基于HOLTEK MCU的智能居家清洁机器人.pdf

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1、·32·科技论坛基于HOLTEKMCU的智能居家清洁机器人王锦秋(宁波市职业技术教育中心学校，浙江宁波315000)摘要:随着21世纪的发展，人们生活的节奏不断加快，对家庭的琐事没时间去管理，在居家清扫方面矛盾尤为突出。一方面人们需要花大量的时间工作，一方面又需要花时间去担当家务。家务中对于地面的清理比较简单，但是随着住房面积的增大房屋结构的复杂化地面清洁会使人们消耗大量时间，不但效率低而且容易造成劳动者的疲劳，心情烦躁。智能清洁机器人的出现大大减轻了人们手动清洁地面工作的压力。智能清洁机器人产品在国内外都比较缺少，技术方面依然不成熟，在国

2、内更加欠缺。进口产品虽然能满足部分需求，但是更深层次的应用依然不能实现，而且进口产品的价格昂贵不能被一般大众家庭所接受。所以智能清洁机器人研究的课题在满足国内市场需求和填补国内技术空白方面意义重大。本文以HOLTEKMCU为主控芯片，设计了基于HOLTEKMCU的智能居家清洁机器人（以下简称机器人）。充分发挥了HOLTEKMCU的强大的控制作用。清洁机器人成本低廉，操作方便、快捷，清洁效果好，使用价值高，市场前景广阔。关键词：机器人；居家清洁；HOLTEKMCU1概述当今，随着社会的不断发展，人们对生活质量的追求也越来越高，繁忙的工作与家庭

3、的优美环境总是不可得兼。所以家庭卫生总是顾不上。我们做的这款基于HOLTEKMCU的家具清洁机器人可以帮你轻松打扫房间，使你在劳累的家务中解放出来。目前市场上的自动清洁机器人都是价格非常昂贵的，一般家庭很难接受，要不

然就是不能很好的进行区域遍历。我们做的这个智能家居清洁机器人内置区域覆盖算法。利用红外传感器进行路面障碍物的检测。MCU通过不断扫描传感器组。进行壁障和路径的存储。整个作品基于HOLTEKMCU组为控制核心，MCU选用的是HT66F50，
HT66F50是一款内置EEPROM的增强AD型八位F

4、LASH单片机。这款具有强大的GPIO组，中断及定时模块。图1主机硬件框图2工作原理
主机系统采用全自动智能模式、半自动人工遥控模式和直接从24C64读取存储路径三种工作状态。主机硬件由中央控制单元、红外避障单元、行进单元、无线通信单元构成。当主机处于全自动智能模式下时，中央控制单元初始化红外避障单元、无线通信单元、行进
单元。在没有接收到控制器的模式设定或特殊控制信号时，中央控制单元将一直等待。当主机处于自动模式时，当红外避障模块检测
到障碍物时将请求中央控制单元改变行进路线，中央控制单元则处图2遥控器硬

5、件框图理请求并发送指令改变行进单元的工作状态，从而达到避绕障碍物HT66F50虽然有自带的IIC，但是只能作为从机使用，所以本作品用的效果。当接收到控制器的控制请求时，主机将按照控制器的请求GPIO模拟的IIC与24C64进行数据的读写。主机模块运用了进行全自动与半自动的模式切换，或处理控制器发来的特殊指令，HT66F50的中断、定时计数器、GPIO等功能。并按要求改变行进及红外避障单元的工作状态。控制器系统可提供4.1.2遥控器框图（图2）良好的人机交互界面。控制器硬件由主控制单元、按键输入单元、遥控器部分MCU是一块HT66F50，无线

6、模块与MCU是通过模LCD显示单元、无线通信单元构成。按键单元可采集使用者的功能拟的串口进行通信，5110显示部分与MCU是通过模拟的SPI协议选择并传送给主控制单元，当主控制单元收到控制器单元的功能选进行通信，按键是直接用GPIO控制。择信息后通过控制LCD显示单元将信息反馈给使用者，并通过无4.1.3各模块工作原理线通信单元发送给主机的无线通信单元。a.红外线避障系统工作原理。红外线的典型应用领域为自主式3作品功能、特色智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，主要功能：a.高效快速擦除地面灰尘，对地面清洁；b.遇到障碍

7、感知障碍物相当于给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传物时可智能避绕障碍物继续进行清洁工作；c.拥有全自动智能工作、感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。半自动手动遥控两种工作模式。智能居家清洁机器人系统采用脉冲调制的反射式红外线发射接受主要特色：a.低成本、低功耗，环保节能；b.采用HOLTEKMCU器。由于采用该有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰；组作为控制中心，MCUI/O接口利用率高，集成度大；c.可实现全自另外红外线接受管的最大工作电流取决于平均电流。如果采用占空动、半自动模式无缝切换；d.拥有

8、沿墙壁行走功能，让机器人延室内比小的调制信号，在平均电流不变的情况下，顺势电流很大墙壁边沿智能化跟踪行走，保证污垢处的清洁效果。（50-100mA），则大大提高了信噪比。并且其反