單片機(jī)實現(xiàn)洗浴服務(wù)機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計

摘要：利用51系列單片微型計算機(jī)實現(xiàn)洗浴服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計。以單片機(jī)芯片AT89C51作為核心控制器，通過硬件電路設(shè)計及軟件程序編制，設(shè)計洗浴服務(wù)機(jī)器人完成洗浴過程的控制系統(tǒng)。洗浴控制系統(tǒng)通過對溫度控制、LCD顯示，液位檢測、觸摸屏控制、電磁閥和電機(jī)驅(qū)動等模塊組成部分的控制，用觸摸屏及按鍵來選擇實現(xiàn)對洗發(fā)功能、琳浴動能及整個洗洛過程的選擇及其控制，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，成本低，實現(xiàn)了洗浴服務(wù)機(jī)器人控制過程的要求。
關(guān)鍵詞：單片機(jī)；洗浴服務(wù)機(jī)器人；觸摸屏；控制設(shè)計

目前，中國已經(jīng)進(jìn)入了老齡化社會，預(yù)計從2020年開始，中國將步入老齡化嚴(yán)重階段；2050年中國將步入超高老齡化國家行列，60歲以上人口將占到30％左右。全國約有1400多萬老年人將進(jìn)入老年福利機(jī)構(gòu)養(yǎng)老。特別是對于臥床不能自立的老年人，無論在養(yǎng)老院或家庭，個人衛(wèi)生護(hù)理洗浴都是難題。而最重要的日常護(hù)理之一就是洗浴。因此，開發(fā)面向家用與醫(yī)用環(huán)境的個人衛(wèi)生護(hù)理機(jī)器人，利用智能控制、人機(jī)工程學(xué)等技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)洗浴過程的自動化顯得尤為重要。單片機(jī)控制技術(shù)作為自動化控制技術(shù)的核心之一，采用單片機(jī)技術(shù)對服務(wù)機(jī)器人實現(xiàn)洗浴過程的單元模塊化控制系統(tǒng)設(shè)計，主要實現(xiàn)智能洗浴、洗發(fā)、干身、按摩和康復(fù)等作用于一體化，設(shè)計控制方便，功能強(qiáng)，性能可靠。

1 控制系統(tǒng)的工作原理
根據(jù)洗浴控制單元的控制功能和要求，設(shè)計該洗浴單元控制系統(tǒng)方案原理框圖如圖1所示。

1)人機(jī)界面 各種控制信號命令通過觸摸屏輸入，觸摸屏模塊與控制系統(tǒng)主機(jī)單元相連接，通過主機(jī)控制單元輸出各種控制指令，控制單元輸出的命令由輸出模塊輸出控制信號。
2)控制系統(tǒng)單元 包括硬件部分和軟件部分，是整個洗浴控制單元的核心。接收輸入／輸出信息，通過軟件控制各控制單元執(zhí)行相應(yīng)的動作。
3)輸出模塊 驅(qū)動各個輸出電磁閥的動作，以及電動機(jī)、水泵的運轉(zhuǎn)。
4)傳感器模塊 用來檢測水箱、洗發(fā)池、洗浴池的水位，以及水溫的溫度等，并將檢測的信息反饋給其他控制系統(tǒng)單元處理。
整個控制系統(tǒng)包括兩大部分：硬件部分和軟件部分。硬件是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)，以單片機(jī)為核心，配以一定的接口電路和軟件控制。軟件部分充分支持和配合系統(tǒng)的硬件，從而完成系統(tǒng)的各項控制任務(wù)。
根據(jù)洗浴控制過程要求，設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)其功能，控制系統(tǒng)單元的原理圖如圖2所示。