基于单片机甲醛检测机器人的设计
发布时间：2021-09-19 17:17
针对目前多点位甲醛检测价格高且耗时长的问题,设计了甲醛检测机器人。该机器人可实现房间内各角落甲醛浓度自动检测与监控,定点多,检测时间快,灵敏度高。STC89C52单片机根据E18-D80NK-N红外检测模块采集的实时障碍信息控制L293D电机实现机器人行进。同时,利用ZE08甲醛模组检测室内甲醛气体浓度并显示,当甲醛气体浓度超限时报警。
【文章来源】：微型电脑应用. 2020,36(05)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
整体系统设计框图
E18-D80NK-N是一种集发射和接收于一体的光电传感器,发射光经过调制后发出,接收头对反射光进行解调输出,该传感器不仅能检测障碍物还能检测障碍物的间距[5]。由于一般障碍物都在机器人行驶方向前方,因此在智能机器人两端45度处安装两个E18-D80NK-N红外传感器,好比机器人的双眼,能准确检测出障碍物以及机器人与障碍物之间相对距离。该传感器电气结构为三根引线,分别为VCC、GND和OUT,OUT输出加一个1K左右的上拉电阻连接到单片机IO口即可[6-7]。甲醛检测机器人行进方向的改变通过电机驱动芯片L293D实现。L293D是一种微型电机驱动集成电路芯片,支持VCC4.5-36 V,最大输出电流为1A,它只适合小型发动机,不适合大型工业应用,对于本设计中的甲醛检测机器人足以带动[8-9]。其输入引脚IN1与IN2分别连接P36引脚和P35引脚。L293D外围电路原理图,如图3所示。
甲醛检测传感器采用ZE08甲醛模组,ZE08-CH2O型电化学甲醛模组是一个通用型、小型化模组。利用电化学原理对空气中存在的CH2O进行探测,具有良好的选择性和稳定性[12]。甲醛模组与单片机之间的数据交换是单向的,只需要甲醛模组向单片机发送数据即可。因此,将甲醛模组的数据输出引脚连接单片机的数据输入引脚。本设计中P30连接模组第6引脚,上拉330的电阻[13]。数码管显示模块可准确有效的显示出有害气体浓度和报警门限值,数码管使用LCD1062[14-15]。该数码管能够同时显示32个字符,通过设计所需要的电压对其所要显示的区域进行控制,加电时可显示图像,其数字式接口便于与单片机直接相连。本设计中需要注意其VO端接3K上拉电阻。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈智能型扫地机器人的工作原理及系统方案设计[J]. 陈科睿. 科技经济导刊. 2019(01)
[2]智能玩具车的设计与实现[J]. 汪媛. 自动化技术与应用. 2018(11)
[3]基于大棚运输车的智能化小车的设计[J]. 王鹤君,黄建清,任英杰,赵帅,王莉. 电子设计工程. 2018(21)
[4]共享式社区服务甲醛检测系统设计[J]. 卢春池,陈向东. 电子设计工程. 2018(16)
[5]基于STC15单片机的智能清扫机器人的设计[J]. 李海,费丽君,石文强,刘明玉. 黑龙江八一农垦大学学报. 2018(03)
[6]汽车纵向主动避障系统研究[J]. 陈文韬,刘志斌,丁嘉浩,姚森. 时代汽车. 2017(10)
[7]基于单片机的移动机器人自动避障控制系统研究[J]. 严栋梁,巢春波. 现代职业教育. 2017(12)
[8]一种简易便携式甲醛快速检测报警仪的设计与实现[J]. 刘丰年. 宁波职业技术学院学报. 2017(02)
[9]基于STM32的循迹避障智能小车的设计[J]. 吕闪,金巳婷,沈巍. 计算机与数字工程. 2017(03)
[10]室内环境污染分析与甲醛检测技术应用研究[J]. 莫小凤. 建材与装饰. 2017(01)
本文编号：3402017
【文章来源】：微型电脑应用. 2020,36(05)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
整体系统设计框图
E18-D80NK-N是一种集发射和接收于一体的光电传感器,发射光经过调制后发出,接收头对反射光进行解调输出,该传感器不仅能检测障碍物还能检测障碍物的间距[5]。由于一般障碍物都在机器人行驶方向前方,因此在智能机器人两端45度处安装两个E18-D80NK-N红外传感器,好比机器人的双眼,能准确检测出障碍物以及机器人与障碍物之间相对距离。该传感器电气结构为三根引线,分别为VCC、GND和OUT,OUT输出加一个1K左右的上拉电阻连接到单片机IO口即可[6-7]。甲醛检测机器人行进方向的改变通过电机驱动芯片L293D实现。L293D是一种微型电机驱动集成电路芯片,支持VCC4.5-36 V,最大输出电流为1A,它只适合小型发动机,不适合大型工业应用,对于本设计中的甲醛检测机器人足以带动[8-9]。其输入引脚IN1与IN2分别连接P36引脚和P35引脚。L293D外围电路原理图,如图3所示。
甲醛检测传感器采用ZE08甲醛模组,ZE08-CH2O型电化学甲醛模组是一个通用型、小型化模组。利用电化学原理对空气中存在的CH2O进行探测,具有良好的选择性和稳定性[12]。甲醛模组与单片机之间的数据交换是单向的,只需要甲醛模组向单片机发送数据即可。因此,将甲醛模组的数据输出引脚连接单片机的数据输入引脚。本设计中P30连接模组第6引脚,上拉330的电阻[13]。数码管显示模块可准确有效的显示出有害气体浓度和报警门限值,数码管使用LCD1062[14-15]。该数码管能够同时显示32个字符,通过设计所需要的电压对其所要显示的区域进行控制,加电时可显示图像,其数字式接口便于与单片机直接相连。本设计中需要注意其VO端接3K上拉电阻。
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈智能型扫地机器人的工作原理及系统方案设计[J]. 陈科睿. 科技经济导刊. 2019(01)
[2]智能玩具车的设计与实现[J]. 汪媛. 自动化技术与应用. 2018(11)
[3]基于大棚运输车的智能化小车的设计[J]. 王鹤君,黄建清,任英杰,赵帅,王莉. 电子设计工程. 2018(21)
[4]共享式社区服务甲醛检测系统设计[J]. 卢春池,陈向东. 电子设计工程. 2018(16)
[5]基于STC15单片机的智能清扫机器人的设计[J]. 李海,费丽君,石文强,刘明玉. 黑龙江八一农垦大学学报. 2018(03)
[6]汽车纵向主动避障系统研究[J]. 陈文韬,刘志斌,丁嘉浩,姚森. 时代汽车. 2017(10)
[7]基于单片机的移动机器人自动避障控制系统研究[J]. 严栋梁,巢春波. 现代职业教育. 2017(12)
[8]一种简易便携式甲醛快速检测报警仪的设计与实现[J]. 刘丰年. 宁波职业技术学院学报. 2017(02)
[9]基于STM32的循迹避障智能小车的设计[J]. 吕闪,金巳婷,沈巍. 计算机与数字工程. 2017(03)
[10]室内环境污染分析与甲醛检测技术应用研究[J]. 莫小凤. 建材与装饰. 2017(01)
本文编号：3402017
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3402017.html
