对一款全自动无尘黑板擦的研究
对一款全自动无尘黑板擦的研究
【摘要】无尘“清洁工”即全自动无尘黑板擦主要由控制系统和执行系统构成，其中控制系统包括16位单片机和电源模块，执行系统包括红外传感器、电机转向指示灯、直流减速电机、吸尘风机、磁铁和毛刷。电源模块将采用稳压二极管是单片机电源稳定在5V左右。整个装置将采用单片机控制，红外传感器负责收集黑板边缘等信息，单片机接受这些信息经过处理给直流电机提供控制信号，从而达到电机正反转或停止转的结果来实现转弯的要求。吸尘风机将直接采用电源控制，运用真空负压和磁吸式原理既能使黑板擦紧贴黑板，也能吸附粉笔末，用户需手动启动按键后可控制吸尘风机的运转。
【关键词】单片机（STC12C5616AD）;无尘;传感器;真空负压;磁吸式原理;板擦;红外传感
1.引言
随着社会生活与科学技术的发展，们对物质生活水平的要求越来越高。在众多的学校中，黑板擦一直是教学中必不可少的帮手，传统的黑板擦不仅消费体力而且使整个教室充满粉尘，即给教室带来严重的粉尘污染，也影响了学生和老师的身心健康。为了解决传统黑板擦存在的不足问题，为此我们设计了这款全自动无尘黑板擦——无尘清洁工。
2.系统总体方案设计及结构框图
系统框图如图1所示：电路由控制器模块、传感器模块（红外传感器）、电机驱动模块、电源模块、电机转向指示灯模块组成。
图1 系统框图
2.1 控制中心
采用STC12C5616AD单片机作为控制核心，具有内存大，处理速度快，加密性强，抗干扰能力强的特点，2路PWM波输出，八路高速十位A/D转换，低功耗，I/0驱动能力更强，内部集成高可靠复位电路。[1][4]它由如下功能部件组成：微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。[3]相比其他单片机此单片机价格低，而且其处理速度功能完全符合我们这个产品的功能要求。
2.2 电源模块
本系统51单片机要求使用稳定的5V电源，然而直流电机必须使用7.4V的直流电源，所以我们用使用两节锂离子电池对直流电机进行供电并采用5.1V的