家用型自动牙膏机的设计——控制系统设计

论文字数:13432,页数:51

摘要

本文主要对家用型自动牙膏机主体进行详细的设计、计算、校核、选型。分
析了家用型自动牙膏机要求实现的功能要求，了解了同类型家用型机构的工作原
理，基本结构，系统组成及功能；研究了家用型自动牙膏机的系统构成及功能，
各元器件的选型方法，以及系统的实现方式等。
自动牙膏机是一个简单的机电一体化产品，融合了红外技术，单片机，继电
器，电机等相关技术。其主要技术路线是通过红外感应控制，触发电机工作，通
过控制电机的行程来控制牙膏的挤出量。
设计主要包括了家用型自动牙膏机的结构，装配，选材，控制系统设计，电
机选择，以及标准件的选择。本文对设计中，家用型自动牙膏机的结构图，装配
图，零件图，以及控制系统的电路图，单片机程序，都有详细的说明。
关键词:红外感应 延时控制 虚拟装配 单片机 89C2051

Abstract

In this paper,its mainly about the detailed design, calculation, checking&selection
of the Automatic toothpaste machine.It analyzes the Functional requirements of the
Automatic toothpaste mf small household appliances.It researched the System
Structure and Function of the Automatic toothpaste machine,the way to select

comachine.Understanding the working principle,Basic
structure,System

components&Function of the same type oponents&the Realization of the systerm.
Automatic toothpaste machine is a simple product of mechatronics,it includes
infrared technology,SCM technology,relay,motor technology and so on.Through the
control of infrared sensors,trigger the motor’s working,then control the etrusion
volume of the toothpaste through the trip of the motor.And this is the main technical
route of the Domestic-automatic toothpaste machine.
The design mainly about structure desgin, assembly, material selection,control
system design,selection of motor&the standard parts.In this paper,there have detailed
explanations about the structure, assembly, parts map, and the control system circuit
diagram& SCM procedures of the Automatic toothpaste machine.
Keywords：infrared sensors；Delay Control；Virtual assembly；SCM89C2051

目录
第一章 绪论 ...................................................- 5 -
1.1 设计目的及意义 ............................................ - 5 -
1.2 研究背景 ................................................. - 5 -
1.3 研究的方法与技术路线 ....................................... - 7 -
1.4 论文內容概述 .............................................. - 7 -
第二章 红外感应与单片机控制应用................................- 10 -
2.1 红外感应技术 ............................................ - 10 -
2.2 单片机控制系统 .......................................... - 11 -
第三章 自动挤牙膏机原理方案构思和拟定..........................- 16 -
3.1 整体方案 ............................................... - 16 -
3.2 自动挤牙膏机机构设计 ..................................... - 16 -
3.2.1底座设计........................................... - 17 -
3.2.2中间套筒设计 ....................................... - 17 -
3.2.3滚筒装置设计 ....................................... - 17 -
3.2.4左右档板设计 ....................................... - 18 -
3.2.5顶盖设计........................................... - 18 -
3.2.6后盖与门的设计 ..................................... - 19 -
3.3 虚拟装配 ............................................... - 19 -
第四章 设计参数选择............................................- 21 -
4.1 电机选择 ............................................... - 21 -
4.2 螺杆选择 ............................................... - 22 -
4.2.1 螺杆螺母材料选择 ..................................- 22 -
4.2.2 螺杆中径确定 ......................................- 22 -
4.3 电机延时时间确定 ........................................ - 22 -
第五章 控制系统设计............................................- 23 -
5.1 红外发射电路 ............................................ - 24 -
5.2 红外接收电路 ............................................ - 25 -
5.3 单片机电路 .............................................. - 25 -
5.4 元器件选择与制作 ........................................ - 26 -
5.5 单片机程序编制 .......................................... - 28 -
第六章 总结....................................................- 30 -
致谢...........................................................- 31 -