對(duì)一款全自動(dòng)無(wú)塵黑板擦的研究

對(duì)一款全自動(dòng)無(wú)塵黑板擦的研究

【摘要】無(wú)塵“清潔工”即全自動(dòng)無(wú)塵黑板擦主要由控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)構(gòu)成，其中控制系統(tǒng)包括16位單片機(jī)和電源模塊，執(zhí)行系統(tǒng)包括紅外傳感器、電機(jī)轉(zhuǎn)向指示燈、直流減速電機(jī)、吸塵風(fēng)機(jī)、磁鐵和毛刷。電源模塊將采用穩(wěn)壓二極管是單片機(jī)電源穩(wěn)定在5V左右。整個(gè)裝置將采用單片機(jī)控制，紅外傳感器負(fù)責(zé)收集黑板邊緣等信息，單片機(jī)接受這些信息經(jīng)過(guò)處理給直流電機(jī)提供控制信號(hào)，從而達(dá)到電機(jī)正反轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)的結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的要求。吸塵風(fēng)機(jī)將直接采用電源控制，運(yùn)用真空負(fù)壓和磁吸式原理既能使黑板擦緊貼黑板，也能吸附粉筆末，用戶(hù)需手動(dòng)啟動(dòng)按鍵后可控制吸塵風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)（STC12C5616AD）;無(wú)塵;傳感器;真空負(fù)壓;磁吸式原理;板擦;紅外傳感

1.引言

隨著社會(huì)生活與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，們對(duì)物質(zhì)生活水平的要求越來(lái)越高。在眾多的學(xué)校中，黑板擦一直是教學(xué)中必不可少的幫手，傳統(tǒng)的黑板擦不僅消費(fèi)體力而且使整個(gè)教室充滿(mǎn)粉塵，即給教室?guī)��?lái)嚴(yán)重的粉塵污染，也影響了學(xué)生和老師的身心健康。為了解決傳統(tǒng)黑板擦存在的不足問(wèn)題，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了這款全自動(dòng)無(wú)塵黑板擦——無(wú)塵清潔工。

2.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)框圖如圖1所示：電路由控制器模塊、傳感器模塊（紅外傳感器）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)向指示燈模塊組成。

圖1 系統(tǒng)框圖

2.1 控制中心

采用STC12C5616AD單片機(jī)作為控制核心，具有內(nèi)存大，處理速度快，加密性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，2路PWM波輸出，八路高速十位A/D轉(zhuǎn)換，低功耗，I/0驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)，內(nèi)部集成高可靠復(fù)位電路。[1][4]它由如下功能部件組成：微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、并行I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。它們都是通過(guò)片內(nèi)單一總線(xiàn)連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。[3]相比其他單片機(jī)此單片機(jī)價(jià)格

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2.2 電源模塊

本系統(tǒng)51單片機(jī)要求使用穩(wěn)定的5V電源，然而直流電機(jī)必須使用7.4V的直流電源，所以我們用使用兩節(jié)鋰離子電池對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行供電并采用5.1V的

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