基于STM32的智能清洁器控制系统设计

【摘要】：智能清洁器始于20世纪60年代的工业机器人,由于用于家庭服务领域的清扫行业而被称为清洁机器人。和传统的清洁器相比,这种智能家用电器操作简单、省时省力,能够实现室内自动或者全自动清扫工作,降低了人们的劳动强度并提高了工作效率；就技术方面而言,采用先进的嵌入式系统开发,融合避障、路径规划、视觉等人工智能技术,近年来受到国内外的重视,因此具有较高的研究价值。 论文设计制作了一款智能清洁器,其机械系统借用银星科技公司的kv8清洁器,其核心控制系统软硬件为本论文自行设计。论文以stm32f103微处理器为核心设计制作了硬件控制电路,整个硬件控制电路包括控制器电路、电源电路、直流电机驱动电路、传感器采集电路、显示电路、红外遥控电路、按键输入电路和通信电路等8个模块。论文同时在keil mdk不境下编写了上层应用控制软件和底层驱动软件,通过模块化的控制软件驱动stm32f103控制器完成电机驱动、液晶显示、红外检测等各种功能。 实验调试表明,采用本论文开发设计的基于STM32的控制系统,智能清洁器可以稳定工作,完成行走、清扫、红外遥控、显示、防跌落等各种功能。 【关键词】：ARM 智能清洁器 硬件设计 软件设计
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM925.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 机器人的研究背景9
• 1.2 国内外研究状况9-14
• 1.3 研究内容与安排14-15
• 第2章 控制系统的总体设计15-25
• 2.1 整体结构15-16
• 2.2 模块设计16-23
• 2.2.1 电源模块16-17
• 2.2.2 控制器模块17-20
• 2.2.3 移动模块20
• 2.2.4 清扫模块20
• 2.2.5 传感器模块20-22
• 2.2.6 遥控模块22-23
• 2.2.7 按键显示模块23
• 2.2.8 通信模块23
• 2.3 机械结构23-25
• 第3章 系统硬件电路模块设计25-37
• 3.1 电源电路模块25-26
• 3.2 核心控制电路模块26-27
• 3.3 驱动系统电路模块27-28
• 3.4 清扫电路设计28-29
• 3.5 红外遥控电路设计29-30
• 3.6 信息采集电路设计30-32
• 3.7 显示电路设计32-33
• 3.8 按键电路设计33-34
• 3.9 电平转换模块34-35
• 3.10 通信模块电路设计35-37
• 第4章 系统软件设计37-49
• 4.1 主程序流程37-38
• 4.2 开发环境38-39
• 4.3 各模块软件设计39-49
• 4.3.1 按键输入程序设计39-41
• 4.3.2 显示程序设计41-42
• 4.3.3 红外遥控程序设计42-43
• 4.3.4 电机驱动程序设计43-45
• 4.3.5 脉冲计数程序设计45-47
• 4.3.6 检测障碍物程序设计47-49
• 第5章 系统调试49-53
• 5.1 电源模块49
• 5.2 晶振模块49-50
• 5.3 通信模块50
• 5.4 电机驱动模块50
• 5.5 编码器模块50-51
• 5.6 传感器模块51-52
• 5.7 显示模块52
• 5.8 实物调试52-53
• 第6章 总结与展望53-54
• 6.1 总结53
• 6.2 展望53-54
• 参考文献54-57
• 附录57-58
• 致谢58

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