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對一款全自動無塵黑板擦的研究
對一款全自動無塵黑板擦的研究
【摘要】無塵“清潔工”即全自動無塵黑板擦主要由控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)構成，其中控制系統(tǒng)包括16位單片機和電源模塊，執(zhí)行系統(tǒng)包括紅外傳感器、電機轉(zhuǎn)向指示燈、直流減速電機、吸塵風機、磁鐵和毛刷。電源模塊將采用穩(wěn)壓二極管是單片機電源穩(wěn)定在5V左右。整個裝置將采用單片機控制，紅外傳感器負責收集黑板邊緣等信息，單片機接受這些信息經(jīng)過處理給直流電機提供控制信號，從而達到電機正反轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)的結(jié)果來實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的要求。吸塵風機將直接采用電源控制，運用真空負壓和磁吸式原理既能使黑板擦緊貼黑板，也能吸附粉筆末，用戶需手動啟動按鍵后可控制吸塵風機的運轉(zhuǎn)。
【關鍵詞】單片機（STC12C5616AD）;無塵;傳感器;真空負壓;磁吸式原理;板擦;紅外傳感
1.引言
隨著社會生活與科學技術的發(fā)展，們對物質(zhì)生活水平的要求越來越高。在眾多的學校中，黑板擦一直是教學中必不可少的幫手，傳統(tǒng)的黑板擦不僅消費體力而且使整個教室充滿粉塵，即給教室?guī)韲乐氐姆蹓m污染，也影響了學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題，為此我們設計了這款全自動無塵黑板擦——無塵清潔工。
2.系統(tǒng)總體方案設計及結(jié)構框圖
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）、電機驅(qū)動模塊、電源模塊、電機轉(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單片機作為控制核心，具有內(nèi)存大，處理速度快，加密性強，抗干擾能力強的特點，2路PWM波輸出，八路高速十位A/D轉(zhuǎn)換，低功耗，I/0驅(qū)動能力更強，內(nèi)部集成高可靠復位電路。[1][4]它由如下功能部件組成：微處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、并行I/O口、串行口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。它們都是通過片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構模式。[3]相比其他單片機此單片機價格
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低，而且其處理速度功能完全符合我們這個產(chǎn)品的功能要求。2.2 電源模塊
本系統(tǒng)51單片機要求使用穩(wěn)定的5V電源，然而直流電機必須使用7.4V的直流電源，所以我們用使用兩節(jié)鋰離子電池對直流電機進行供電并采用5.1V的
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