CN208013731U - 一种基于单片机的多功能智能家居机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的多功能智能家居机器人。其特点是：系统控制器采用STC89C52单片机，结合温湿度传感器、热释红外传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、减速电机、超声波模块、蓝牙模块、GSM无线传输模块、液晶显示模块、本地报警模块以及吸尘模块以及无线摄像头模块。通过两个主机分别对监测报警部分和运动避障部分的控制，可实现自动巡航/手动遥控切换运动，对家居环境的检测显示，安防监控报警，家居图像实时传输，以及家居清洁的功能,为用户生活提供了便利。

Description

一种基于单片机的多功能智能家居机器人

技术领域

本实用新型涉及到智能家居和机器人领域，具体来说涉及一种基于单片机控制的多功能智能家居机器人。

背景技术

现如今，生活节奏十分迅速，且气候变化不定。家庭中伴随着多种的不安定因素，又缺乏时间对家居进行清洁。智能家居机器人参与到生活中，极大程度的为生活提供了便捷。通过不同的模式切换，既可自主运行，又可以按照主人指令运行。因此在人们的生产生活中逐渐占据一席之地，本实用新型针对人们生活中面临的种种安防，家居环境舒适度检测，以及卫生清洁等问题，希望发明一种智能，简易操控的多功能智能家居机器人。

发明内容

本实用新型公开了一种基于单片机控制的多功能智能家居机器人。能够实现自动巡航/手动遥控切换运动，对家居环境的检测显示，安防监控报警，家居图像实时传输，以及家居清洁。通过如下方案实现:多功能智能家居机器人包括温湿度传感器、热释红外传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、电机驱动、减速电机、车底盘、车轮、超声波模块、蓝牙模块、GSM无线传输模块、SIM卡、液晶显示模块、蜂鸣器、电刷子、吸尘器以及无线摄像头。其中，刷子装在车体前方底盘下左右两侧；热释红外传感器装在车体前方上部；车体前方放置液晶屏；烟雾传感器，有毒气体传感器，分别放置在车顶上方左右两侧；无线摄像头在车体上方中间；温湿度传感器，蓝牙模块，分别放置在上方后半部；GSM无线传输模块装设在车体后半部上方；蜂鸣器和开关装在车体尾部；电机驱动和两个单片机放在车体内部；四周装有四个连有电机的轮子；车体前方放置一个超声波模块，另外两个超声波模块分别装设在车体两边，最后将吸尘器装设于车底部。通过两个单片机分别实现监测报警部分的控制和运动避障部分的控制。

本实用新型与现有技术相比有以下几个功能。

（1）机器人能够实现手动/遥控切换运行，既可以自主避障，整个空间无死角监测，又可按照遥控指令，通过手机远程完成遥控。

（2）家居险情报警，无论是发生火灾还是煤气泄漏等高危险情，都可立即报警。

（3）陌生人闯入报警，当有人闯入时能够进行识别，做出报警。

（4）能够检测家居环境温湿度并进行显示，便于用户了解家庭环境舒适度情况。

（5）环境卫生清洁功能，能够无死角地对家庭卫生进行清扫，对垃圾能够进行收集。

（6）可通过无线摄像头传输家中实时图像，方便主人对家中情况的观察。

（7）利用两个单片机分别对运动部分和监测报警部分控制，提升了处理效率。

附图说明

图1为本实用新型的实物结构图。

图2为本实用新型的监测报警部分结构框图。

图3为本实用新型的运动控制部分结构框图。

图4为本实用新型的单片机最小系统图。

图5为本实用新型的传感器连接图。

图6为本实用新型的显示单元图。

图7为本实用新型的GSM无线传输模块连接图。

图8为本实用新型的蜂鸣器报警电路连接图。

图9为本实用新型的电机驱动模块电路连接图。

图10为本实用新型的蓝牙模块电路连接图。

图11为本实用新型的超声波模块电路连接图。

图12为本实用新型监测报警部分流程图。

图13为本实用新型运动控制部分流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式，对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种基于单片机控制的多功能智能家居机器人。所述多功能智能家居机器人只要包括连接电机的刷子1，超声波模块2，热释红外传感器3，液晶屏4，烟雾传感器5，有毒气体传感器6，无线摄像头7，温湿度传感器8，蓝牙模块9，GSM无线传输模块10，蜂鸣器11，开关12，电机驱动13，车轮14，超声波模块15，单片机16，吸尘器17。其中所述的刷子1装在车体前方底盘下左右两侧，超声波模块2装在车体前方，热释红外传感器3装在车体前方上部，车体前方放置液晶屏4，烟雾传感器5，有毒气体传感器6，分别放置在车顶上方左右两侧，无线摄像头7在车体上方中间，温湿度传感器8，蓝牙模块9，分别放置在上方后半部，GSM无线传输模块10装设在车体后半部上方，蜂鸣器11和开关12装在车体尾部，电机驱动13和单片机16放在车体内部，四周装有四个连有电机的轮子14，两个超声波模块15分别装设在车体两边，最后将吸尘器17装设于车底部。

如图2所示，检测报警部分单片机分别与温湿度传感器、热释红外传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、GSM无线传输模块、液晶显示模块、蜂鸣器、无线摄像头连接。

如图3所示，运动控制部分单片机分别与电机驱动、超声波模块、蓝牙模块、以及吸尘器、电刷子连接。

如图4所示，为单片机最小系统图，通过最小系统实现单片机的控制功能，其中主要包括振荡电路和复位电路。

如图5所示，为单片机与温湿度传感器DHT11，热释红外传感器HC-SR501，有毒气体传感器MQ-5，烟雾传感器MQ-2的连接示意图，传感器通过输出高低电平来传输信号。只需将四个传感器分别供电，再将输出I/O口连接到相应的单片机I/O口。

如图6所示，为单片机与LCD12864液晶屏的连接示意图，图中加入1k的电阻为了调节液晶屏的亮度。

如图7所示，为GSM无线传输模块与单片机及SIM卡的连接，其中SIM卡直接放置在模块对应的卡槽中即可，电路如图，模块与单片机通过串口连接，通过单片机发送相应的AT指令控制GSM模块向固定手机号码发送短信或是拨打电话实现报警。

如图8所示，蜂鸣器工作电路，将蜂鸣器I/O口连接单片机I/0口，由于单片机电平不足以驱动蜂鸣器工作，必须依靠放大电路把电平信号放大，才能保证蜂鸣器的正常工作。在这个驱动电路中包括三极管，和一个电阻。

如图9所示，为电机驱动模块与单片机和电机的连接电路。在使用时直接把驱动模块输入端口int1，int2，int3，int4，接单片机引脚，输出端口out1，out2，out3，out4和两组电机相连接，通过控制驱动模块的输入端口int1，int2，int3，int4的高低电平改变电机的正反转。进而达到控制系统的向前向后，向左向右运动。

如图10所示，为蓝牙模块的电路图，将蓝牙模块和单片机通过串口连接，手机连接蓝牙之后可通过手机app对系统运动进行控制。

如图11所示，为超声波模块HC-SR04和单片机的连接示意图，将模块的输入端TRIG和输出端口ECHO分别与单片机的I/O口连接，采集高电平的时间。通过公式：检测距离=模块输出高电平的时间*声音的速度/2，来得到检测距离。

如图12所示，为监测报警部分流程图，单片机与各传感器连接，初始化之后将各环境信息显示在液晶屏上，如果有异常情况则在本地通过蜂鸣器报警远程通过GSM模块实现手机报警，并且开启摄像头。

如图13所示，为运动控制部分流程图，通过开关选择的运动模式分别通过手机连接蓝牙模块发送指令实现遥控运动以及利用超声波模块检测距离实现避障运动。

Claims (10)

1.一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特点是：多功能智能家居机器人包括温湿度传感器、热释红外传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、减速电机、电机驱动、车底盘、车轮、超声波模块、蓝牙模块、GSM无线传输模块、液晶显示模块、蜂鸣器、电刷子、吸尘器以及无线摄像头；其中，刷子装在车体前方底盘下左右两侧；热释红外传感器装在车体前方上部；车体前方放置液晶屏，烟雾传感器，有毒气体传感器，分别放置在车顶上方左右两侧；无线摄像头在车体上方中间;温湿度传感器，蓝牙模块，分别放置在上方后半部；GSM无线传输模块装设在车体后半部上方；蜂鸣器和开关装在车体尾部；单片机放在车体内部；四周装有四个连有电机的轮子；前方装设一个超声波模块，另外两个超声波模块分别装设在车体两边，最后将吸尘器装设于车底部。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的单片机为STC89C52。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的温湿度传感器为DHT11。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的热释红外传感器为HC-SR501。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的有毒气体传感器为MQ-5。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的烟雾传感器为MQ-2。

7.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的GSM 模块为SIM800。

8.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的液晶屏为LCD12864。

9.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的蓝牙模块为HC-05。

10.根据权利要求1所述的一种基于单片机的多功能智能家居机器人，其特征在于所述的超声波模块为HC-SR04。