基于51单片机智能扫地机器人的设计与制作.pdf

湖南商务职业技术学院毕业设计

目录

1产品功能分析1

设计背景及内容1

功能分析1

2方案设计1

方案的选择1

避障检测模块的选择2

电机模块的选择2

系统框图设计3

3产品硬件设计3

智能扫地机器人的硬件方案3

STC89C52单片机最小系统3

红外传感器模块的设计4

L293D电机驱动模块电路设计6

BD681风扇驱动电路设计6

4产品软件设计8

KeiluVision4软件开发流程8

总程序流程图8

产品程序清单10

5系统焊接与调试10

电路焊接10

5.2产品使用说明11

5.3产品装配图11

6产品设计技术标准12

7参考资料12

附录13

附录1元器件清单13

附录2电路原理图14

I

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附录3PCB设计图15

附录4作品实物图16

附录5主程序代码17

II

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基于51单片机智能扫地机器人的设计与制作

1产品功能分析

设计背景及内容

智能扫地机器人是一种应用于家庭、办公室或其他室内环境的自动清扫设

备。它利用传感器和程序控制来实现自主导航、障碍物避障和地面清洁等功能。

其中一项重要的需求就是保持家庭的清洁和整洁。传统的清扫方法需要人工操

作且费时繁琐，为了解决这个问题，智能扫地机器人应运而生。智能扫地机器

人利用先进的传感器和控制算法，可以自动规划路径、清扫地面，并具备障碍物

避免功能。它可以减轻人们的家务负担，提高清洁效率，同时为家庭创造一个更

加舒适和健康的环境。本项目选择基于51单片机设计和制作智能扫地机器人，

是因为51单片机具有以下优点：1.低成本：51单片机的价格相对较低，适合

家庭DIY项目。2.综合性能：51单片机集成了处理器、存储器和IO口，能够

满足智能扫地机器人的基本需求。

功能分析

1、所有的清扫区域并对较脏的区域适当多次清扫；

2、智能避障；

3、当机器被卡住能自动摆脱；

4、边角清扫。

2方案设计

方案的选择

1、性能：STC89C52单片机工作频率为最高12MHz时，每个机器周期需要12

个时钟周期。它的指令执行速度快，适用于低功耗和高性能的应用。

2.、存储器：STC89C52单片机具有4KB的内部闪存（程序存储器）和128B

的内部RAM（数据存储器）。此外，它还支持16KB的外部程序存储器，可扩展性

较强。

3、输入/输出：STC89C52单片机拥有四个通用I/O口，即P0、P1、P2和P3，

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每个口线都可以作为输入或输出使用。它还支持中断输入引脚INT0和INT1，以

及串行通信接口UART。

4、中断系统：STC89C52单片机具有丰富的中断系统，包括外部中断、定时

器/计数器中断和串行通信中断。它支持优先级和中断屏蔽、中断标志等功能，

能够在关键时刻快速响应外部事件。

避障检测模块的选择

1、红外传感器：高灵敏度：红外传感器能够非常敏锐地检测到红外线的变

化，可以迅速捕捉到