基于A(yíng)T89C52單片機的智能環(huán)保小車(chē)電路模塊設計

　　隨著(zhù)電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，“智能工具”越來(lái)越普及化。智能清潔工具也為人們的生活帶來(lái)了很大的便利。傳統的清潔工具功能相對比較單一，只能吸塵，或只能拖地，且基本是手動(dòng)的，使用起來(lái)比較費力。本文設計的多功能智能環(huán)保小車(chē)可分為以下幾個(gè)部分：無(wú)線(xiàn)遙感模塊、避障模塊、尋光模塊、紅外對射模塊、穩壓模塊、降壓模塊、電機驅動(dòng)模塊。它可實(shí)現灑水、拖地、風(fēng)干、自動(dòng)避障等多種功能，并且比較節能。

　　電機驅動(dòng)模塊

　　采用步進(jìn)電機控制懸掛物體的準確運動(dòng)，步進(jìn)電機不需要使用傳感器就能精確定位，但其驅動(dòng)能有限，故不適合驅動(dòng)小車(chē)。因此，可采用低內阻大電流的四直流電機，其速度相應較好，可以為小車(chē)的行走及其他功能更好地提供動(dòng)力。利用四直流電機模塊驅動(dòng)小車(chē)可以實(shí)現對小車(chē)轉向、直行和倒車(chē)的控制。圖2 所示為四直流電機驅動(dòng)模塊原理圖。

　　圖2 四直流電機驅動(dòng)原理圖

　　避障模塊電路設計

　　小車(chē)車(chē)頭處裝有三個(gè)紅外傳感器，小車(chē)在行進(jìn)時(shí)紅外傳感器發(fā)射出紅外線(xiàn)，紅外線(xiàn)遇到前方的障礙物時(shí)會(huì )發(fā)生漫反射，反射信號被紅外傳感器接收到以后再傳遞給單片機，從而通過(guò)單片機控制小車(chē)做出相應的反應。三只紅外傳感器分別置于小車(chē)前端，不僅方向與小車(chē)的前進(jìn)方向平行，而且對小車(chē)與障礙物的相對距離和方位能作出較為準確的判斷。圖3所示為紅外避障模塊的原理圖。

　　圖3 紅外避障模塊原理圖

　　紅外對射模塊

　　本紅外對射模塊主要由電壓比較器LM393和對射式紅外頭組成，工作電壓為5V。該模塊用于檢測升降裝置的狀態(tài)［4］。該模塊對裝置的靈活度要求較低，用于本智能小車(chē)更有利于程序控制［5-6］。圖4所示為紅外對射模塊原理圖。

　　圖4 紅外對射模塊

　　本設計采用AT89C52單片機作為控制核心系統，設計了一種避障、灑水、拖地、風(fēng)干為一體的智能環(huán)保清潔小車(chē)。小車(chē)包含了清潔地面系統、供水系統和升降裝置等，小車(chē)中的水泵實(shí)現了灑水功能，車(chē)底安裝了升降海綿，車(chē)尾安裝了鼓風(fēng)機以實(shí)現拖地風(fēng)干功能。小車(chē)可在遙控模式、自動(dòng)模式、自動(dòng)尋光充電三種模式下工作，實(shí)現了多功能控制，并給出了硬件電路設計流程。經(jīng)過(guò)實(shí)際測試，能夠實(shí)現所有功能，且性能穩定。小車(chē)可以在遙控、自動(dòng)、自動(dòng)尋光充電三種模式下工作，從而體現了它的智能化。與傳統清潔小車(chē)相比，其功能更完善，且使用起來(lái)更方便。經(jīng)過(guò)實(shí)際測試，小車(chē)實(shí)現了所有預期的功能，且能達到預定目標。