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发表时间:2020-06-14 09:31     阅读次数:

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  新型内置高空洗濯呆板人 2015年重庆区域第八届“合泰杯”大学生单片机行使计划竞赛 作品创意书 新型内置高空洗濯呆板人 西南大学 电子讯息工程 公元 2014 年 12 月 15 日 1 新型内置高空洗濯呆板人 作 品 创 意 书 一、 摘要 跟着城镇化过程的无间加快以及土地资源的日益稀缺, 各式都市高楼如写 字楼和室第楼等也如雨后春笋般无间特立而出。 于是随之涌现了一系列似乎外 窗擦洗的题目,而管理这一题目,有人工和高空干净呆板人两种门径,他们都 具有肯定的舛错和限定。 就目前邦外里的讨论状况来看, 这种呆板人首要是以 干净玻璃幕墙为首要效用的商用呆板人。 目前市情上存正在的这种玻璃干净呆板 人存正在分娩纷乱、代价高贵、容易出现高空坠落等安静隐患的舛错。本计划是 一个装备自己安置于室内的、 仅通过洗濯臂伸至窗外举行洗濯的智能化、 主动 化的外窗洗濯呆板人,具有修制相对容易、性价比高、安置于室内利便安静的 所长,正好取胜了以上所述的舛错,不妨很好地长远家庭,学校等众人的生计 场地。 二、 作品先容 正在咱们的平居生计中, 楼房外窗的擦洗平素是一个令人头疼的题目。 中小 学生正在举行大排斥时, 不得不站正在桌子以至窗子进取行外窗玻璃的擦洗, 这使 2 新型内置高空洗濯呆板人 得他们冒着很大的危机; 正在家庭生计中, 也没有一种不妨洗濯外窗玻璃的得力 的器材, 请专业人士来擦洗又会带来很大的花费, 导致大部门住正在斗劲高的楼 3 新型内置高空洗濯呆板人 层的家庭对外窗玻璃的洗濯力所不及,只可靠着老天来“洗濯” ,久而久之, 外窗的玻璃留下了许众污渍,很不悦目。 高空干净呆板人是一种杀青高空洗濯功课的装备。 就目前邦外里的讨论情 况来看,这种呆板人首要分为三类。第一类是高空壁面轨道式,每每正在修楼时 就将高空壁面轨道安设到外墙高空壁面上, 当举行外高空壁面洗濯功课时, 通 过固定正在楼顶的悬臂吊车装备拖动使洗濯呆板人沿着高空壁面导轨上下运动 来实现洗濯做事, 然而安设正在外墙高空壁面的轨道却束缚了高楼的构造并大大 地影响了集体开发的外观, 同时也束缚了洗濯呆板人的行使周围; 第二类是真 空吸附高空干净呆板人, 仰仗真空吸盘将呆板人吸附到外墙高空壁面上, 通过 自己的搬动机构正在高空壁面上运动来实现洗濯做事, 这种呆板人又可分为单吸 盘和众吸盘两种吸附搬动办法然而因为采用真空泵抽真空的门径, 使得对真空 吸盘的密封性恳求较高,构造纷乱,制价高贵,并且做事的牢靠性和对高空壁 面的适当性也较差,存正在掉落的危机,对弧形玻璃的适当性欠好。第三类是磁 吸附高空干净呆板人,这种洗濯呆板人是仰仗磁吸附质料吸附到高空壁面上, 每每具有较强的吸附力,通过磁性履带、轮子、吸盘或足式构造可能杀青正在高 空壁面上的吸附搬动, 并实现洗濯功课, 但这种呆板人只可正在特定质料的高空 壁面上做事,于是行使周围受到了极大的束缚。 以上提到的这三种高空洗濯呆板, 或众或少存正在舛错, 导致实在行本领受 3 新型内置高空洗濯呆板人 到束缚。此外,这三种呆板人首要是针对贸易用处,一方面制价斗劲高,也注 定代价斗劲贵;另一方面用起来障碍,适合正在大周围内沿途用,对家用或者学 校来说显得不是十分的相宜。 于是,罗致已有产物的所长,规避它们的舛错,加上本身的创意,咱们制 作了这款家用的外窗玻璃洗濯呆板。 开始, 该外窗洗濯呆板人冲破性地采用了室内安置的办法 (之前的都是放 置正在窗户外面) ,通过伸出一只“干净臂”举行外窗玻璃的擦洗。它首要的功 能便是外窗玻璃的洗濯、擦拭。呆板人的效用模块首要有单片机主控模块、步 进电机驱动模块、压力传感器模块、红外传感器模块、数码管显示模块。本设 计采用 ht66fu50 为主控单片机,以杀青其依时及主动限制效用;通过压力传 感器检测干净臂和玻璃之间的压力, 以杀青干净臂与玻璃之间足够接触才华保 证擦拭恶果, 同时可能限制力度避免干净臂紧贴玻璃形成玻璃的损坏或者使得 擦拭更贫苦;步进电机用来驱动干净臂的上下摇动,杀青擦洗的效用;红外传 感模块用来罗致遥控器发出的红外线, 杀青长途限制; 数码管首要用来显示设 定的时刻。 本作品是咱们小构成员通过伺探生计以及彼此的商酌得出的, 未有过已成 品,也没有申请过专利。目前咱们只是对本作品做出了少许构想,还需求正在各 方面深度商酌和构想举行产物的实现和完美。 4 新型内置高空洗濯呆板人 三、 做事道理 本外窗玻璃洗濯呆板人采用盛群半导体公司分娩的 ht66fu50 行动主控单 片机。ht66fu50 是一款 A/D 型具有 8 位高功能精简指令集的 Flash 单片机, 包括一个众通道 12 位 A/D 转换器和双斗劲器效用, 带有众个运用精巧的定 时器模块,可供给依时效用、外墙玻璃清洗报价表脉冲出现效用及 PWM 出现效用,不妨餍足咱们的 需求。体系可分为几个模块,如图 1 所示: 图1 正在红外线传感器模块, 咱们正在遥控器上安设了一个红外线发射模块, 正在机 器上安设了一个红外线罗致模块。 当罗致模块罗致到红外线信号时, 单片机做 出相应的响应,实现相应的效用。比方,当按下遥控器的电源按钮时,单片机 5 新型内置高空洗濯呆板人 出现相应的响应,启动呆板的电源;当设定好定往往间并按下依时的按钮时 5 新型内置高空洗濯呆板人 单片时机启动依时器, 劈头计时, 并将计时显示正在数码管上; 正在步进电机模块, 通过单片机限制步进电机的转动倾向, 使呆板臂伸缩和上下搬动, 用呆板臂上 的海绵对玻璃举行擦洗;数码管部门,当呆板劈头做事此后,数码管上会以倒 计时的办法显示设定的时刻, 当依时的时刻抵达时, 会提示单片机出现一个中 断,遏止做事;压力传感器的模块,咱们正在干净臂的海绵底下安置了一个压力 传感器,当压力传感器与玻璃接触时,会将压力值传送给单片机,当压力抵达 咱们设定的值时, 呆板臂遏止运动, 云云就避免了由于压力太小擦不清洁或者 是压力太大损坏呆板或者玻璃。 计划干净臂的进程是最纷乱的进程, 正在计划的进程中, 咱们正在有些地方产 生了几个差别的计划。比方:刚劈头干净臂思运用毛刷干净臂,不过商讨到清 洁的恶果题目,改用了海绵;安排把干净臂计划成像汽车的雨刷相似,绕着一 个点搬动,不过商讨到干净的周围,采用了上下平行搬动的计划;还思过把清 洁臂做成圆形,可能转动,就像现正在风行的地板砖干净器相似,不过商讨到那 种计划计划阻挡易根除死角,于是采用了矩形的干净臂。 四、 作品效用、特征 该呆板人的首要效用有以下几个方面: 1、呆板人的干净臂上安设了海绵,海绵与从干净臂中伸过来的水管相通。可 以对玻璃举行润湿,使擦洗恶果加倍好; 7 新型内置高空洗濯呆板人 2、干净臂可能上下摆动,推广了擦洗的幅度;运用遥控器举行长途遥 7 新型内置高空洗濯呆板人 控,轻松利便。 3、 该呆板将主机部门放正在室内, 避免了已有呆板人 (比方高空面壁式呆板人、 真空吸附式呆板人、磁吸附式呆板人)高空坠落的危机。这几种呆板人都是为 了贸易用处而计划的,运用起来都很倒霉便,需求专业的工夫以职员来实现, 只可实用于贸易用处,不适合家用。 呆板的一个做事周期大约包含喷水、擦拭、再喷水几个进程,可能人工对 时刻举行限制。比方,可能通过遥控器配置单片机的依时器,使呆板处于以下 做事周期中: ⑴前 5 秒,对玻璃喷上适量的水,将玻璃打湿,利便用干净臂举行洗濯。 ⑵接下来的 20 秒,运用干净臂对玻璃举行擦拭。 ⑶结尾 5 秒,再对玻璃喷上适量的水。 当然,做事周期和时刻都是可能治疗的,要是感到干净的时刻过短,可能 配置的长一点; 要是感到擦拭完之后没有再喷水的须要, 就可能不再举行喷水。 整体做事流程图如图 2 所示: 6 新型内置高空洗濯呆板人 图2 目前为止, 还并未有云云安置于室内的家用外窗干净呆板人。 咱们作品的 首要特征有: 1、安置于室内,不存正在滑落的危机性; 8 新型内置高空洗濯呆板人 2、操作精巧粗略,用起来利便; 3、可能举行长途限制,极度人性化; 4、泉港玻璃幕墙智清洁产物正在构件上相对粗略和低贱,制品的代价会相对与贴窗式的呆板人低贱 许众; 5、特意为家庭平居生计计划,市集雄壮,有很大的开展潜力。 五、环球彩票app 作品构造 (一)硬件部门 8 新型内置高空洗濯呆板人 该呆板人的硬件部门如图 3 所示: 图3 主体箱呈矩形势, 内部含有单片机最小体系电途板, 用作全数体系的限制。 由主体右侧伸出一个支柱臂, 该支柱臂由步进电机限制, 支柱臂的中心可能伸 缩, 从而不妨治疗干净臂和玻璃之间的贴合水平, 避免压力过小擦不清洁或者 压力太大损坏呆板或者玻璃; 支柱臂上邻接了一个干净臂, 干净臂上安置了一 层海绵。 支柱臂和干净臂都是中空的, 正在内中安置了一条水管和部门电途连线, 水管通到海绵上,可能对窗户举行喷水操作,润湿玻璃,可能加倍贯通 9 新型内置高空洗濯呆板人 地举行擦拭,同时,也擦洗的加倍清洁。呆板的喷水动力由小电机来供给,小 电机的开闭由单片机限制。 支柱臂可能上下搬动, 带头干净臂实现对玻璃举行 擦洗。 (二)软件部门 软件部门首要由步进电机驱动措施、数码管显示措施、依时器措施、压力 传感器限制措施、红外线传感器限制措施、水泵开闭限制措施构成。环球彩票app如图 4 所示: 图4 10 ⑴步进电机驱动措施:通过单片机出现脉冲信号,驱动步进电机经行 差别倾向的转动,从而限制支柱臂伸缩和上下搬动。 ⑵数码管显示措施:用数码馆将依时器的数值显示出来。 ⑶依时器措施:用单片机的依时器出现无误的依时。 ⑷压力传感器限制措施:预先设定好一个妥当的压力值,用压力传感 器来检测玻璃和干净臂之间的压力值并返回给单片机举行斗劲, 如 果抵达了设定的压力值则步进电机遏止搬动。 ⑸红外线传感器限制措施:单片机收到遥控器发出的红外线后,依据 遥控器按键的差别来让单片机出现差别的响应,实现差别的做事。 ⑹水泵开闭限制措施:通过单片机限制继电器,翻开或者封闭水 泵。

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