基于MSP430的智能扫地机器人设计 伴随着技术的不断发展，人们的生活步伐越来越快，智能家居已经进入到人们的日常生活中，它在某种意义上让人们从工作中解脱出来，节省了时间，还提高了人们的生活品质。智能吸尘器是目前市场上最受欢迎的一种新型的吸尘器。 本论文以单片机为核心，结合避障、红外遥控、吸扫、盲区和电源不足等特点，提出了一种基于单片机控制的新型吸扫系统。 系统将MSP430作为微控制器，对传感器系统提供的各类环境信息进行处理，以传感器及电机驱动为基础，以计算及数据处理为核心，实现了机器人的智能清扫功能。 1.系统设计 智能扫地机器人采用了一种使用了超声波的方法，它可以对周围的情况进行检测，并根据它的反馈信息，通过变化 PWM模式来控制电机的旋转，进而改变它的方向。它的吸扫方式是通过电机的反向来实现的，当不需要小车进行自动控制的时候，它还可以通过红外遥测来进行人工控制。 该系统以直流电动机和控制回路为主要动力，以单片机为主要控制中心。该装置主要由超声波模块，红外接收模块，电量监控模块，电机驱动模块和风扇驱动模块以及报警模块组成。 其中，在系统实现过程中，通过对系统内的定时器A0的调用，实现对探测超声模组发送给 MCU的高电平信号的计时，进而实现对目标的定位。 从红外遥控器中，可以发射一组数字，利用接收头进行接收，单片机从外部中断，并启动定时器A1，对电平时间进行判定，进而对遥控按键码值进行判定。 同时，还可以调用内部 ADC模块，对供电电压进行实时监控，对应指示灯 GPIO输出低电平点首发应指示灯，调用定时器 B产生 PWM，对小车电机正反转与速度进行控制。 2.超声波避障模块 该系统采用发送、接收两种方式，实现了对障碍物的探测。在探测到有障碍时，采用MSP430高电平起动模块 Trig管脚，通过输入/输出端口将40 K的方形波形输入给超声传感器，并通过外接端口对超声接受电路的回传进行监控。 经过处理后，再由模块的 Echo管脚发送出高电平，MSP430检测这段高电平的时间也就是超声波从发送信号到收到回波信号的时间，以此来计算出障碍物的距离。 3.软件设计 主要功能是对所有功能模块进行功能集成。在系统启动之后，会先对各个硬件模块进行探测和初始化，然后就会进入一个循环，对红外线的接收命令进行判定，如果收到人工方式的代码值，就会出现标记位置2，就会进入人工方式。 在远程方式下操作，并且根据不同的远程命令作出对应的操作，如果没有，那么标记位置1就会出现在自动方式中，并且对远近进行判定。 要对四周进行持续的探测，在满足一定的安全距离的时候，才能开始前进，当测得与障碍物的距离不到20 cm的时候，就要进行避让，在前进的过程中，要一直维持着吸尘风扇的运转。 在间隔不到6 cm的时候，判定为盲区，此时，推车会停下来并发出警报，同时，还会进行电能监控，如果电流降到6 V，也就是10%以下，推车就会停下来，并且会有一个指示灯表示已经充电。 电机与吸尘风机驱动模块 移动系统是一种由两个伺服电机和对应的驱动构成的小车，它可以带动两个后轮，而前轮则采用从动轮，从而增强了转弯的灵活性。拥有吸扫功能的风扇与电机，在对它们进行控制时，就必须要使用 PWM控制信号。 它可以通过对控制系统输出的 PWM的占空比进行变化，以达到改变转速的目的，进而可以使扫地机进行前进，倒退，左右转，等操作。但是，由于单片机的驱动容量很低，不能将 PWM直接输出到电机，所以就必须在芯片和电机之间添加一个驱动电路，也就是 H桥。 4.实验测试 试验地点选择在一个3*5m2的家庭里面，并对其进行了系统的性能测试，在这个家庭里面，包括了一些经常会出现的桌子和椅子，以及一些比较常见的垃圾，比如一些细小的纸屑等，在吸尘器经过附近的时候，它们就可以被吸收掉了。 红外线遥控装置中的模式切换键，暂停键，前进键，后退键，左右旋转键均可即时反应，实现相应的相应的功能。电力监视基座能够精确地显示出电池的电力。从本次试验调试的数据来看，小车在自主运行、避障、遥控控制、电能指示，盲区报警方面，都没有出现显著的问题，基本达到了功能要求。 在本文中，以MSP430单片机为基础，对一款以MSP430单片机为基础的智能扫地车进行了设计，它将自主行走、避障、红外遥控、吸扫、死角及低电量报警等功能都进行了集中，该系统的各项功能都十分齐全，它可以很好地解决人们在日常生活中对地板进行清洁的问题，在这一方面，它可以很好地满足人们的需要，具有很强的实用性。 参考文献： 1.潘元骁.基于的智能小车自动避障 系统设计与研究.长安大学， 2.赵海兰.基于单片机的红外遥控智能小车 的设计.无线互联科技， 3.石东海，周旭升.单片机数据通信技术从入 门到精通.西安电子科技大学出版社，