[发明专利]一种基于倾角测量的自动吸尘黑板擦有效
申请号: | 201810532682.9 | 申请日: | 2018-05-29 |
公开(公告)号: | CN108382106B | 公开(公告)日: | 2020-05-05 |
发明(设计)人: | 李志俊;孙述;卢忠昌;刘俊伟 | 申请(专利权)人: | 武汉理工大学 |
主分类号: | B43L21/02 | 分类号: | B43L21/02 |
代理公司: | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人: | 张惠玲 |
地址: | 430070 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 倾角 测量 自动 吸尘 黑板擦 | ||
本发明公开了一种基于倾角测量的自动吸尘黑板擦,包括毛刷层、吸尘储尘层、电路控制层和保护外壳,其中,电路控制层包括电能管理模块、可充电锂电池和电机控制模块,电机控制模块利用倾角测量电路和主控电路,检测黑板擦所处的位置状态,对倾角处理判断后做出正确的输出响应,实现电机的自动控制。本发明可实现最大程度地吸尘,减少粉尘对环境以及人体健康的危害,同时根据倾角测量,通过软件判断处理,对电机进行自动准确控制,避免出现硬件开关损耗、失灵以及损坏等问题。
技术领域
本发明涉及传感检测技术领域,更具体地说,涉及一种基于倾角测量的自动吸尘黑板擦。
背景技术
黑板擦是教学过程中不可或缺的教具之一,尽管随着经济教育水平的提高,教学方式发生了很大改变,多媒体设备和网络的普及使得教学用具逐渐现代化,但由于黑板书写因其便捷直观等突出优点,仍具有不可替代性而广泛应用,故黑板擦的使用频率依旧很高。
然而普通黑板擦在使用过程中存在的最大的问题就是粉笔灰尘问题,由于普通板擦未做任何吸尘处理,擦黑板的事便会导致粉尘四处飘扬,粉尘不仅污染了教室环境更是大大增加了呼吸系统疾病发病率,严重威胁师生健康。
目前市场上也存在部分吸尘黑板擦产品,主要分为两类:一类是利用海绵等吸尘材料作为毛刷部分制成的板擦,但因材料本身特性的限制,其吸尘效果微弱;一类是电动吸尘黑板擦,此类黑板擦参照吸尘器的原理,总体吸尘效果较好,但使用过程中存在一明显问题:反复开关,目前此类电动吸尘黑板擦均只设置了外部按钮开关用以启动关闭,但是由于黑板擦使用频率较高,需在短时间内反复操作开关,这对开关的使用寿命具有很大影响,易造成开关的损坏,加之暴露的开关在擦黑板的过程中会不可避免的覆盖粉尘,使得开关灵敏度下降,导致电机无法启动或误启,影响产品使用。此外,频繁的开关的状态会产生较大的开关损耗,浪费了电能,缩短了使用时限。因此一种能够实现自动控制启动关闭的高效吸尘黑板擦成为解决以上痛点问题的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种基于倾角测量的自动吸尘黑板擦,可以通过测量倾角,判断黑板擦是处于使用时竖直放置状态还是闲置时水平放置状态,继而正确启动或关闭电机,利用扇叶高速转动产生的气压差,实现自动高效吸尘。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:设计一种基于倾角测量的自动吸尘黑板擦,包括毛刷层、吸尘储尘层、电路控制层和保护外壳,所述毛刷层、吸尘储尘层、电路控制层通过两两卡扣组合后加盖保护外壳;所述毛刷层的一面开有多个长方形的凹槽,作为用于安放毛刷的毛刷槽,且毛刷包围的中央位置开有一个圆孔,作为吸尘口;所述吸尘储尘层包括吸尘装置和储尘装置,所述吸尘装置包括安放在电机承载结构上的直流电机,所述直流电机轴上装有扇叶,在扇叶正下方开有与吸尘口相配的圆孔,两孔之间做密封处理并与电机承载结构共同组成吸尘腔;所述储尘装置包括长方体支架结构,所述长方体支架结构上靠近吸尘装置一端设有卡槽,用于固定可拆卸的储尘网兜,网兜入口与吸尘腔的出口紧密相接;所述电路控制层包括电能管理模块、可充电锂电池、电机控制模块;所述电能管理模块包括锂电池充电电路和降压电路,所述电能管理模块上设有USB充电接口,外接220V交流电源通过电源适配器与所述USB充电接口相接,提供5V充电电压,所述锂电池充电电路的输入端接入5V充电电压,所述锂电池充电电路的输出端锂电池充电端口与可充电锂电池连接,对所述可充电锂电池进行充电蓄能,所述可充电锂电池的输出端接入降压电路,所述降压电路将锂电池3.7V额定电压作为输入电压进行降压调整,所述降压电路的输出端3.3V电压供电端口为电机控制模块及直流电机提供工作电压;所述电机控制模块包括依次电连接的倾角测量电路、主控电路、PNP功率三极管,所述PNP功率三极管的集电极与直流电机连接,所述倾角测量电路和主控电路的工作电压均为3.3V并由3.3V电压供电端口提供,所述倾角测量电路测量电路控制层所在平面与水平面之间的倾斜角,将测试数据输入所述主控电路,所述主控电路处理判断后输出相应的电平控制PNP功率三极管的导通截止状态,实现对直流电机开启或关闭状态的自动控制。
优选地,所述锂电池充电电路采用TP40563集成芯片。
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