综合课程设计说明书—扫地机器人设计
扫地机器人设计报告(一)2024

扫地机器人设计报告(一)引言概述扫地机器人是一种能够自动进行室内清扫的智能设备,其设计目的在于提高现代生活的舒适度和便利性。
本文将探讨扫地机器人的设计原理、机械结构、感知与导航系统、清扫效果评估以及安全性能等五个大点。
正文内容一、设计原理1.1 理解扫地机器人的工作原理1.2 确定扫地机器人的功能需求1.3 选择适合的清扫方式二、机械结构2.1 确定机器人的尺寸和形状2.2 选择合适的材料和结构2.3 设计机器人的底盘和吸尘部件2.4 确保机器人的灵活性与稳定性2.5 考虑机器人的维护和保养问题三、感知与导航系统3.1 选用合适的传感器技术3.2 开发机器人的环境感知能力3.3 设计机器人的自主导航算法3.4 提升机器人的路径规划与避障能力3.5 优化机器人的定位与地图生成功能四、清扫效果评估4.1 设计清扫效果评估指标4.2 开展清扫效果测试实验4.3 改进机器人的清扫效果4.4 分析清扫效果与用户需求的匹配程度4.5 提高机器人的清扫效率与质量五、安全性能5.1 考虑机器人的碰撞安全设计5.2 防止机器人的触碰伤害5.3 设计机器人的误操作预防系统5.4 优化机器人的电池管理与充电保护5.5 满足机器人的合规与认证要求总结通过对扫地机器人设计的分析与探讨,可以发现在设计过程中需要考虑到机器人的原理、机械结构、感知与导航系统、清扫效果评估以及安全性能等多个方面。
只有综合考虑这些因素,才能设计出性能优良、功能齐全且安全可靠的扫地机器人。
因此,在未来的设计过程中需要注重细节、持续改进,并根据用户反馈和市场需求进行不断优化。
通过不懈努力,扫地机器人设计的发展前景将更加广阔。
06-10《扫地机器人》教学设计

第10课扫地机器人一、教材分析基于传感器的学生机器人的学习和应用是随着信息技术应运而生的教学内容,本课就从生活出发,将扫地机器人作为教学内容进行设计,综合应用传感器和舵机完成能实现避障和清扫操作的扫地机器人。
教学内容主要分为任务分析、模块搭建和程序编写与运行,教师在教学时可以先让学生观察扫地机器人,引导学生分析扫地机器人的任务,再展开教学。
扫地机器人的学习是在超声波传感器实践应用的基础上展开的,主要要求学生学习拼搭舵机,再结合已学的避障程序进行舵机程序的添加,因此建议通过迁移应用实践于课堂中。
二、学情分析根据皮亚杰的认知发展规律可知,本课的学习对象六年级的学生已经具备了一定的逻辑思维能力,能通过任务的铺垫分析扫地机器人的工作任务。
学生在本课之前的学习中,已经接触了实体机器人的应用,搭建实现扫地机器人的脚本在学生的实践能力范围内。
但本课加入了舵机的拼搭和使用,对学生的操作能力又提高了要求,可以结合学生的实践探究和教师的搭建分享展开学习。
三、教学目标与要求理解“如果……那么……否则……”语句的含义,学会拼搭扫地机器人,理解超声波测距传感器的应用原理,完成避障程序搭建。
通过分析扫地机器人的任务,体验思维和分析的过程,初步掌握问题分析的基本方法。
通过扫地机器人,感受机器人的可实践性,感受信息技术发展的变化,形成乐学的学习态度,在学生心里埋下发展技术的种子。
四、教学重点与难点1. 重点:理解“如果……那么……否则……”语句。
2. 难点:理解避障程序和清扫程序的顺序关系。
五、教学方法与手段本课采用任务驱动法,让学生在有引导的教学环境中对主要任务进行分解,在小组讨论的过程中迁移运用已有知识,不断优化各分解任务,最终整合实现扫地机器人的任务效果。
六、课时安排安排1课时。
七、教学准备教学课件、教师用演示文稿和学生用演示文稿。
八、教学过程(一)情境导入教师:同学们,今天老师到家看到了这样的场景!(出示图片)怎么办?工作一天已经很累了,我想休息一下,能有个机器人帮帮我吗?学生提出机器人来清洁。
综合课程设计说明书—扫地机器人设计

课程设计说明书课程名称:综合课程设计题目:扫地机器人设计学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:设计成绩:学号:答辩成绩:学生姓名:总成绩:起讫日期: 2020年6月1日至 2020年6月25日指导教师:系分管主任:审核日期:说明1、课程设计任务书由指导教师填写,并经学院审定后下达给学生。
2、进度表是课程设计工作检查的主要依据。
3、学生根据指导教师下达的任务书,独立完成课程设计。
4、本任务书在课程设计完成后,与打印部分(说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等)以及电子文档部分(所有设计的说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等)资料一并上交指导教师,作为课程设计的主要档案资料。
一、课程设计的要求和内容(包括原始数据、技术要求、工作要求)1、工作要求减速、驱动、传动系统是机器人运动控制的重要组成部分,不仅仅在机器人运动中起到主要作用,在其他机械设备的运动控制中也起到主要作用。
《机器人机械设计》课程设计实践教学环节要求同学们针对实际需求,灵活应用所学知识,独立进行系统综合设计,以达到巩固机器人减速、驱动、传动系统的基础知识、掌握机器人减速、驱动、传动系统设计、计算过程,并根据样机拆解,提高动手实践能力的目的。
2、技术要求每五位学生一组,每组应独立完整地设计一套总体装配图、减速、驱动、传动轮组系统;微机控制系统接口电路及软件设计。
设计参考数据如下:机器人自重4kg,要求负载1-5kg,每1kg为一个负载阶梯每组对应不同负载机器人最大运动速度:分别为30,40,50cm/s提供轮组样机模型及减速传动模型可供参考设计要求如下:(1)完成扫地机器人整体装配设计。
(2)完成直流电机选型、数字码盘设计、各种设计参数计算。
(3)完成整个机器人减速、驱动、传动轮组系统的3D建模、2D图纸设计,参数标注等。
(4)完成微机控制系统接口电路设计;(5)完成微机控制系统软件设计;(6)完成并打印设计说明书。
环保清扫道路机器人小制作说明书

BEAM环保清扫道路机器人小制作说明书
一、制作理念:
当今世界,科技是人类社会发展的最强动力,而在社会发展的同时,也带来了十分严重的环境问题。
该小制作就是要呼吁社会重视环境问题,用科技改善人类生存环境。
二、制作材料:
3V马达两个,车轮2对,大小齿轮各1个,软铜线月半米,普通干电池两节(或四节),小型模拟扫把一把。
三、所涉及学科知识:
a、普通旋钮开关的工作原理。
b、微型电动机的工作原理:电源为电动机提供工作电压电动机
定子、转子由电磁感应原理产生感应电流和旋转磁场共同作
用产生电磁转矩,从而驱动微型电动机旋转。
c、齿轮传动原理:若小齿轮(安装在电动机上)齿数为Z1,大齿轮
齿数为Z2,则两齿轮的传动比为:n=Z2/Z1,从而实现环保小车
的一级减速行驶。
d、所用电学知识线路图:
注;M1为驱动小车电动机
M2为驱动扫把的电动机
四、制作过程:
a、将大小齿轮分别裝于一组车轮和一只小电动机上。
b、将硬纸板剪切好,并将长侧的一边向二端向下折,此时可以
将小模拟扫帚一起造好,在两褍打上孔,将车轮固定上去。
c、将带小齿轮的电动机与带大齿轮的一组车轮啮合并将电动机固定好,再在与该电动机相对的一面将另一个电动机使转轴朝下固定。
两电机可以用胶水、线缆、胶带等多种方法固定。
d、连接导线,将两个微型电动机并联在一起,并有一个电机引出另外两条导线接电源和开关。
导线连接可直接拧紧连接或用电烙铁焊牢。
e、将电源在小车底盘上固定牢,并将小模拟扫帚安装在第二只小电动机上,将开关置合的位置,一台简单的环保清扫道路机器人就可以开动了。
扫地机器人设计范文

扫地机器人设计范文一、引言在现代社会,科技发展迅猛,人们的生活便捷度也不断提高。
然而,有些繁琐的家务活却依然需要人工操作,对大部分忙碌的现代人来说,清扫地面是一项费时费力的工作,因此设计一款智能、高效的扫地机器人具有非常重要的意义。
本文将从硬件和软件两个方面设计一款扫地机器人,旨在解决人们的清扫困扰。
二、硬件设计1.结构设计扫地机器人主要由底盘、电机、传感器、软管和集尘盒等组成。
底盘是整个机器人的基础,承载着其他模块的安装,同时需要具备良好的平衡性和移动性;电机为机器人提供动力,可分为主动轮和被动轮两种;传感器模块包括碰撞传感器、红外传感器和触摸传感器等,用于检测环境和障碍物;软管用于吸尘,需要具备一定的弹性和耐用性;集尘盒用于收集垃圾,可设计成拆卸式,方便清洁。
2.控制系统设计控制系统是扫地机器人的核心,主要包括主控板、传感器模块和电机驱动模块。
主控板负责对各个部分的控制和数据处理,可采用微控制器或单片机;传感器模块负责感知环境并将数据传输给主控板,需要具备高精度和稳定性;电机驱动模块负责控制电机的转动,可采用直流电机驱动器或步进电机驱动器。
3.功能设计扫地机器人的功能设计是为了提高清扫效率和用户体验。
可以设计以下功能:定时清扫,根据用户设置的时间自动开启清扫功能;智能导航,通过激光传感器或摄像头实时感知环境,规划清扫路径,避开障碍物;避障功能,通过碰撞传感器和红外传感器检测障碍物,自动绕过;边角清扫,通过侧刷和边刷清扫边缘和角落;自动充电,当电量低于一定阈值时,自动返回充电座充电。
三、软件设计1.控制算法设计控制算法是扫地机器人运行的核心,需要根据传感器数据和环境变化做出相应的决策。
可以将控制算法分为三个主要部分:感知、决策和执行。
感知部分通过传感器模块获取环境数据,并进行数据处理和信息提取;决策部分根据感知结果进行路径规划、障碍物避开等决策;执行部分负责控制电机运动,控制机器人的行动。
2.用户界面设计用户界面设计是为了方便用户操控和设置扫地机器人的功能。
扫地机器人课设

扫地机器人课设一、概述扫地机器人是一种智能家居清洁工具,旨在为使用者提供高效、便捷、舒适的清洁体验。
本文将介绍一种基于单片机的扫地机器人的设计和制作过程,旨在帮助读者了解扫地机器人的基本原理,设计流程和实现过程。
二、设计流程1. 功能设计扫地机器人的基本功能包括自主导航、清洁作业、自动充电等。
基于此,我们设计出了以下具体功能:1.根据障碍物避免行走2.自动充电3.着地传感器感应机器人是否接触地面,便于控制机器人移动2. 硬件设计扫地机器人的硬件部分主要包括下列部分:1.单片机主板:采用STM32F103C8T6主板2.驱动器:采用L298N驱动模块3.行走电机:采用二合一电机驱动发动机4.传感器:采用巡线传感器(IR),超声波传感器5.电池:采用18650锂电池组3. 软件设计扫地机器人的软件部分主要包括以下模块:1.整体逻辑部分:完成扫地机器人的各项功能,如测距、控制行走等2.驱动控制模块:控制电机的启停、转速控制3.传感器数据接收模块:接收各种传感器的数据,例如超声波的距离、巡线传感器的数据等。
4.正/反向移动控制模块:依照传感器数据来控制机器人走的方向,以及速度。
三、实现过程根据上述设计流程,扫地机器人的制作需要经过以下步骤:1.购买硬件:按照硬件设计要求,购买相应的主板、传感器、电池等元器件。
2.硬件组装:按照硬件设计要求,将各个元器件组装到主板上,并搭建出机器人的整体结构。
3.硬件测试:对机器人的各个部件进行测试,确保硬件的正常运作。
4.软件开发:以C语言为主要开发语言,按照软件设计要求编写各个模块的代码。
5.软件整合:将各个模块的代码整合为一个可运行的程序。
6.软硬件联调:将软件与硬件相结合,测试机器人是否正常运行。
7.优化调试:根据机器人测试的结果,对程序进行错误排查和性能优化。
四、扫地机器人的制作需要对硬件和软件进行深入的理解和实践经验,需要有运筹帷幄的能力和工程实践的结构思维。
扫地机器人课程设计报告

扫地机器人课程设计报告一、引言扫地机器人是一种能够自动清扫地面的机器设备,近年来受到越来越多人的关注。
本课程设计旨在设计一款性能优越、智能化的扫地机器人,并通过对其工作原理、技术特点以及应用场景等方面的深入探讨,为开发者和用户提供一份全面、详细的报告。
二、工作原理扫地机器人主要由底盘、传感器、控制系统以及清扫装置等部分组成。
其工作原理如下:1.传感器感知环境:扫地机器人通过搭载的多种传感器,如摄像头、红外线传感器、超声波传感器等,获取环境信息,包括障碍物位置、地面状态等。
2.地图构建:扫地机器人根据传感器获取的环境信息,通过自主定位算法,构建出待清扫区域的地图,并确定路径规划。
3.路径规划:基于地图信息,扫地机器人通过路径规划算法确定清扫路径,并利用运动控制系统控制底盘的移动,使机器人沿预定的路径进行清扫。
4.清扫操作:扫地机器人配备刷子和吸尘装置,可对地面进行清扫。
根据地面情况,机器人可自动调节清扫力度和清扫方式,提高清扫效果。
5.自主充电:当电池电量低于一定阈值时,扫地机器人可自动返回充电台充电,待电量充足后继续工作。
三、技术特点扫地机器人在设计过程中可以考虑以下技术特点:1. 智能化扫地机器人应具备一定的智能化水平,能够通过感知环境、地图构建和路径规划等技术,自主完成清扫任务。
同时,可以通过人工智能技术,进行智能学习和适应性调整,提高清扫效果。
2. 多传感器融合为了获取准确的环境信息,扫地机器人应采用多种传感器进行数据融合,如视觉传感器、红外线传感器、超声波传感器等,以提高环境感知的准确性和可靠性。
3. 自主导航扫地机器人应具备自主导航和路径规划的能力,能够根据环境地图自主选择最优的清扫路径,并通过运动控制系统实现精确的移动控制。
4. 智能清扫扫地机器人需要具备智能的清扫能力,根据地面的不同情况,能够自动调节清扫力度和清扫方式,如增加刷子转速、调节吸力等,以达到更好的清扫效果。
5. 自主充电为了提高工作效率和使用便利性,扫地机器人应具备自主充电功能,能够根据电量情况自动返回充电台进行充电,并在充电完成后自动继续工作。
[机械毕业设计论文]家用自动扫地机设计说明书
![[机械毕业设计论文]家用自动扫地机设计说明书](https://img.taocdn.com/s3/m/2acb823f58fb770bf78a55a5.png)
家用自动扫地机设计目录第一章绪论 (2)1.1课题研究的目的、现状和意义 (2)1.2本课题的研究内容及工作原理 (4)1.2.1研究内容 (4)1.2.2工作原理 (4)第二章自动扫地机概述 (4)2.1扫地机的概念及用途 (4)2.1.1扫地机的概念 (4)2.1.2扫地机的用途 (5)2.2扫地机的分类 (5)2.2.1按形状大小分类 (5)2.2.2按功能分类 (5)2.2.3按电器安全分类 (5)第三章扫地机的结构设计 (6)3.1外观设计 (6)3.2运动及控制单元设计 (6)3.2.1运动部分的基本结构 (6)3.2.2车轮的设计 (7)3.2.2.1左右车轮的大小和结构 (7)3.2.2.2车轮的尺寸 (8)3.2.2.3总体图 (9)致谢 (9)参考文献 (10)摘要:随着当今社会经济的发展,人们生活水平的逐渐提高,工作越来越忙,住房面积也越来越大。
打扫卫生已成为现代家庭一大难题,要付出大量的劳力。
与现代人的居住条件、生活节奏、生活品质形成了显明的反差。
家庭自动扫地机是可以为人们减去劳累、节省时间的高科技智能化家电。
家庭自动扫地机就像全自动洗衣机一样是家庭必不可少的家用电器,它无须人工操作,只需一按开关,自动运行。
目前在日本、韩国、美国等发达国家得以普及。
实现了科技节约时间,时间丰富生活。
智能自动扫地机对中国普通家庭来说现在还是奢侈品,但随着人们生活水平的不断提高,智能自动扫地机也将会在中国家庭中得以普及。
自动扫地机是一个较新的、环保的、高科技的行业,目前仍处于市场导入阶段,市场发展还不成熟,2007年以来自动扫地机在国际快速生长,市场增加率高达300%。
自动扫地机是一个朝阳行业,生长潜力庞大。
预计未来十年行业将进入高速发展期。
关键词:扫地机;家庭;自动运行;The design of household automatic sweeperAbstract: With the current social and economic development, people's living standards are gradually improved, having more and more busy and housing space. Cleaning has become a major problem of the modern family, needed pay a lot of labor. It with modern living conditions, the rhythm of life and quality of life obvious contrast. Household automation Sweeper less tired for people, and time-saving high-tech intelligent home appliances. Household automation sweeper like automatic washing machines as family essential household appliances, it does not have the manual, and just a switch to run automatically. To be universal in Japan, Korea, the United States and other developed countries. It has achieved science and technology to save time, time to rich life. The intelligent automatic sweeper for the ordinary families in China is still a luxury, but with the continuous improvement of living standards, intelligent automatic sweeping machine will also be to popularize in a Chinese family. Automatic sweeping machine is a relatively new, environmentally friendly, high-tech industry. In the market introduction stage, the development of the market is not yet ripe for automatic sweeping machine. Rapid growth is up to 300% in the international market rate of increase since 2007. Automatic sweeping machine is a sunrise industry with the huge growth potential. The next ten years the industry will enter a period of rapid development. Keyword: sweeper; home; run automatically;第一章绪论1.1课题研究的目的、现状和意义1.1.1本课题研究的目的是:家用自动扫地机就像全自动洗衣机一样是家庭必不可少的家用电器,它无须人工操作,只需一按开关,自动运行。
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课程设计说明书课程名称:综合课程设计题目:扫地机器人设计学院:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:设计成绩:学号:答辩成绩:学生姓名:总成绩:起讫日期: 2020年6月1日至 2020年6月25日指导教师:系分管主任:审核日期:说明1、课程设计任务书由指导教师填写,并经学院审定后下达给学生。
2、进度表是课程设计工作检查的主要依据。
3、学生根据指导教师下达的任务书,独立完成课程设计。
4、本任务书在课程设计完成后,与打印部分(说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等)以及电子文档部分(所有设计的说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等)资料一并上交指导教师,作为课程设计的主要档案资料。
一、课程设计的要求和内容(包括原始数据、技术要求、工作要求)1、工作要求减速、驱动、传动系统是机器人运动控制的重要组成部分,不仅仅在机器人运动中起到主要作用,在其他机械设备的运动控制中也起到主要作用。
《机器人机械设计》课程设计实践教学环节要求同学们针对实际需求,灵活应用所学知识,独立进行系统综合设计,以达到巩固机器人减速、驱动、传动系统的基础知识、掌握机器人减速、驱动、传动系统设计、计算过程,并根据样机拆解,提高动手实践能力的目的。
2、技术要求每五位学生一组,每组应独立完整地设计一套总体装配图、减速、驱动、传动轮组系统;微机控制系统接口电路及软件设计。
设计参考数据如下:机器人自重4kg,要求负载1-5kg,每1kg为一个负载阶梯每组对应不同负载机器人最大运动速度:分别为30,40,50cm/s提供轮组样机模型及减速传动模型可供参考设计要求如下:(1)完成扫地机器人整体装配设计。
(2)完成直流电机选型、数字码盘设计、各种设计参数计算。
(3)完成整个机器人减速、驱动、传动轮组系统的3D建模、2D图纸设计,参数标注等。
(4)完成微机控制系统接口电路设计;(5)完成微机控制系统软件设计;(6)完成并打印设计说明书。
(7)提交全部设计电子文档。
等效A0图纸1张以上。
三、课程设计实物内容及要求1、三维建模及图纸1套要求使用规范格式打印2D图纸。
2、控制系统设计控制电路与控制程序2、课程设计说明书 1份四、课程设计进度表(含周六、日、共4周28天)每组根据情况进行分工制定五、主要参考资料(5篇及以上)目录一、机械结构设计 (6)1.1 电动机的选择计算 (6)1.2 传动比的分配 (7)1.2.1驱动轮传动比的分配 (7)1.2.2边刷传动比的分配 (7)1.3 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (8)1.3.1驱动轮减速器传动装置的运动和动力参数 (8)1.3.2边刷减速器传动装置的运动和动力参数 (10)1.4传动零件的设计计算 (12)1.4.1驱动轮齿轮校核计算 (12)1.4.2边刷减速器 (22)1.5 驱动轮轴的设计计算 (28)1.6 扫地机器人整体设计 (29)二、硬件电路设计 (31)2.1 总体电路设计 (31)2.1.1 电机驱动原理 (31)2.1.2 电机驱动程序 (31)2.2电路仿真 (31)2.2.1 3.3V电池电路 (31)2.2.2 MCU复位电路 (31)2.2.3 WiFi供电电路 (32)2.2.4 充电电路 (32)2.2.5 电池电压检测电路 (33)2.2.6 电源适配器电压检测电路 (33)2.2.7 蜂鸣器电路 (34)2.2.8 机器运行状态指示电路 (35)2.2.9 充电桩识别电路 (36)2.2.10 吸尘风扇电路 (37)2.2.11 左右防碰撞检测电路 (38)2.2.12 左右轮电压检测电路 (39)2.2.13 左右码盘输出电路 (40)三、设计总结 (54)参考文献 (55)附件1 (56)图1 驱动轮减速器结构图2 边刷减速器结构图4图5二、硬件电路设计2.1 总体电路设计2.1.1 电机驱动原理见电路图。
2.1.2 电机驱动程序见附件12.2电路仿真因为软件问题,只能进行部分仿真,其Proteus仿真如下。
2.2.13.3V电池电路此电路是用来为MCU时钟提供电源的,其Proteus仿真如下:图6其中VBAT为电源输出。
2.2.2 MCU复位电路此电路是为了在接通电源的瞬间,RESET给出低电压,实现MCU复位。
其Proteus仿真如下:图7当电源接通后先是低电压,然后逐渐升高到稳定电压3.3V。
2.2.3 WiFi供电电路由RV1控制VCC_WiFi的供电,其Proteus仿真如下:图82.2.4 充电电路当电池充满时,MCU的信号Charge_EN会变为低电压,电池充电结束。
图92.2.5 电池电压检测电路BAT_Volt会感应到电池电压的变化,送给MCU,当电池电压过低的时候,MCU 会有指示低电压。
其Proteus仿真如下。
图102.2.6 电源适配器电压检测电路本机的电源适配器是24V/1A,当适配器接入本机的时候,DC_Volt输出合适的电源电压给MCU。
图112.2.7 蜂鸣器电路此电路为蜂鸣器电路,当MCU的BEEP发出声音信号的时候,蜂鸣器就会发出相应的声音。
因为模拟问题,此处用灯泡代替。
当RV1控制输入电压变化的时候,灯泡的亮度也会发生相应改变。
图12图13 2.2.8 机器运行状态指示电路一共有3个LED,用来指示机器的工作状态。
图142.2.9 充电桩识别电路当机子没有充电的时候,BDC_DET是高电压。
图15当机子回到充电桩充电的时候,BDC_DET会给出低电压到MCU,这个时候MCU就知道机子已经在充电桩上了。
图162.2.10 吸尘风扇电路当MCU的FAN_EN给出高电压,两个三极管都会导通,从而让电源电压加到吸尘风扇上,风扇进入工作。
此时为低电压,风扇不工作。
高电压的时候风扇进入工作。
图182.2.11 左右防碰撞检测电路红框部分是传感器电路,采用的是光传感器,当碰撞发生的时候,机器前面的帘子会遮住入光口。
这里简单用电压值模拟一下。
无碰撞发生时左边电压表是高电压状态。
当发生碰撞的时候,左边电压表会给出低电压。
图202.2.12 左右轮电压检测电路当轮子正常工作的时候,W_Current给出稳定电压。
图21当轮子被卡死时,W_Current给出的数值会变大。
图222.2.13 左右码盘输出电路二,硬件电路设计2.1 总体电路设计见电路图。
2.2电路仿真因为软件问题,只能进行部分仿真,其Proteus仿真如下。
2.2.13.3V电池电路此电路是用来为MCU时钟提供电源的,其Proteus仿真如下:其中VBAT为电源输出。
2.2.2 MCU复位电路此电路是为了在接通电源的瞬间,RESET给出低电压,实现MCU复位。
其Proteus仿真如下:当电源接通后先是低电压,然后逐渐升高到稳定电压3.3V。
2.2.3 WiFi供电电路由RV1控制VCC_WiFi的供电,其Proteus仿真如下:2.2.4 充电电路当电池充满时,MCU的信号Charge_EN会变为低电压,电池充电结束。
2.2.5 电池电压检测电路BAT_Volt会感应到电池电压的变化,送给MCU,当电池电压过低的时候,MCU 会有指示低电压。
其Proteus仿真如下。
2.2.6 电源适配器电压检测电路本机的电源适配器是24V/1A,当适配器接入本机的时候,DC_Volt输出合适的电源电压给MCU。
2.2.7 蜂鸣器电路此电路为蜂鸣器电路,当MCU的BEEP发出声音信号的时候,蜂鸣器就会发出相应的声音。
因为模拟问题,此处用灯泡代替。
当RV1控制输入电压变化的时候,灯泡的亮度也会发生相应改变。
2.2.8 机器运行状态指示电路一共有3个LED,用来指示机器的工作状态。
2.2.9 充电桩识别电路当机子没有充电的时候,BDC_DET是高电压。
当机子回到充电桩充电的时候,BDC_DET会给出低电压到MCU,这个时候MCU就知道机子已经在充电桩上了。
2.2.10 吸尘风扇电路当MCU的FAN_EN给出高电压,两个三极管都会导通,从而让电源电压加到吸尘风扇上,风扇进入工作。
此时为低电压,风扇不工作。
高电压的时候风扇进入工作。
2.2.11 左右防碰撞检测电路红框部分是传感器电路,采用的是光传感器,当碰撞发生的时候,机器前面的帘子会遮住入光口。
这里简单用电压值模拟一下。
无碰撞发生时左边电压表是高电压状态。
当发生碰撞的时候,左边电压表会给出低电压。
2.2.12 左右轮电压检测电路当轮子正常工作的时候,W_Current给出稳定电压。
当轮子被卡死时,W_Current给出的数值会变大。
2.2.13 左右码盘输出电路2.2.14 状态指示灯实物仿真仿真芯片使用STM32f103,如下图所示:。