智能吸尘黑板檫.doc

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1、智能吸尘黑板擦学校：青岛黄海学院院系：电子与信息工程学院班级：12电信本参赛人员：张光绪目录（1）背景（2）目的与意义（3）摘要（4）总体设计及总体电路（5）详细电路设计（6）成品（7）市场前景一、背景综观国内外教学界，普通常用的黑板擦只是将毛毡放人铁皮盒内，教师上课擦黑板时，飞扬在空中的粉笔灰尘被人吸入肺部，久而久之给师生的身体健康带来极大损害。随着科学技术的飞速发展，利用自己的创造力来研制一种智能吸尘黑板擦，把师生从充满粉笔灰的教室中解放出来就成了刻不容缓的问题。粉尘影响老师及学生的身体健康。并且值日生很难将粉尘清除干净。一般黑板擦有以下弊端：（1）无法控制粉笔灰的污

2、染；（2）无法使黑板擦拭干净；（3）无法清除黑板擦毛层上的粉笔灰；（4）一般黑板擦质量差，易坏。二、目的与意义运用所学的知识解决实际问题，培养科技创作的兴趣和技能，提高知识水平和动手能力。改进后的黑板擦以吸尘为主，在很大程上减少粉尘对健康的危害以及对环境的影响。再加上一些新的设计，让智能吸尘黑板擦使用方便，环保高效！三、摘要智能吸尘黑板擦,从其整体外形,内部结构,总体功能的实现乃至控制、操作等方面都另有立异。与当前科技的发展及人类社会问题研究现状有众多接轨之处。主要选用粉尘传感器发送信号，AT89C51单片机实现控制功能，控制直流电源输出电流的大小（利用电流对粉尘有吸附作

3、用）。其它元件有开关，指示灯，充电电池等都是一些为人所熟识的电子元件便于理解,应用。另外,从其功能实现角度讲,解决了一些目前较具针对性的问题,如现代机械的智能化,自动化,环境污染的治理等,都有一定的经济实用价值。四总体设计粉尘传感器数据的采集单片机直流电源释放直流电流吸收粉尘1方案实现（1）本系统采用粉尘传感器获取信号，经过运算放大、数模转换后输入到I/O口。（2）单片机利用I/O口信号，对直流电源进行控制。五、详细电路设计一、89C51系列单片机介绍1．主要特性：·与MCS-51兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：

4、0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM,32个I/O口线，两个16位定时器，一个5向量两级中断机构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0HZ的静辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式，空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停

5、止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位二、采集电路单片机AT89C51一、采集电路由敏感元件、小信号放大电路、A

6、D转换电路。敏感元件测得粉尘浓度由于信号比较小、所以添加信号放大电路：ADC0809将两路5V的模拟信号转换成数字信号，输入到单片机中，经单片机处理信号后向直流电源电路发送指令输出电流（电流的大小取决于粉尘的浓度）小信号放大电路敏感元件数模转换二、本设计采用基于微处理控制器的数字控制方案，硬件系统框图如图所示。利用单片机AT89C51将输入的控制信号进行处理输出数字量，再把输出的数字量转换成模拟电压量，最后把转换后的模拟电压量进行电压/电流的转换供给负

7、载。单片机AT89C51D

8、A转换V

9、I电路负载硬件电路框图1单片机控制直流数控电流源原理图如图所示。控制电路由AT89C51、晶振等构成，包括单片机时钟电路、复位电路。该电路的工作原理为：AT89C51单片机通电后复位，P0输出高电平。当粉尘传感器输入信号后，通过程序控制经过内部处理，在P0口输出处理后的信号。P0的信号送至DAC0832的数字输入端进行数模转换然后控制直流源输出电流的大小。2D/A转换电路D/A转换电路由数模转换器DAC0832和运放LM324构成。DAC0832芯片是一个8位D/A转换器，有8个数码输入端，1个模拟输出端，能将控制电路输出的8位二进制

10、数字量转换成模拟量的输出，送给后级的V/I转换电路。六、成品七、市场前景随着粉尘对人体的危害，特别是因为粉尘大大增长了教师中因为呼吸道而诱发的各种职业病的加剧。而且经过调查全国各地各种院校现在还停留在使用原始黑板檫的阶段，少部分使用半智能的黑板檫太麻烦，而且吸尘效果不是太尽人意。所以我们发明的这种“智能吸尘黑板檫”顺应老师和同学们的需求，把老师和学生从粉尘中解救出来。所以说这个发明充分体现了“绿色”“环保”“智能”。通过市场调查和走访调查发现智能型黑板檫的前景很广，比如各类学校、部队、公司等等场合。