家用清洁机器人设计方案

“家庭清洁机器人”设计

方案

学院：电气与电子工程学院

专业班级：电信1101

申报人：万威

组内成员：彭超峰、姚钟方、

仝鹏、仲红玉

引言

家庭卫生状况的好与坏，直接影响到家人的身体健康及心情的好坏，一个清新整洁的居住环境不仅能给家人带来身心的健康，还能促进家庭成员关系的融洽性，而地面卫生会直接反映出家中的卫生状况好与坏，你还为每天扫地而发愁吗？没关系，家用清洁机器人来帮你。本设计就是针对上面所出现的问题而设计的，可以对室内卫生进行智能清洁，可以把室内的尘土，碎屑，果皮等统统清洁干净，无缝隙、无死角、无残留，还你一个干净的地面，实现生活的便捷化和智能化。

1.总体方案设计及功能描述

利用STC89C52单片机对小车及吸尘装置遥控控制和自动控制，实现人工清洁模式和自动清洁模式，并利用按键及LCD12864液晶显示屏进行切换和显示两种模式。在自动清洁模式下，利用DS1302提供时间，可以对智能吸尘小车设定时间，利用按键及LCD12864液晶屏设定和显示设定清洁时间，可以设定每半天、每天或每两天的指定时间进行卫生清洁，做到定时自动清洁，也可以在发现室内卫生状况比较差的情况下，通过按动按键，人为即时开启家用清洁机器人进行卫生清洁工作；在人工清洁模式下，通过遥控器遥控控制小车，进行来清洁指定地方的垃圾，做到定点快速清洁。在小车自动清洁模式下，通过超声波测距模块来感知障碍物的存在，得到数据后传回STC89C52单片机中，利用程序算法，实现小车的自动转弯、后退，避免小车与障碍物发生碰撞及进入死角后出不来，转弯后通过调节小车车轮转速使小车改变一定角度行驶大约30cm后，在调整一定角度，实现与原来行驶方向反向，并与原来行驶轨迹中线相隔大约20cm，实现小车新旧运行轨迹间紧密结合，做到无缝隙，无死角的清洁工作，做到传统吸尘机器人不易做到的功能。

2. 创新与特点

传统吸尘机器人不能做到人工控制，打扫路线不确定，容易走重复路线，易留打扫死

角等问题，本设计方案会改进了以上内容，家用清洁机器人分为两种工作模式，一种

为自动清洁模式，另一种为人工清洁模式。在人工清洁模式下实现对小车的人工控制；在小车自动清洁模式下，通过超声波测距模块来感知障碍物的存在，得到数据后传

回STC89C52单片机中，利用程序算法，实现小车的自动转弯、后退，避免小车与障碍物发生碰撞及进入死角后出不来，并利用伸出的清理装置确保转弯过程中不会留下死角，转弯后通过调节小车车轮转速改变一定角度，实现小车新旧运行轨迹间紧密结合，做到无缝隙，无死角的清洁工作，比传统吸尘机器人清理的更彻底。

3. 方案设计示意图

1、控制电路

3方案中运用的模块

电源模块：由可充电电池提供电源；

单片机最小系统模块：由STC89C52单片机，晶振，电容，电阻，按键组成；

小车：四轮驱动，控制小车行驶，可以方便的实现小车的转弯；

吸尘模块：通过电机带动毛刷清洁灰尘，垃圾等；

红外遥控模块：

通过红外遥控接收头接收遥控器发来的遥控指令实现家用清洁机

2、显示电路

3、定时电路

4、遥控电路

器人的人工控制；

电机驱动模块：，利用STC89C52单片机控制电机驱动模块来控制小车的车速，转弯，后退；

按键模块：由按键组成，通过按键来选择“智能清洁模式”或“人工清洁模式”和设定时间的定时和调整时间；

超声波传感器模块：由用来检测现车前方是否有障碍物，控制车辆转弯；

时间模块：由DS1302芯片，晶振，电池等组成的时间模块，提供准确的时间，方便定时；

显示模块：由LCD12864组成，显示清洁模式定时清洁时间等。