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和執行系統構成，其中控制系統包括16位單片機和電源模塊，執行系統包括紅外傳感器、電機轉向指示燈、直流減速電機、吸塵風機、磁鐵和毛刷。電源模塊將采用穩壓二極管是單片機電源穩定在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過處理給直流電機提供控制信號，從而達到電機正反轉或停止轉的結果來實現轉彎的要求。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。

【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展，們對物質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，即給教室帶來嚴重的粉塵污染，也影響了學生和老師的身心健康。為了解決傳統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.系統總體方案設計及結構框圖

系統框圖如圖1所示：電路由控制器模塊、傳感器模塊（紅外傳感器）、電機驅動模塊、電源模塊、電機轉向指示燈模塊組成。

圖1 系統框圖

2.1 控制中心

采用STC12C5616AD單片機作為控制核心，具有內存大，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轉換，低功耗，I/0驅動能力更強，內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、數據存儲器、程序存儲器、并行I/O口、串行口、定時器/計數器、中斷系統及特殊功能寄存器。它們都是通過片內單一總線連接而成，其基本結構依舊是CPU加上外圍芯片的傳統結構模式。[3]相比其他單片機此單片機價格

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2.2 電源模塊

本系統51單片機要求使用穩定的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鋰離子電池對直流電機進行供電并采用5.1V的

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