被困在繁琐的家务中去，全自动吸尘器的诞生很大程度上的满足了人们的需求。全自动吸尘器把各个家庭从传统的清扫方式中解救出来，可以利用清扫的时间做更多有效的工作。据统计，我国各个家庭使用全自动吸尘器已经达到了三分之二，并且每年的递增率仍然达到了8%，完美生活质量已经成了越来越多人追求的目标。
系统的总体设计
目录
引言 1
一、全自动吸尘器的简介 2
（一）家用吸尘器的原理 2
（二）全自动吸尘器的研究目的与意义 2
（三） 全自动吸尘器的分类 2
（四）全自动吸尘器的发展前景 3
二、 系统的总体设计 3
三、系统的硬件设计 4
（一）微控制器模块的设计 5
（二）光电对管寻迹电路的设计 7
（三）超声波避障电路的设计 8
（四）垃圾桶检测装置的设计 10
（五）电机驱动模块的设计 11
（六）电机模块的设计 12
（七）时钟电路的设计 12
（八）显示电路的设计 12
（九）键盘的设计 13
（十）报警电路的设计 13
（十一）电源模块的设计 14
四、 全自动吸尘器控制系统的软件编制 15
（一）步进电机的脉冲信号 15
（二）发声器的脉冲信号 16
（三）系统的总体控制流程 17
（四）系统的印制电路板的设计 17
总结 19
致谢 20
参考文献 21
引言
随着微电子技术的不断发展，对微处理器芯片的集成度的要求也越来越高，单片机可在同一芯片上集成多种电路，可以实现对机器人控制的迅猛发展，人们根据这一特性制成了结合了机器人技术的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
各种智能机器人技术。这种智能机器人无需人为指导，就可以自主实现工作，提高了工作效率，省时省力，全自动吸尘器就是载这一研究下所衍生下来的一个实物。
吸尘器是近年来普遍家庭家广泛喜爱的清洁用具之一，起源于20世纪的英国，是由一种车厢除尘器演化而来，后添加了强力电泵，把空气吸入软管，通过布袋进行过滤灰尘，从此，吸尘器诞生了。
近年来，吸尘器能够自主工作这一性能已经逐渐受到更多国家的重视，它作为特殊的智能机器人，具有较强的代表性。而且它还可以很大程度降低人类的劳动强度，得到更加高效的工作结果，是每一位家庭的“好管家”，因此，几乎在各个家庭以及大部分的公共场所都会看到它的存在，对于广阔的市场来说，全自动吸尘器也具有着很大的发展前景。
此项设计弥补了家务上的不足，收到了广大家庭的青睐，具有不可估量的发展前景。
一、全自动吸尘器的简介
（一）家用吸尘器的原理
吸尘器是近年来普遍家庭家广泛喜爱的清洁用具之一，起源于20世纪的英国，是由一种车厢除尘器演化而来，后添加了强力电泵，把空气吸入软管，通过布袋进行过滤灰尘，从此，吸尘器诞生了。
全自动吸尘器作为现代清洁工具中受到人们广泛喜爱的电器之一，它定然存在自己的一个很大的优势，它与传统的吸尘器不同，它不但可以实现在无人监控下的自主工作方式，还弥补了传统吸尘器的不足，传统吸尘器往往不能将房间里的细小尘埃清除干净，尘埃会随着吸尘器工作过程中转移位置，尤其是沙发、地毯等地方，就更会隐藏尘埃，但是本文所设计的全自动吸尘器就很好的解决了此难题，为各个家庭带来了更加洁净的生活环境。
一个完整的吸尘器主要包括原件、喉管、电动刷、圆刷头、扁嘴吸和扫尘刷。
吸尘器的工作过程主要就是它可以起尘、吸尘再到滤尘的一个过程，吸尘器之所以能够除尘，就是利用了电动机的高速旋转的特性，在工作过程中能够让吸尘器内部产生负压，对比而来，吸尘器内压就会远远低于外压，在内外压差的作用下，使进气口外的灰尘、杂物随气流进入滤尘袋。吸入吸尘器的垃圾，灰尘等杂物滞留在滤尘袋内，被过滤网净化过的空气，则边冷却电动机，边被排出吸尘器。
（二）全自动吸尘器的研究目的与意义
近年来，吸尘器能够自主工作这一性能已经逐渐受到更多国家的重视，它作为特殊的智能机器人，具有较强的代表性。而且它还可以很大程度降低人类的劳动强度，得到更加高效的工作结果，是每一位家庭的“好管家”，因此，几乎在各个家庭以及大部分的公共场所都会看到它的存在，对于广阔的市场来说，全自动吸尘器也具有着很大的发展前景。
全自动吸尘器的分类
1、按吸尘器过滤方式分类
（1）尘袋过滤的吸尘器，也称传统吸尘器，工作方式简单，气路通风畅通，阻力小，物美价廉。
（2）尘筒式海帕过滤，海帕是外文演化而来，是一种高效过滤器，这种吸尘器透气度比较低，而且寿命短，容易被堵死，一般的话要经常更换。
（3）旋风式过滤吸尘器，靠高速离心的原理可以实现将灰尘和气流分离开，达到除尘的目的。吸力持久、强劲，不易衰减。
2、按性能分类
（1）卧式吸尘器
这种吸尘器是最常见的，优点是性能好。外形小巧，易于存放。
（2）推杆式吸尘器
流行于国外，该类吸尘器小巧美观，适用于表面的吸尘。
（3）手持式吸尘器
流行于低端市场，相对于上一种吸尘器，它显得更加小巧。但是性能较低，用途比较少。
（4）立式吸尘器
该类产品在美国和英国比较流行，中国国内基本没有。
（5）水过滤吸尘器
此类吸尘器靠水过滤，出风比较清洁，但是易堵塞。
（6）干湿两用桶式吸尘器
该吸尘器是融合了吸水功能的传统吸尘器，体积庞大。
（四）全自动吸尘器的发展前景
随着社会经济的发展，人们生活水平也不断提高，也就愈发不愿被困在繁琐的家务中去，全自动吸尘器的诞生很大程度上的满足了人们的需求。全自动吸尘器把各个家庭从传统的清扫方式中解救出来，可以利用清扫的时间做更多有效的工作。据统计，我国各个家庭使用全自动吸尘器已经达到了三分之二，并且每年的递增率仍然达到了8%，完美生活质量已经成了越来越多人追求的目标。
系统的总体设计
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