随着电子产品的快速发展，“智能工具”越来越普及，智能清洁工具也为人们的生活带来了很大的便利。传统的清洁工具功能相对比较单一，只能吸尘或只能拖地，且基本是手动的，使用起来比较费力。本文设计的多功能智能环保小车可分为以下几个部分：无线遥感模块、避障模块、寻光模块、红外对射模块、稳压模块、降压模块、电机驱动模块；它可实现洒水、拖地、风干、自动避障等多种功能，并且比较节能。

电机驱动模块

采用步进电机可以控制悬挂物体的准确运动，步进电机不需要使用传感器就能精确定位，但其驱动能力有限，故不适合驱动小车。因此，可采用低内阻大电流的四直流电机，其调速性能较好，可以为小车的行走及其他功能更好地提供动力。利用四直流电机模块驱动小车，可以实现对小车转向、直行和倒车的控制。图 2 所示为四直流电机驱动模块原理图。

图 2　四直流电机驱动原理图

避障模块电路设计

小车车头处装有三个红外传感器：小车在行进时红外传感器发射出红外线，红外线遇到前方的障碍物时会发生漫反射，反射信号被红外传感器接收到以后再传递给单片机，从而通过单片机控制小车做出相应的反应。三只红外传感器分别置于小车前端，不仅方向与小车的前进方向平行，而且对小车与障碍物的相对距离和方位能作出较为准确的判断。图 3 所示为红外避障模块的原理图。

图 3　红外避障模块原理图

红外对射模块

本红外对射模块主要由电压比较器 LM393 和对射式红外头组成，工作电压为 5V。该模块用于检测升降装置的状态。该模块对装置的灵活度要求较低，用于本智能小车更有利于程序控制。图 4 所示为红外对射模块原理图。

图 4　红外对射模块

本设计采用 AT89C52 单片机作为控制核心，设计了一种避障、洒水、拖地、风干为一体的智能环保清洁小车。小车包含了清洁地面系统、供水系统和升降装置等：小车中的水泵实现洒水功能，车底安装了升降海绵，车尾安装了鼓风机以实现拖地与风干功能。小车可在遥控模式、自动模式、自动寻光充电三种模式下工作，据此实现了多功能控制，并给出了硬件电路设计流程。经过实际测试，小车能够实现所有功能，且性能稳定。