“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
清洁模式 自动清洁模式 人工清洁模式 定时清洁 在指定 时间进行清洁
清洁结束 有障碍物 通过超声波传感器检测前方是否有障碍物 人为开启 通过按键操作实现即时清洁 通过遥控器控制控制家用清洁机器人的方向，进行指定位置的清洁 无障碍物 直行，清洁 转向后直行，往返路线有一定重合确保无遗漏。 1、控制电路
自动清洁模式时间显示 LCD12864显示 时间
清洁模式（自动清洁模式、人工清洁模式） 时间，日期显示 提供时间日期 作为定时时间的基点时间 2、显示电路
红外遥控 3、定时电路
人工清洁时，实现对小车方向的控制
3方案中运用的模块
4、遥控电路
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
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。