手持式车载吸尘器的电机控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会和经济的进步，人们对生活质量要求也越来越高，这促使人们对智能车载电器设备研究愈来愈重视。目前我国家用轿车的数量与日俱增，中国目前大约平均每120人拥有1辆汽车，增幅位居世界前茅。研究发现,我国汽车产品正处于市场扩展最为迅速的拐点区,说明我国的汽车行业仍处在高速增长阶段,汽车产品结构进一步优化，载货车和客车产量稳步增长，而轿车产量增长更为迅猛，目前我国的汽车市场正在慢慢的被轿车所主导。面对如此大的汽车市场，作为护理汽车必不可少的一项产品——车载吸尘器，同样面临着机遇与挑战。因此，如何改善车内卫生环境状况，成为现代人经常谈论的话题之一。对于很多车主来说，车内的灰尘是很令人头疼的一件事，频繁的开关车门会给灰尘造成可乘之机，灰尘大量的附着在仪表盘上会影响驾驶者的读取参数，附着在挡风玻璃上会影响驾驶员的视线，而且灰尘常带有细菌和病毒,车厢内长期积累的灰尘将会使人患病的几率大大增加。所以此时就急需一款车用吸尘器来清除车厢内的灰尘。车载吸尘器的发展从未停止，随着居民生活水平的提高以及消费观念的转变，车载吸尘器市场将会有很好的发展空间。

在政策上中央印发的《车载吸尘器行业发展十四五规划纲要》，促使各地方出台了地方政策，改善行业的渗透率，同时国务院报告中也指出车载吸尘器行业将会有利于改善民众的生活质量，在这些国家政策的加持下车载吸尘器的发展将会得到保障。在社会因素上，传统的车载吸尘器行业市场门槛低，缺乏统一行业标准，服务过程没有专业的管理等问题影响行业发展。互联网和车载吸尘器的结合，减少中间部分，为用户提供高性价比的服务。90后、00后等人群逐步成为车载吸尘器行业的消费主力。在技术层面上，当今的科技发展人工智能、大数据、云计算、vr、5g等技术已经逐步从1、2线城市过渡到3、4线城市，实现车载吸尘器行业科技体验的普及化，在车载吸尘器行业中引入现代信息技术，能够优化管理产业施工部分，改善行业效率。

传统的车载吸尘器一般不带有内部电机的监控模块，无法根据实际运行情况提供电机保护和智能提醒功能。本课题关注的手持式车载吸尘器电机控制系统能够依据信号采集器收集的数据进行综合判断，从而更好地控制电机的转速、电流以及温度等变量，针对目前市场上吸尘器存在的问题，本课题对车载吸尘器电机控制系统的设计，提高吸尘器应对电机环境变化的自我保护能力，提升用户日常使用的体验，具有一定的社会经济价值。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

设计一个基于微处理器的手持式车载吸尘器的电机控制系统，实现运行状态自动监测和操作指令识别，提高吸尘器的智能化水平；该系统应包括：电机运行状态检定单元、单片机匹配控制单元、执行单元、lcd或者数码显示单元；完成的功能：电流、转速及温度等数据采集、显示、运算处理、按需要控制输出量；电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

手持式车载吸尘器的电机控制系统设计硬件结构图如图1所示，系统由微处理器模块、电机转速测定模块、lcd显示模块、温度检测模块、按键模块、报警模块、电机驱动模块及直流电机组成。当系统处理器上电运行时，各个模块完成初始设置，通过按键控制所需的输入量。同时，完成对电流、电机转速及温度等相关数据的采集，并将采集的数据通过lcd显示器进行显示。

4. 参考文献

[1] 单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008

[2] 系统建模与仿真，张晓华主编. 清华大学出版社.2006

[3] 电机及拖动基础，张晓江、顾绳谷.机械工业出版社.2016

5. 计划与进度安排

（1）2023.2.20—2023.3.15 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2023.3.16—2023.4.10 硬件功能分析，熟悉系统指令及编程语言；

（3）2023.4.11—2023.4.22 设计电路原理图、编制应用程序；