浅谈智能吸尘器的开发与设计

２．４ 吸尘器部分  
　　
吸尘功能是由封闭在壳体中的小型吸尘器完成的。包括气泵、吸室、吸道和吸嘴。在吸尘器爬行的过程中，通过底盘上开的吸嘴将扫过的地面上的灰尘吸入吸室。  

２．５ 电源部分  
　　
由于智能吸尘器是以自主方式工作的，因而所用的电源不是一般拖线方式，而是采用随身携带的蓄电池（3A／20hour）。这样不但可实现无人控制，而且工作时较灵活。一次充电可以连续工作几个小时。  

３ 部分电路说明  

３．１ 超声信号发生  
　　
40kHz的超声波信号是由555芯片构成的多谐振荡电路产生的（如图4）。由R1、R11、R12和C1构成外围的充放电电路；当参数漂移时，通过调节R12的阻值，可微调信号的中心频率。  


  
３．２ 步进电机驱动  
　　
由控制器输出的驱动脉冲信号经7404反向后，驱动功率三极管从而带动步进电机。图5列出了一相的驱动电路。由于有两个步进电机，每一电机按四相八拍制工作，因而共有八组驱动电路。  


  
３．３ 控制器  
　　
控制器是由MC51单片机构成的。与前述 控制器所完成的三相主要任务相对应的硬件结构分别介绍如下：路选信号由单片机的P1口输出，占用了P1.0～P1.6共6脚。它们直接控制6个模拟开关；步进电机的驱动信号由P2口输出，P2.0～P2.3控制步进电机A，P2.4～P2.7控制步进电机B；超声返回信号经放大、滤波、检波后，引入单片机的中断口，激励相应的中断处理程序。  

４ 系统性能及特点  
　　
从以上介绍可以看出，新一代的智能吸尘器通过将MC51单片微机与自身相结合，极大地提高了产品的可塑性，适应于高层次的开发与应用。它在完成超声避障的基础上，初步实现了无人干预下的自主工作方式，同时由于特殊的驱动结构的设计，实现零半径的转弯，因而具有智能化、高效性、轻便、灵巧等特点，是较新的发展方向。