基于全自動吸塵器的設(shè)計(jì)

1、XXXXXXXXXX畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）設(shè)計(jì)(論文)題目：全自動吸塵器需要圖紙的加QQ:692163825=36摘 要隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，人們的學(xué)習(xí)、工作越來越繁忙，于是怎樣更大程度地將人們從煩瑣的日常事物中解脫出來，就成了新一代家電所追求的目標(biāo)，而自動化正是這一目標(biāo)的集中體現(xiàn)。本文介紹的全自動吸塵器初步實(shí)現(xiàn)了無人情況下的自主工作方式。它自帶電源，利用了超聲波測距的原理，通過向前進(jìn)方向發(fā)射超聲波脈沖，并接收相應(yīng)的返回聲波脈沖，對墻壁等進(jìn)行判斷；通過以單片機(jī)為核心的控制器實(shí)現(xiàn)對超聲發(fā)射和接收的選通控制，并在處理返回脈沖信號的基礎(chǔ)上加以判斷，選定相應(yīng)的控制策略；通過驅(qū)動器驅(qū)動兩步進(jìn)電機(jī)，帶動

2、驅(qū)動輪，從而實(shí)現(xiàn)行走轉(zhuǎn)向等功能；通過紅外線熱釋電傳感器對人的活動進(jìn)行檢測，減少人對吸塵器行走的影響。在吸塵器行走的同時(shí)，由其自身攜帶的小型吸塵部件，對經(jīng)過的地面進(jìn)行必要的吸塵清掃。關(guān)鍵詞: 步進(jìn)電機(jī) 單片機(jī) 超聲波傳感器 電子羅盤AbstractAlong with development and the progress of society, work and the study of people are more and more busy, so how larger degree land frees people from overelaborate daily thing, h

3、ave become the goal that new generation home appliance pursues , and automation is just the concentration of this goal to embody. The full automatic dust catcher of the introduction of this paper has realized the autonomous working way under unmanned condition preliminarily. It has used the principl

4、e of supersonic range finding from electrified source , judges through entering direction projection supersonic pulse forward, taking over the corresponding return pulse of sound wave and waiting for wall to go on; Through with sheet Pian machine for core controler realization for ultrasound project

5、ion with take over choose know control, and in handling return pulse signal on foundation judgement, choose corresponding control strategy; Through actuator drive, two steps drives drive wheel into generator, so realize to walk change direction etc. function; Pass through the heat of infrared ray Sh

6、i the campaign of faxing sense ware for person carries out detection, reduce person for dust catcher walk influence. When dust catcher walks at the same time, the aspiration that carries out necessity for the ground of process by the small-sized aspiration parts that self carries settles to sweep. K

7、eywords : stepper motor microcontroller Ultra-sonic sensing electronic compass目 錄摘要 IVAbstract V第1章 緒論 1 1.1家用吸塵器的原理 11.1.1家用吸塵器的分類 11.2 全自動吸塵器的研究目的與意義 21.3 全自動吸塵器的發(fā)展 3第2章 全自動吸塵器控制部分設(shè)計(jì) 42.1單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能 42.2電子羅盤的性能 62.3超聲波傳感器的原理及性能 72.4紅外線熱釋電傳感器的原理及性能 82.5整個(gè)控制系統(tǒng)的組成及工作原理 9第3章 全自動吸塵器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 113.1全自動吸塵器外殼結(jié)構(gòu)設(shè)

8、計(jì) 113.2全自動吸塵器吸塵部位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 123.3全自動吸塵器行走部位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 143.3.1全自動吸塵器主要參數(shù)計(jì)算 143.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 153.3.3軸的強(qiáng)度校核 17第4章 電源及驅(qū)動電路的設(shè)計(jì) 194.1供電電源的設(shè)計(jì) 194.2步進(jìn)電機(jī)的原理及驅(qū)動電路 204.2.1步進(jìn)電機(jī)的原理 204.2.2步進(jìn)電機(jī)的特性 224.2.3步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動 244.3電動風(fēng)機(jī)的工作原理及驅(qū)動 254.3.1電動風(fēng)機(jī)的工作原理 254.3.2電動風(fēng)機(jī)的特性及驅(qū)動電路 26第5章 全自動吸塵器控制系統(tǒng)的軟件編制 295.1全自動吸塵器工作過程分析 295.2步進(jìn)電機(jī)的脈沖信號 295.3發(fā)生

9、器的脈沖信號 315.4系統(tǒng)的總體控制流程 32第6章 全自動吸塵器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 33結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36第1章 緒 論1.1家用吸塵器的原理吸塵器是現(xiàn)代家庭中受到人們廣泛喜愛的清潔用具，傳統(tǒng)的用具清掃房間往往不能將家里的微細(xì)塵埃清掃干凈，塵埃總是從一處轉(zhuǎn)移到另一處，尤其是地毯窗簾等處的灰塵就更難以清除，利用吸塵器來做清潔工作就無此弊。吸塵器不但可以清潔地面，也可以用來清潔一般的器具難以清潔的地方，如沙發(fā)，墻壁等。吸塵器在工作時(shí)要經(jīng)過起塵、吸塵和濾塵三個(gè)階段。吸塵器一般包括吸塵器電機(jī)和風(fēng)機(jī)（電機(jī)多為串激整流子電動機(jī)、風(fēng)機(jī)是離心式風(fēng)機(jī)）、機(jī)身、吸塵管（手持式吸塵器的機(jī)身和吸塵管常

10、聯(lián)為一體）控制電路、濾塵器（袋）和吸塵附件。一般吸塵器的電機(jī)工作功率為400-1000W，體積大一些的吸塵器的功率更高一些，而便攜式吸塵器的功率則一般為250W 以下，吸塵器工作時(shí)靠電動機(jī)高速驅(qū)動風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，使空氣高速排出，而風(fēng)機(jī)前端吸塵部分的空氣不斷地補(bǔ)充風(fēng)機(jī)中的空氣，使吸塵器內(nèi)部產(chǎn)生瞬時(shí)真空，和外界大氣壓形成負(fù)壓差；在此壓差的作用下，吸塵器吸入含灰塵的空氣，并經(jīng)濾塵器過濾，排出清凈的空氣。負(fù)壓差越大風(fēng)量越大，則吸力也越大，而這時(shí)的電機(jī)工作功率也就越高。所以吸塵器也叫真空吸塵器。真空吸塵器由于應(yīng)用廣泛，特別是為了可以用于不同的場地和場所，需要配置不同規(guī)格的吸頭，這樣可分別用來清除地毯、衣物

11、、沙發(fā)、各種物品及電子儀器上的塵屑，使用十分方便。當(dāng)然，也有一些是專門設(shè)計(jì)或?qū)Ｓ眯臀鼔m器。1.1.1 家用吸塵器的分類1.按形狀大小分類（1）立式：呈圓桶形或方形居多，分上、下兩部分，上部裝有電機(jī)，是動力部分，下部為集塵箱。（2）臥式：長方形或車型狀，有前后兩部分，前部為集塵箱，后部為電機(jī)部分。（3）便攜式，它一般有五種形式1) 肩式：體積較小，使用時(shí)背在肩上，小功率輸出。2) 桿式：形狀似桿，上端為把手，下端為吸嘴，小功率輸出。3) 手提式：體積更小，可直接握在手中使用，小功率輸出通常用干或蓄電池做電源。4) 微型式：多用電池供電，體積更小，多用于清潔衣物、儀器等，微功率。5) 無繩式: 吸

12、塵器拖著長長的電線, 極易糾纏不清。倘若是無繩式的吸塵器，則可以避免上述情況的發(fā)生。2.按功能分類按功能大致有以下種：干式干濕兩用式地毯式及打蠟吸塵式。干式吸塵器就是上面介紹的幾種吸塵器。干濕兩用式吸塵器具有與干式吸塵器相同的性能和用途，此外還能吸取肥皂之類的液體或多水性泡沫污物。地毯式主要用于地毯的清潔。打蠟式吸力較差，主要以打蠟為主。3.按電器安全分類（1）類吸塵器，額定電壓超過42伏，只有基本絕緣。（2）類吸塵器，額定電壓超過42伏，全部為雙重絕緣，當(dāng)基本絕緣破壞時(shí)，還有一層補(bǔ)充絕緣作用。（3）類吸塵器，額定電壓低于42伏，避免了觸電危險(xiǎn)。1.2 全自動吸塵器的研究目的與意義今年來,隨著

13、中國工業(yè)的快速發(fā)展,吸塵器的產(chǎn)銷量也大幅增加,在我國市場具有旺盛的生命力。隨著設(shè)會的進(jìn)步和發(fā)展,人們的物質(zhì)和精神生活質(zhì)量的提高,迫切需要從繁重的清潔工作中解脫出來由此誕生了一種家用服務(wù)型吸塵機(jī)器人,它將移動機(jī)器人技術(shù)和吸塵技術(shù)有機(jī)地融合起來,實(shí)現(xiàn)家庭、賓館、寫字樓等室內(nèi)環(huán)境的半自動或全自動清潔,因此具有廣闊的市場前景。目前在歐美日等發(fā)達(dá)國家,吸塵機(jī)器人開發(fā)較早,應(yīng)用范圍也較廣,近兩年來,已經(jīng)開發(fā)出多種面向市場的智能吸塵機(jī)器人。澳大利亞某公司研制出可自動行駛并打掃房間的型機(jī)器人這種全自動吸塵器表面光滑,體積很小,呈圓形,內(nèi)置搜索雷達(dá),可以搜索各種房間里的每一處,不會碰撞家具或其它障礙物。微處理小

14、電腦使它具備在拐至屋角處能探測方向、選擇前進(jìn)路線的能力。只要將全自動吸塵器放在地面上,它便可自動開始工作。其搜索雷達(dá)會探測出距離最近的墻壁,先順著墻壁把地板四周的灰塵及異物吸盡;然后再不規(guī)則地來回移動于房間的其它位置,并且能在接近障礙物之前迅速轉(zhuǎn)向。該吸塵機(jī)器人由于在主機(jī)的周圍°配備了障礙物傳感器,因此可以在檢測墻壁及障礙物的同時(shí)打掃地面;當(dāng)打掃完可以行駛的場所后,機(jī)器人就自動關(guān)閉電源。不管房間的外形及面積的大小、導(dǎo)航算法引導(dǎo)機(jī)器人在任何房間的所有無遮掩區(qū)域四處運(yùn)動來進(jìn)行清潔工作,因?yàn)闄C(jī)器人導(dǎo)航沿房間的周圍,所以它要創(chuàng)建自己的空間參考圖,機(jī)器人不需要任何編程“教它應(yīng)該去哪里”。該機(jī)器

15、人操作簡單,僅有個(gè)按鈕:開始、結(jié)束以及暫停,人們只要簡單地將它放置在需要清掃的區(qū)域或房間中,按下開始按鈕即可。國內(nèi)目前也已開始有關(guān)的研究開發(fā)工作,特別是在移動機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃與控制方面取得了一定的成就,為研究開發(fā)吸塵機(jī)器人奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。吸塵機(jī)器人作為服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域中的一個(gè)新產(chǎn)品,將使人們能在無人看守情況下輕松地完成室內(nèi)環(huán)境的吸塵等清潔工作。因此,該吸塵機(jī)器人如能大批量生產(chǎn)使成本降低,以低價(jià)格進(jìn)入市場,將會具有巨大的市場前景,有關(guān)資料也預(yù)測吸塵機(jī)器人是未來幾年需求量最大的是服務(wù)機(jī)器人。1.3 全自動吸塵器的發(fā)展前景盡管目前國內(nèi)外在吸塵機(jī)器人研究開發(fā)方面已取得一定的成果,但成本過高和許多關(guān)鍵技術(shù)

16、問題急待解決。 目前,價(jià)格過高是嚴(yán)重影響吸塵機(jī)器人打入家電市場的主要因素,為了大幅度降低其成本,必須開發(fā)智能傳感器、專用運(yùn)動控制的數(shù)字處理芯片;其次,應(yīng)該看到藍(lán)牙技術(shù)在家電行業(yè)的應(yīng)用前景,通過采用藍(lán)牙技術(shù)將過高的數(shù)字處理成本轉(zhuǎn)移到用戶的個(gè)人電腦上,則有望在短期內(nèi)將吸塵機(jī)器人的成本降低在千元左右。未來的吸塵機(jī)器人將向自主式和人工智能化發(fā)展,因此必須結(jié)合現(xiàn)有的基于自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等移動機(jī)器人運(yùn)動規(guī)劃和控制技術(shù),研究對環(huán)境障礙物具有安全可靠的防碰撞功能的智能運(yùn)動規(guī)劃與控制器及高效的傳感器融合算法,是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)具有良好的自適應(yīng)性和魯棒性行為的機(jī)器人的關(guān)鍵。電源技術(shù)是吸塵機(jī)

17、器人研究工作的核心問題之一,除了為機(jī)器人運(yùn)動、吸塵及控制電路提供能量外,還需優(yōu)化自動充電方案,保證機(jī)器人能及時(shí)進(jìn)行充電,能夠自動完成對指定環(huán)境的吸塵任務(wù)。在研究提高化學(xué)電池使用壽命、縮小體積的同時(shí),一種新興的質(zhì)子交換膜燃料電池具有功率大、能量高、壽命長和體積小等優(yōu)點(diǎn),為移動電源提供了一種合適的電源,目前,上海某大學(xué)燃料電池研究所在這方面進(jìn)行著有益的嘗試。隨著吸塵機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)和性能價(jià)格比的不斷提高或改進(jìn),相信在現(xiàn)有的軟硬件條件的基礎(chǔ)上,未來幾年內(nèi)就會推出價(jià)格適中的全自動吸塵機(jī)器人產(chǎn)品,進(jìn)而使吸塵機(jī)器人能像普通家電產(chǎn)品一樣走進(jìn)千家萬戶,為這一高新技術(shù)產(chǎn)品帶來可觀的市場和經(jīng)濟(jì)效益。第2章 全自動吸

18、塵器控制部分設(shè)計(jì)2.1 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能全自動吸塵器的控制部分主要由單片機(jī)來完成，根據(jù)需要選用MC-51系列單片機(jī)中的8051作為控制器對整個(gè)全自動吸塵器進(jìn)行控制，8051是ROM型單片機(jī)，內(nèi)含4K字節(jié)的ROM。1主要特性：8051單片機(jī)是由CPU、存儲器、I/O接口等組成的微型計(jì)算機(jī)，它可以尋址64K字節(jié)的程序存儲器和64K字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存儲器8051單片機(jī)是一種功能很強(qiáng)的8位微型機(jī)。如圖 21是8051單片機(jī)的外型。特征如下：.面向控制的8位CPU 和指令系統(tǒng).128*8位內(nèi)部RAM.32可編程I/O線.兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器.5個(gè)中斷源，兩個(gè)中斷優(yōu)先級.可編程串行通道.低功耗的閑置和

19、掉電模式.一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2管腳說明：VCC：供電電壓。VSS：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。    P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。   

20、 （ 圖 21 8051單片機(jī)）P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。  P3口：P3口管腳是8個(gè)內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部

21、上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為一些特殊功能口，如下所示： P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)

22、。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取值期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。    EA/VPP：當(dāng)/EA保持高電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。當(dāng)/EA端保持低電平時(shí)，此間不訪問內(nèi)部程序存儲器。    XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。    XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為

23、反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。若輸入內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2.2 電子羅盤的性能全自動吸塵器的轉(zhuǎn)向需要電子羅盤進(jìn)行指引，在轉(zhuǎn)向過程中電子羅盤能將檢測到的方向角以脈沖的方式發(fā)出，通過單片機(jī)進(jìn)行判斷來完成預(yù)期的轉(zhuǎn)向目的。全自動吸塵器選擇了可以不需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的VECTOR 2X數(shù)字電子羅盤OEM板作為導(dǎo)向工具引導(dǎo)它的轉(zhuǎn)向，完成它的行走吸塵等功能。VECTOR 2X是美國PNI ( Precison Naviga

24、tionInc)公司以其電磁感應(yīng)設(shè)計(jì)專利技術(shù)設(shè)計(jì)的一種高精度低成本的2軸電子羅盤OEM板(芯片)。該芯片廣泛應(yīng)用于GPS的輔助角位移測量、地面定向天線自動伺服系統(tǒng)、機(jī)器人姿態(tài)傳感器及其它需要角度測量或指示的場合。該電子羅盤使用標(biāo)準(zhǔn)同步三線制串行總線作為數(shù)據(jù)接口，可以和MCS-51,Motorola 68xxx.PIC16Cxx等多種系列單片機(jī)接口使用。通過引腳可選擇輸出數(shù)據(jù)格式是二進(jìn)制或十進(jìn)制(BCD)o，它的管角如圖2-2。 (圖2-2 電子羅盤 )該OEM板具有體積小等優(yōu)點(diǎn)，主要特性為:.2軸，二維水平應(yīng)用，功耗低、精度高等特點(diǎn);.水平最大傾斜150; 體積37mmx33mmxlOmm，重

25、8.5克;.正常工作電流小于lOmA，休眠時(shí)3mA; .分辨率10，精度20，有校準(zhǔn)模式控制端;.標(biāo)準(zhǔn)CMOS接口電平;.三線制串行I/O接口(摩托羅拉 SPI格式兼容);.數(shù)據(jù)輸出BCD、二進(jìn)制可選;.高分辨率數(shù)據(jù)刷新率2.5Hz;.方向角數(shù)據(jù)輸出與原始X, Y分量輸出可選。2.3 超聲波傳感器的原理及性能全自動吸塵器對墻壁等障礙的判斷主要是通過超聲波傳感器來完成的，超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要

26、求，因此在移動機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。 1. 超聲波發(fā)生器 為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。總體上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各有不相同的地方。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。 2.壓電式超聲波發(fā)生器原理 （圖2-3 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)）圖） 壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓

27、電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會發(fā)生共振，并帶動共振板振動，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時(shí)它就成了超聲波接收裝置。全自動吸塵器選用了壓電陶瓷式超聲波傳感器，在超聲波信號發(fā)射側(cè)使用T40-16，在信號接受側(cè)使用R40-16，發(fā)射信號側(cè)由40HZ的通信電路、控制ON-OFF及驅(qū)動電路組成，接收信號側(cè)由放大、比較和積分電路組成，圖 2-4 是超聲波傳感器的電路。超聲波傳感器為了容易反射聲波，對測定物體成直角安裝。 （圖2-4 超聲波傳感器電路圖）傳感器的調(diào)整通過可變電阻變化震蕩頻率，所以使其發(fā)射器的諧振點(diǎn)一致，

28、通過可變電阻還可以改變比較電壓，由此來調(diào)整敏感度。2.4 紅外線熱釋電傳感器的原理及性能熱釋電外線傳感器是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型高敏度探測元件，它以非接觸形式檢出人體輻射的紅外線或人射外線的能量變化，井將其轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，將這個(gè)電壓信號加以放大，便可以驅(qū)動各控制電路,如用于“電源開關(guān)控制、防盜防火報(bào)警、自勁監(jiān)泌等?！睙後岆娂t外傳感器不僅適用于防盜報(bào)警場所，亦適于對人體傷害極為嚴(yán)重的商壓電及x射線、射線自動報(bào)警等。熱釋電傳感器利用熱釋電效應(yīng)來檢測受光面的溫度升高值，得知光的輻射弧度，工作在紅外波段內(nèi)。這種傳感器在常溫下工作穩(wěn)定可靠，使用簡單，時(shí)間響應(yīng)能到微秒級，已得到廣泛使用。熱

29、釋電紅外線傳感器的結(jié)構(gòu)由地電極、壓環(huán)、環(huán)形電極、PYDF、彈簧等部分組成.全自動吸塵器為了能夠檢測人的活動，減少人對吸塵器工作的影響，采用了AM111型傳感器，這種傳感器使用熱電元件，收集從人體10um附近發(fā)出的紅外線反應(yīng)，內(nèi)部具有2個(gè)紅外線傳感器，消除背景變化連接使用，為此，近人活動時(shí)反應(yīng)，能夠輸出。AM111傳感器，內(nèi)部裝好了放大器當(dāng)然在需要時(shí)還可以在外接運(yùn)算放大器，如圖 2-5 所示，用補(bǔ)加電阻就可以輸出，其共有3個(gè)管角，分別為信號、VCC、GND，在全自動吸塵器中它以開關(guān)量的方式向單片機(jī)提供信號。（圖2-5 熱釋電傳感器電路圖）2.5 整個(gè)控制系統(tǒng)的組成及工作原理全自動吸塵器的整個(gè)控制

30、系統(tǒng)，主要由感器部分（超聲波傳感器、紅外線熱釋電傳感器、電子羅盤）、微型機(jī)算計(jì)部分（單片機(jī)8051）、等部分組成。該全自動塵器利用了超聲波測距的原理（如圖2-6所示），通過向前進(jìn)方向發(fā)射超聲波脈沖，并接收相應(yīng)的返回聲波脈沖，對障礙物進(jìn)行判斷；通過以單片機(jī)為核心的控制器實(shí)現(xiàn)對超聲發(fā)射和接收的選通控制，并在處理返回脈沖信號的基礎(chǔ)上加以判斷，選定相應(yīng)的控制策略；利用電子羅盤進(jìn)行方向的判斷，通過驅(qū)動器驅(qū)器驅(qū)動動兩步進(jìn)電機(jī)，帶動驅(qū)動輪，從而實(shí)現(xiàn)避障。全自動吸塵器的紅外線傳感器能檢測人得存在，在檢測到人存在時(shí)會給單片機(jī)一個(gè)電信號，單片機(jī)控制吸塵器停止前進(jìn)并同時(shí)控制發(fā)聲器發(fā)出聲音，讓人能夠離開。功能全自動吸

31、塵器實(shí)際上是一個(gè)行走機(jī)器人和吸塵器的組合體，吸塵器行走的同時(shí)，由其自身攜帶的小型吸塵部件，對經(jīng)過的地面進(jìn)行必要的吸塵清掃。 單片機(jī)作為控制源產(chǎn)生脈沖信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，同時(shí)檢測超聲波傳感器與紅外線傳感器的信號，數(shù)字羅盤的轉(zhuǎn)角信號同樣也輸出給單片機(jī)，由單片機(jī)完成信號的處理過程，可以說全自動吸塵器的控制系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心的。 紅外傳感器超聲波傳感器接收端發(fā)射端單片機(jī)自帶電源發(fā)聲器驅(qū)動器左步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器右步進(jìn)電機(jī)吸塵部件電子羅盤 （圖2-6控制系統(tǒng)原理圖 ）第3章 全自動吸塵器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1 全自動吸塵器外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)吸塵器的外殼起著支撐吸塵器各零部件并將它們與外界隔離的作用，這樣既能保護(hù)內(nèi)部

32、結(jié)構(gòu)，又能保證安全。由于全自動吸塵器需要在地面自動行走，因此他的結(jié)構(gòu)要保證行走的平穩(wěn)，可以采用臥式吸塵器的結(jié)構(gòu)來完成其機(jī)體的設(shè)計(jì)， 由圖3-1所示殼后殼上蓋等部分組成，均為塑料材料。前殼頭部為吸入口，后殼內(nèi)按裝吸塵部件，里面主要安裝電動機(jī)-風(fēng)機(jī)及一些功能性機(jī)構(gòu)；兩側(cè)可以用來安裝車輪，此外在后殼處有排風(fēng)口，便于風(fēng)機(jī)的工作。（圖31全自動吸塵器外殼） 家用吸塵器的外殼不僅應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，還要有美觀的造型重量輕外表顏色光澤以及成本低廉，外客的造型設(shè)計(jì)必須適應(yīng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)需要。外殼一般用金屬材料沖制，或采用工程塑料，金屬材料有較高的強(qiáng)度，由于重量絕緣材料性能查制造工藝復(fù)雜成本高，因此，除了老式的吸塵器

33、及工業(yè)吸塵器外，現(xiàn)代家用吸塵器很少采用。鑒于以上原因，全自動吸塵器的外殼采用工程塑料為主體，可通過注塑成型，除了電動風(fēng)機(jī)外，其它零件一般均可由工程塑料代替金屬材料，這不僅適合于大量生產(chǎn)，易于降低成本，而且重量可以減少到金屬外殼的1/31/4，絕緣性能也大為提高，還可以做成各種款式顏色色澤鮮明的式樣。用于全自動吸塵器外殼的工程塑料主要是PP和ABS，用于吸管的材料可以是聚丙烯等。全自動吸塵器的殼體由于考慮到后面要安裝驅(qū)動電機(jī)這使得它的后殼結(jié)構(gòu)與通常的臥室吸塵器有所不同， 如下圖 3-2表示的在全自動吸塵器的后殼部位下面留有一定的驅(qū)動電機(jī)安裝空間，同時(shí)便于驅(qū)動輪的安裝，有利于整體結(jié)構(gòu)的布局。吸塵器

34、前部吸塵器后部驅(qū)動電機(jī)安裝位置吸塵器儲灰箱電動風(fēng)機(jī)安裝位置紅外線傳感 器 （圖3-2 全自動吸塵器安裝簡圖）3.2 全自動吸塵器吸塵部位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全自動吸塵器的吸塵部位，主要由吸嘴 吸管儲灰箱電動風(fēng)機(jī)等部位組成。從外界吸進(jìn)的灰塵和垃圾首先到達(dá)吸塵部，吸塵部的功能主要是使吸進(jìn)的高速氣流通過過濾網(wǎng)，濾出垃圾和灰塵。過濾網(wǎng)不僅僅能擋住較大顆粒的垃圾，而且能阻止細(xì)小的塵埃通過，性能好的過濾網(wǎng)，排出的灰塵在直徑5微米以下，此外，過濾網(wǎng)的透氣性好，能長時(shí)間過濾而不被堵塞，使電機(jī)得到充分的冷卻，其基本結(jié)構(gòu)如圖 3-3所示，灰塵通過吸塵器的吸嘴進(jìn)入到吸塵器吸管，而后經(jīng)過過濾網(wǎng)的過濾，沉積在儲灰箱里，氣流由電動風(fēng)

35、機(jī)吸入口吸入，而后排出。 （圖3-3自動吸塵器吸塵部位結(jié)構(gòu)簡圖） 全自動塵器的風(fēng)機(jī)采用車用吸塵器的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，其重量輕，吸塵功率能滿足家用的要求，其安裝通過吸塵器機(jī)殼的定位孔固定，由橡膠密封圈進(jìn)行密封，后面由風(fēng)機(jī)固定板進(jìn)行壓緊，在機(jī)殼的后面留有一些排風(fēng)口，便于風(fēng)機(jī)的工作，電動風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生很大的震動，因此，風(fēng)機(jī)固定板應(yīng)該用一些能夠減震的材料，向泡沫等，吸塵口應(yīng)該與風(fēng)機(jī)口對應(yīng)一條線，有利于風(fēng)機(jī)工作，從而更好的吸塵。風(fēng)機(jī)有密封罩，有封閉的電機(jī)罩降噪效果好。因?yàn)殡姍C(jī)產(chǎn)生的噪聲會很容易穿透吸塵器外殼，造成噪聲污染；全密封的電機(jī)罩還能保證電機(jī)產(chǎn)生的熱量不會影響到其他電器件，延長整機(jī)的壽命。吸塵器的儲

36、灰箱一般為23L ，全自動吸塵器的儲灰容量設(shè)計(jì)為1.5L，其完全能夠滿足家用地面的清潔。3.3 全自動吸塵器行走部位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1 全自動吸塵器主要參數(shù)計(jì)算全自動吸塵器的驅(qū)動部分是由兩個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)以及相應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成的。步進(jìn)電機(jī)帶動兩驅(qū)動輪（后輪），從而推動吸塵器運(yùn)動。前輪不再采用傳統(tǒng)的雙輪結(jié)構(gòu)，而采用了應(yīng)用非常廣泛的萬向轉(zhuǎn)輪這既減小了結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，又提高了轉(zhuǎn)彎的靈活性（如圖3-4）。 通過改變作用于步進(jìn)電機(jī)的脈沖信號的頻率，可以對步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)較高精度的調(diào)速。同時(shí)在對兩電機(jī)分別施加相同或不同脈沖信號時(shí)，通過差速方式，可以方便的實(shí)現(xiàn)吸塵器前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退、調(diào)頭等功能。這一設(shè)計(jì)的最大優(yōu)

37、點(diǎn)是吸塵器能夠在任意半徑下，以任意速度實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，甚至當(dāng)兩后輪相互反向運(yùn)動時(shí)，實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)彎半徑（即繞軸中點(diǎn)原地施轉(zhuǎn)）。同時(shí)轉(zhuǎn)彎的速度可通過改變單片機(jī)的程序來調(diào)節(jié) 。左側(cè)步進(jìn)電機(jī) 右側(cè)步進(jìn)電機(jī)自帶電源萬向轉(zhuǎn)輪驅(qū)動輪驅(qū)動輪由于智能吸塵器是邊行走邊工作的，所以要求速度很低，一般要求3mmin左右，這樣能夠保證全自動吸塵器行走平穩(wěn)，而且有很高的效率，設(shè)計(jì)車輪的直徑為8cm, ( 圖 4轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)圖)則由公式（31）U=C×N （31）式中 C車輪的周長（cm） N車輪的轉(zhuǎn)速（r/min）N=U/C12r/min1.全自動吸塵器的阻力計(jì)算設(shè)計(jì)全自動吸塵器的質(zhì)量在3Kg則;后車輪的的阻力矩由公式（32

38、） T=mg×f×r （32）f滾動摩擦系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表11-7取0.05（K/CM)T=3×9.8×0.055×4=6.468N/m2.全自動吸塵器的前輪阻力矩T0=mg×f×r=3×9.8×0.055×0.5=0.8N/m3.深溝球軸承的摩擦力臂T1= mg×f1×Rf1=0.02k/cm ,由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表11-9選取.T1=0.025n/cm;根據(jù)供電電壓為12V選取步進(jìn)電極電機(jī),根據(jù)小功率電機(jī)手冊,選擇永磁式步進(jìn)電機(jī),其具體參數(shù)如下:表3-1。表

39、格 3-1 步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù)型號相數(shù)額定電壓(V)電流（A）保持轉(zhuǎn)矩（mN/cm）步近角(°)57BYG005412V0.4A254.97mN/cm1.8° 3.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸的徑向尺寸的確定軸的徑向尺寸是在出算軸的直徑基礎(chǔ)上進(jìn)行的,軸徑的估算方法是按扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的方法進(jìn)行的; 計(jì)算由公式（33）， d×A (mm) （33）式中 P為軸所傳地的功率（KW）N為轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速（r/min） A為軸的許用應(yīng)力系數(shù)（其值可以查機(jī)械設(shè)計(jì)教材表10.3，在這里選取軸的材料為45號鋼，則A=108,由步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)由公式（34）可知；

40、P=VI （34）=0.4×12=4.8W取轉(zhuǎn)速n=12r/min計(jì)算得d108×7.96mm軸的截面上有一個(gè)鍵槽，將直徑增大5，得 d7.96(1+5) 8.35mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 d=10mm ,即為軸直徑最小直徑。2.擬定軸上零件的裝配方案為了便于聯(lián)軸器的連接以及車輪的安裝，許用下述方按，如圖 3-5 在軸的左側(cè)需要連接聯(lián)軸器，以便于和步進(jìn)電機(jī)的軸相互連接，在軸的右側(cè)有鍵主要用來和車輪連接，在右側(cè) 同時(shí)加工螺紋，使車輪能夠沿軸向固定，在軸的中間留有軸間用來固定軸承，逐步選定軸的直徑為D=10mm軸間D=12mm,則根據(jù)軸的直徑來選擇軸承和聯(lián)軸器等,由于軸的直徑較小現(xiàn)有的標(biāo)

41、準(zhǔn)聯(lián)軸器很難滿足設(shè)計(jì)的要求,因此需要單獨(dú)設(shè)計(jì)聯(lián)軸器,選用鋼管加工滿足要求的孔而后加工兩個(gè)徑向螺紋孔,用螺釘將電機(jī)軸與轉(zhuǎn)軸相連接,軸上面的平臺可以通過磨削的方式實(shí)現(xiàn),滾動軸承的選取根據(jù)軸承手冊選用深溝球軸承,軸承的型號61800,其基本尺寸B×D×d=5×19×10. （圖5 軸的裝配簡圖）通過中間的軸進(jìn)行定位,選擇軸承蓋將軸承固定,并且密封.鍵的選取(根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo))選定.選取GB1096-79 鍵4×63.3.3 軸的強(qiáng)度校核1.按許用彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算通過軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸、軸上的零件位置以及外載荷和支反力的作用位置

42、均以確定，軸上的載荷已可以求得，因而，可以按彎扭合成強(qiáng)度條件對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算，其計(jì)算步驟如下：(1)做出軸的計(jì)算簡圖 軸所受的載荷從零件傳來，計(jì)算時(shí)，將軸上的分布載荷簡化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布的中點(diǎn)，作用在軸上的扭矩，一般從傳動輪轂寬度的中點(diǎn)算起，通常把軸作為鏈鉸接支座的梁，支持反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布局方式有關(guān)。(如圖3-6)Ft驅(qū)動器TFaFr左步進(jìn)電機(jī)TFr(圖3-6 軸的計(jì)算簡圖)(2)做出彎矩圖根據(jù)上述簡圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算做出各力產(chǎn)生的彎矩，并按照計(jì)算結(jié)果分別做出水平面上的彎矩Mh圖和垂直面上的彎矩Mv圖，然后由公式（35）進(jìn)計(jì)算總彎矩M。（如圖3-7）M=

43、 （35） =75N·m 75 M （圖3-7彎矩圖）（3）做出扭矩圖（如圖3-8） T=9.55×p/n =77N·m 77 T （圖3-8扭矩圖）（4）做出計(jì)算彎矩 根據(jù)已做出的總彎矩圖和扭矩圖計(jì)算彎矩Mca.由公式（36） = （36） = =88.1 N·m 式中，a是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生的循環(huán)特性差異系數(shù),扭剪應(yīng)力按脈動循環(huán)變換取 =0.6（5）校合軸的強(qiáng)度已知軸的計(jì)算彎矩后，對危險(xiǎn)截面作強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算彎曲應(yīng)力由公式（37） （ Mpa） （37） =8.8Mpa59MPa 式中 W軸的抗彎截面系數(shù)-軸的許用彎

44、曲應(yīng)力（Mpa），45#調(diào)質(zhì)處理經(jīng)，取59Mpa經(jīng)計(jì)算滿足要求，設(shè)計(jì)軸符合調(diào)節(jié)。第4章 電源及驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)4.1 供電電源的設(shè)計(jì)全自動吸塵器是以自主方式工作的，因而所用的電源不是一般拖線方式，而是采用隨身攜帶的蓄電池。這樣不但可實(shí)現(xiàn)無人控制，而且工作時(shí)較靈活。一次充電可以連續(xù)工作幾個(gè)小時(shí)。移動電源在全自動吸塵機(jī)器中的地位十分重要,可以說它是吸塵機(jī)器人的“生命源”，移動電源需同時(shí)為移動機(jī)構(gòu)提供動力,為控制電路提供穩(wěn)定的電壓,為吸塵操作模塊及傳感觀測模塊提供能源等，在這一領(lǐng)域,一般采用化學(xué)電池作為移動電源,如鉛酸電池等。理想的電源在放電過程中應(yīng)該能夠具備:保持恒定的電壓;內(nèi)阻小以便快速放電;可充

45、電;成本低等特點(diǎn)。"但實(shí)際上沒有一種電池可同時(shí)具備上述優(yōu)點(diǎn)，由于室內(nèi)移動機(jī)器人要求具有體積小!自重輕等特點(diǎn),所以電源的體積重量也是一個(gè)重要的考慮因素,這就要求選擇一種體積小、容量大、可重復(fù)使用性高的電池,盡可能增加吸塵機(jī)器人的不間斷工作時(shí)間，除了為吸塵器運(yùn)動、吸塵及控制電路提供能量外,還需優(yōu)化自動充電方案,保證機(jī)器人能及時(shí)進(jìn)行充電,能夠自動完成對指定環(huán)境的吸塵任務(wù)。蓄電池安裝時(shí)（AH）表示容量，在規(guī)定溫度下，放電充電和通常電源條件下，完全充電的電池所能輸出的標(biāo)準(zhǔn)電量，如1000MAH表示電池在1000MA放電電流的條件下，具有的連續(xù)工作1小時(shí)的能力。質(zhì)量效率是衡量蓄電池能量密度的指標(biāo)

46、，表示蓄電池單位質(zhì)量的輸出效率，質(zhì)量效率的單位為AH/KG 。機(jī)器人使用蓄電池雖然摔掉了電纜卻有增加了負(fù)載和，和體積，因此追求質(zhì)量效率有實(shí)際意義。普通蓄電池的質(zhì)量效率不高，在3036AH/KG。新型蓄電池的質(zhì)量效率在60100AH/KG。全自動吸塵器選用24V，10AH的蓄電池，也可以選用蓄電池組進(jìn)行系統(tǒng)供電，為了便于蓄電池進(jìn)行充電，將蓄電池的充電器和驅(qū)動電路集成一體，如圖4-1，是由整流二極管等組成的蓄電池充電電路。CPU 用5V以及電機(jī)12V電源電路：全自動吸塵器需要兩類電源，一類是供給數(shù)字IC單片機(jī)傳感器的工作電源，為+5V，同時(shí)需要一類為電機(jī)驅(qū)動電源，根據(jù)電機(jī)的要求，電壓在12V電流在

47、幾A，兩類電源當(dāng)然可以分別供電，但是往往不經(jīng)濟(jì)，并可能帶來安裝空間困難，用一組電池時(shí)，5V、12V電源可以從端子穩(wěn)壓器件變換后獲得。（圖 41 蓄電池充電器電路圖）（圖 42 穩(wěn)壓電源）圖4-2中的輸入電壓24V電源經(jīng)芯片MPC2412HF和MPC2405HF分別獲得電壓12V和5V的 兩路電壓輸出，其中，+5V電壓的供電最好選用MPC24A05HF，而非TA78005AP，區(qū)別在前者最小輸入電壓是6V，或者7V。4.2 步進(jìn)電機(jī)的原理及驅(qū)動電路4.2.1 步進(jìn)電機(jī)的原理 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和

48、脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。   步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM） ，反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）   永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度； 反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家80年代已被淘汰；    混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和

49、五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。 1. 反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（1）結(jié)構(gòu)  電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒（1，2，3，4，5），電機(jī)定子有三個(gè)勵磁繞阻（A，B，C），A與齒1相對齊，B與齒2錯開1/3，C與齒3錯開2/3，A與齒5相對齊.。將定子和轉(zhuǎn)子展開如圖4-3所示： (圖表 43 步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖)（2）旋轉(zhuǎn)如A相通電，B、C相不通電時(shí)，由于磁場作用，齒1與A對齊；如B相通電，A、C相不通電時(shí)，齒2應(yīng)與B對齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子向右移過1/3，此時(shí)齒3與C偏移為1/3，齒4與A偏移2/3；如C相通電，A、B相不通電，齒3應(yīng)與C對齊，

50、此時(shí)轉(zhuǎn)子又向右移過1/3，此時(shí)齒4與A偏移為1/3對齊；如A相通電，B、C相不通電，齒4與A對齊，轉(zhuǎn)子又向右移過1/3。 這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電，齒4移到A相，電機(jī)轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距，如果不斷地按A、B、C、A.通電，電機(jī)就向右旋轉(zhuǎn)；如按A、C、B、A通電，電機(jī)就向左轉(zhuǎn)。由此可見：電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電脈沖數(shù)和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系，而方向由導(dǎo)電順序決定。    不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮，往往采用A-AB-B-BCC-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài)，這樣將原來每步1/3改變?yōu)?/6。甚至于通過二相電流不同的組合，使其1/3變?yōu)?/12，1/24，這就是電機(jī)細(xì)分驅(qū)動的基本理論依據(jù)。但經(jīng)過理論分析及大量的實(shí)驗(yàn)證明：細(xì)分?jǐn)?shù)如果超過10，電機(jī)帶負(fù)載后，就會產(chǎn)生跳步和失