基于微处理器的自动餐桌清洁器的研究

蒋永辉++严楠彬++冯飞

摘要：本研究项目根据电子和机械、物理与通信的不同特点，设计出自动餐桌清洁器。研究利用微处理器和自动化控制技术，结合汽车工艺和灌溉技术理念，打破了传统手工清洗桌面的旧模式，并迎合人们对餐饮领域快捷、高效的要求，使研究具有现实可行的意义。

关键词：微处理器；自动化设计；餐饮领域

0引言

目前，餐桌的清洗大都是靠人力擦洗，不能彻底的去污和去水，而且在当前快节奏的生活时代，设计一种快捷、方便和高效的产品来代替人工清洗的旧方式是当前社会的迫切需求。本产品的设计使人们在清洗餐桌上不仅减少了劳动时间，减轻了劳动强度，还提高了卫生条件。

经调查发现，在餐桌自动清洗方面，国内外市场尚属空白，具有自动清洗功能的清洁工具将会有很大的潜力和市场。且随着社会生活的发展，企业对生产效益化和低成本的要求，以及目前中国国内星级餐馆众多，产品上市后需求量很大。而且本产品可广泛应用于快餐店，学校和家庭，产品的发展空间和利润不言而喻。

1研究内容

1.1背景技术

随着社会的发展，人们迫切需要在餐桌清理上减少时间、减轻劳动强度，设计一种快捷方便和高效的产品来代替人工清洗以满足当前社会的需求。本研究涉及到微处理器、供水供电装置、自动洗擦二合一装置和垃圾回收等几项技术，不仅满足了人们对快节奏生活的要求，提高了卫生条件，还达到了经济环保的指标，且伴随的智能化、个性化的中高端水平的设计，将取得较好的经济效益。

1.2模块构成

餐桌清洁器由微处理器控制部分、红外检测部分、舵机部分、电机驱动部分及继电器部分构成。微处理器控制部分主要是代码的编写、输入输出口的选择、控制芯片的选择等；红外检测部分主要包括两个红外传感器，分别位于装置的前方和左侧，并与微处理器相连接；舵机部分包括正反转电机、舵机、机械臂、螺纹丝杆及旁带海绵的胶板，位于装置的后半部分。正反转电机与丝杆相连，用于控制清洗的范围，舵机用于控制机械臂，从而间接控制丝杆与桌面的接触程度，而带有海绵的长胶板与丝杆以长方形的方式连接；电机驱动部分用于驱动电机，控制装置的转向，位置位于两轮胎中间偏后；继电器部分由继电器和三极管组成，用作开关来控制水泵喷清洗液。本餐桌自动清洁器通过红外传感器控制装置的转向，通过继电器控制水泵的工作，通过正反转电机控制丝杆的左右运动，从而实现自动清洗的功能。

1.3 实施过程

自动清洁器主要用于室内桌面，而且桌面的可选择性大，不局限于一些公共餐桌，家用的一些精美餐桌亦可使用，因体积和精美的要求和限制，人为只需提供一个垃圾桶装垃圾且只需放在桌腿附近即可。

清洁器控制系统用到蓝牙模块，只要手机开启蓝牙，打开清洁器开关后，即可迅速连接。连接成功后，通过传输给微处理器不同的命令，清洁器即可完成相应的指令，因系统内部提前进行设定了命令指示，比如进行定时设置，只需发送数字6即可。

清洁器开始工作时，外部控制的清洗装置自动工作，包括喷水和清除桌面垃圾，喷水主要是继电器控制的水泵部分，喷出的液体是人为调制好的、用于去污清洁的调制液，环保高效；桌面垃圾清理主要是靠两个丝杆的左右运动进行摩擦清除，紧接其后是一个胶皮刮板和条形海绵，用于垃圾汇集和桌面水分的吸收。清洗过程中，检测部分一直处于工作状态，防止清洁器与桌面失去接触，并保证清洁器的正常运行。而且，用户可通过发送不同的数字、字母对清洁器进行控制，可调速，可加大清洗力度。而且当清洗过程中出现清洗液不足时，清洁器会有报警提示，微处理器并反馈信息给手机，防止清洁器处于运行但无效工作状态。

目前市场出现的清洁方式，只是对桌子进行改造处理，虽有清洗桌面的功能，但桌子样式比较单一化，而且全部由商家决定样式，用户选择性差。而本设计没有此局限性，针对部分人们对精美桌子的选择，本设计因主要针对餐桌的清洗，而满足各类人群对桌子的需求，应用范围广泛，有很好的市场前景。

2技术可行性分析

1、本产品主要用于室内餐桌，且人為接触少，外部影响较少；

2、生产材料价格较低，容易找寻和大量购买，不仅质量有保障，而且可实现工厂化设计，提高经济效益

3、技术涉及到的微处理器，运用范围广，控制系统容易设计和实现，可以稳定地控制各部分的机械结构；

4、装置在结构上设计巧妙，外观可视性高，而且低污染，经济环保，符合大众需求，响应政府的号召；

5、根据市场调查的数据分析，人们对此类电子的需求量较大，但供给不足，在供不应求的情况下，发展空间巨大，投资性强；

6、餐桌是现在人们的生活必备的物品，适用范围广，满足各类人群的需要，有较大的市场。

3市场前景

经过对目前市场相关信息量的详细分析，得出人们对此类实用电子产品需求量较大，有较好的投资前景。随着国家劳动力成本的不断提高和科技的快速发展，以及自动化清洗市场在国内外的空白，众多企业和投资家对此类自动化的商用领域越来越重视，对餐桌的卫生和清洁的效率问题也越来越重视。本产品智能化、个性化的的设计，以及使用的中高端水平技术将会影响人们的生活。

参考文献：

[1]李利霞，《多功能集成餐桌及产业化的研究》，中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会、燃气供热专业委员会年会，2014

[2]文棋，《全自动自清洗过滤器过滤机理分析及控制系统研究》，浙江大学2004年

[3]宋贞坤，金光秀，高将然，《自动清洁器及其系统和控制方法》，来自Google Patents

[4]刘学敏，周军超，《新型智能旋转餐桌的设计与分析》，机械管理开发2010年

[5]徐坚，《自清洁功能的高分子仿生表面研究取得新进展》，中国科学院院刊2005年endprint