[实用新型]管道清洁机器人的灰尘检测装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种管道清洁机器人的灰尘检测装置。

背景技术

管道清洁机器人是采用电池供电，电池容量也是有限的，不能无限制的增加电池容量。为了延迟清洁机器人的可工作时间，应该尽量减少不必要的功率消耗，因此需要设计可变吸尘功率的功能，根据管道的清洁程度动态调节管道清洁机器人的吸尘功率。当管道清洁的时候，降低吸尘功率到最小值；当发现管道灰尘或者垃圾较大时，提高吸尘功率。

发明内容

本实用新型的目的是为了提高管道清洁机器人自备电池的使用效率，通过检测灰尘数量动态调整吸尘功率，达到节省电能，延长工作时间的效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

管道清洁机器人的灰尘检测装置，包括进行集中处理的单片机，与所述的单片机连接的红外发射电路，进行红外光信号采集的红外接收电路，与所述的红外接收电路连接的信号处理电路，所述的信号处理电路与所述的单片机连接。

所述的红外发射电路，包括安装在风道口的至少一个红外发射管D1，与所述红外发射管D1连接的限流电阻R1和开关管Q1，所述的开关管Q1的基极通过电阻R0连接所述的单片机的IO口。

所述的红外接收电路，包括安装在风道口的至少一个红外接收管D2，所述的红外接收管D2的阴极连接电源VCC，阳极连接电阻R2和电容C1，所述的电阻R2和电容C1的另一端接地。

所述的信号处理电路，包括运算放大器U1，所述的运算放大器U1反相输入端连接输出端，形成一个跟随器，同相端与所述的红外接收电路的红外接收管D2的阳极连接，所述运算放大器U1的输出端连接电阻R3，所述的电阻R3另一端连接运算放大器U2的同相输入端，所述的运算放大器U2的反相输入端连接电阻R4和电阻R5，所述的电阻R4另一端接地，所述的电阻R5另一端接所述的运算放大器U2的输出端，所述的运算放大器U2的输出端连接所述的单片机的AD端口。

所述的红外发射管D1与所述的红外接收管D2安装在所述的风道口两侧，所述的红外发射管D1的发射面正对所述的红外接收管D2的接收面。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、电路结构简单，性能可靠，反应灵敏；2、根据灰尘量来调节吸尘功率大小，有效降低无效功率消耗，节约电力。

附图说明

图1是灰尘检测装置的原理示意图；

图2是灰尘检测装置的红外发射电路原理图；

图3是灰尘检测装置的红外接收电路及信号处理电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

参照图1－3，管道清洁机器人的灰尘检测装置，包括进行集中处理的单片机1，与所述的单片机1连接的红外发射电路，进行红外光信号采集的红外接收电路3，与所述的红外接收电路3连接的信号处理电路2，所述的信号处理电路2与所述的单片机1连接。

所述的红外发射电路，包括安装在风道口的至少一个红外发射管D1，与所述红外发射管D1的阳极连接的限流电阻R1，所述的限流电阻R1另一端连接电源VCC，所述的红外发射管D1的阴极连接开关管Q1的集电极，其发射极接地，所述的开关管Q1的基极通过电阻R0连接所述的单片机的IO口。所述的红外发射电路在所述的单片机1的控制下发射红外光。

所述的红外接收电路3，包括安装在风道口的至少一个红外接收管D2，所述的红外接收管D2的阴极连接电源VCC，阳极连接电阻R2和电容C1，所述的电阻R2和电容C1的另一端接地。所述的红外发射电路发射的红外光，一部分被所述的红外接收电路3接收，一部分被风道中的灰尘吸收及反射了。

所述的信号处理电路2，包括运算放大器U1，所述的运算放大器U1反相输入端连接输出端，形成一个跟随器，同相端与所述的红外接收电路的红外接收管D2的阳极连接，所述运算放大器U1的输出端连接电阻R3，所述的电阻R3另一端连接运算放大器U2的同相输入端，所述的运算放大器U2的反相输入端连接电阻R4和电阻R5，所述的电阻R4另一端接地，所述的电阻R5另一端接所述的运算放大器U2的输出端，所述的运算放大器U2的输出端连接所述的单片机1的AD端口。

所述的红外发射管D1与所述的红外接收管D2安装在所述的风道口两侧，所述的红外发射管D1的发射面正对所述的红外接收管D2的接收面。红外发射管和红外接收管成对设置，可根据需要设置1对，或者多对。

综上所述，本实用新型为了提高管道清洁机器人自备电池的使用效率，通过检测灰尘数量动态调整吸尘功率，达到节省电能，延长电池使用时间的效果，具有电路结构简单，性能可靠，反应灵敏，节约电力的优点。