一种智能扫地机控制系统技术方案

本实用新型专利技术主要涉及智能家居领域。为了解决目前市面上的扫地机器人大部分只能根据建立的固定路径图进行清扫，模式较为单一，而且避障不灵活的问题，本实用新型专利技术提供一种智能扫地机控制系统，所述系统包括单片机控制模块、灰尘检测模块、砂石识别模块、电机驱动模块、按键控制模块、风扇模块、显示模块和超声波检测避障模块；所述系统能够个根据地面的脏污情况切换清扫模式，并且能够根据超声波避障模块更加灵活地躲避障碍物，提高扫地机的工作效率。提高扫地机的工作效率。提高扫地机的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种智能扫地机控制系统


[0001]本技术主要涉及智能家居领域，尤其是涉及一种智能扫地机控制系统。

技术介绍

[0002]随着科技快速发展和成熟，人类生活也逐渐智能化和科技化。智能扫地机成为智能服务机器人领域的新生热点产业，用于改善办公区域和居家环境。但目前市场上的智能扫地机多存在路径规划复杂、无法灵敏避障、各类工作状态下路径不统一、噪声较大、剐蹭地板等问题。此外，还存在清洁效果不佳，单边运行时间过长，制造价格昂贵等问题。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题：
[0004]解决目前市面上的智能扫地机大部分只能根据固定路径图进行清扫，清扫模式较为单一的问题和扫地机避障不灵活的问题。
[0005]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案：
[0006]一种智能扫地机控制系统，包括主控芯片、电机驱动模块、风扇吸尘模块，还包括灰尘检测模块和转向轮；
[0007]所述灰尘检测模块、电机驱动模块、风扇吸尘模块均与主控芯片连接；
[0008]所述转向轮，用于在电机驱动模块的驱动下带动扫地机移动；
[0009]所述灰尘检测模块，用于检测地面灰尘堆积情况；
[0010]所述主控芯片根据灰尘检测模块所检测到的地面灰尘堆积情况，选择相应的清扫模式，并按照相应的清扫模式控制电机驱动模块驱动并调节转向轮的方向；
[0011]所述风扇吸尘模块，用于在扫地机行进过程中对地面上的垃圾进行清理。
[0012]进一步的，所述电机驱动模块包括驱动芯片和两个电机，所述转向轮为三个；所述驱动芯片与两个电机连接，两个电机分别连接一个转向轮，另一个转向轮连接与电机相连的两个转向轮；所述三个转向轮均设置扫地机与地面接触的一端，与电机连接的两个转向轮作为前轮，另一个转向轮作为后轮。
[0013]进一步的，所述灰尘检测模块设置在扫地机与地面接触的一端。
[0014]进一步的，所述系统还包括超声波检测避障模块，所述超声波检测避障模块包括超声波发射器、接收器和控制电路；超声波发射器发射超声波，当超声波遇到障碍物时被返回至接收器，主控芯片根据超声波的发射和返回时间实时计算扫地机与障碍物的距离。
[0015]进一步的，所述系统还包括砂石识别模块，所述砂石识别模块设置在扫地机与地面接触的一端，当所述砂石识别模块通过图像识别出石子砂砾后，向主控芯片发出信号，主控芯片控制转向轮停止转动，并发出警报。
[0016]进一步的，所述系统还包括按键控制模块，所述按键控制模块包括自主清扫模式控制键、固定点清扫模式键、往返清扫模式键，用于人为自主选择清扫模式。
[0017]进一步的，所述系统还包括显示模块，所述显示模块由四块共阳极数码管组成，其
中一块用于显示扫地机的开关状态，其中一块用于显示扫地机的清扫模式，另外两块用于显示扫地机距离障碍物的距离数值大小和距离单位。
[0018]进一步的，所述风扇吸尘模块包括风扇与储物盒。
[0019]本技术的有益效果：
[0020]本技术所述的一种智能扫地机为扫地机设置了主动轮和从动轮，通过检测地面灰尘情况使单片机对主动轮和从动轮的转动方向进行控制，使扫地机以不同的清扫模式工作，提高扫地机运行的灵敏度和可靠性，还设置了按键控制模块，也可认为选择清扫模式；同时本技术所述的智能扫地机控制系统还设置了超声测距避障模块，能够全方位检测障碍物，并实时显示障碍物距离，使扫地机采取有效避障措施；
附图说明
[0021]图1为本技术所述的一种智能扫地机控制系统模块连接示意图
具体实施方式
[0022]主控芯片根据灰尘检测模块所检测到的地面灰尘堆积情况控制电机驱动模块调节与电机相连的两个前轮的转动方向，两个前轮带动后轮转动，使扫地机以自主清扫模式或固定点清扫模式或往返清扫模式工作；超声波检测避障模块根据超声波发出和接收的时间计算扫地机与障碍物的距离。
[0023]实施例：
[0024]如图1所示，本技术所述的一种智能扫地机控制系统包括主控芯片、电机驱动模块、风扇吸尘模块，显示模块，灰尘检测模块、超声波检测避障模块、砂石识别模块、按键控制模块；电机驱动模块、风扇吸尘模块，显示模块，灰尘检测模块、超声波检测避障模块、砂石识别模块、按键控制模块与主控芯片连接；
[0025]本实实施例中设置转向轮的个数为3个；
[0026]本实施例中采用的主控芯片为STC89C52单片机。
[0027]本实施例中超声波检测避障模块采用的型号为HC
‑
SR04，该模块包含超声波发射器、接收器与控制电路。
[0028]本实施例中电机驱动模块中的电机驱动芯片采用L293N芯片。
[0029]本实施例中风扇模块采用L9110集成模块。
[0030]本实施例中显示模块由四个共阳极数码管组成。
[0031]所述电机驱动模块与单片机主控芯片的P12
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P15引脚相连接，通过PWM调节控制电机转速、转向。
[0032]所述按键控制模块采用三个独立按键分别与单片机P35、P36、P37引脚相连接，用户可以选择通过按键调节扫地机在自由清扫模式、往返清扫模式和固定点清扫模式之间切换。
[0033]所述显示模块采用4个共阳极数码管与单片机P24、P25、P26、P27引脚相连接。
[0034]所述风扇模块与单片机P20引脚相连接，利用芯片驱动控制电机正反转控制风扇旋转，通过风扇旋转将外部垃圾吸入垃圾存储盒中。
[0035]所述超声波检测避障模块与单片机主控芯片模块P26、P27引脚相连接，将超声波
测距避障传感器安装在扫地机上进行周边障碍物探测，当检测到有障碍物时将信息返回给单片机主控芯片，单片机主控芯片控制机器转向避开障碍物；并判断障碍物与扫地机的距离；本实施例中选用的超声波测距模块具有2cm
‑
400cm的远程感测能力，且测量精度可达3mm级；该模块包含超声波发射器、接收器与控制电路，通过该模块实时检测扫地机周围障碍物的距离，根据实时判断测量距离与所设定的距离阈值大小，当实际测量距离大于阈值时，扫地机前方安全，可继续行进，当实际测量距离小于阈值时，扫地机前方有障碍物，通过单片机主控芯片控制电机转向实现自主避障功能。
[0036]灰尘检测模块包括灰尘传感器，所述灰尘传感器设置在主动轮与地面接触的一端，用于检测地面的灰尘堆积情况；单片机根据灰尘传感器检测的地面灰尘堆积情况对主动轮清扫模式进行选择。
[0037]电机驱动模块中驱动芯片驱动两个电机控制两个主动轮转动，主动轮带动从动轮转动；两个前轮(主动轮)采用伺服电机控制，从动轮(后轮)由主动轮带动转动。通过PMW波控制L293N芯片驱动两个电机转速，采用L293N芯片只需要PWM波输入不同的电压值即可改变到芯片中H桥路的输出功率，进而控制电机转动的转速。P12、P15连接EA、EB实现对L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能扫地机控制系统，包括主控芯片、电机驱动模块、风扇吸尘模块，其特征在于，还包括灰尘检测模块和转向轮；所述灰尘检测模块、电机驱动模块、风扇吸尘模块均与主控芯片连接；所述转向轮，用于在电机驱动模块的驱动下带动扫地机移动；所述灰尘检测模块，用于检测地面灰尘堆积情况；所述主控芯片根据灰尘检测模块所检测到的地面灰尘堆积情况，选择相应的清扫模式，并按照相应的清扫模式控制电机驱动模块驱动并调节转向轮的方向；所述风扇吸尘模块，用于在扫地机行进过程中对地面上的垃圾进行清理。2.根据权利要求1所述的一种智能扫地机控制系统，其特征在于，所述电机驱动模块包括驱动芯片和两个电机，所述转向轮为三个；所述驱动芯片与两个电机连接，两个电机分别连接一个转向轮，另一个转向轮连接与电机相连的两个转向轮；所述三个转向轮均设置扫地机与地面接触的一端，与电机连接的两个转向轮作为前轮，另一个转向轮作为后轮。3.根据权利要求2所述的一种智能扫地机控制系统，其特征在于，所述灰尘检测模块设置在扫地机与地面接触的一端。4.根据权利要求3所述的一种智能扫地机控制系统，其特征在于，所述系统还包括超声波检测避障模块，所述超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：周英姿，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：新型
国别省市：