智能拖布设计523.docx
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智能拖布设计523
目录
工程概况1
第1章绪论2
1.1清洁机器人研究的意义2
1.2节国内现状2
1.3智能拖布设计的关键技术2
1.5研究的目的和意义4
1.6设计难点4
第2章智能拖布的结构设计4
2.1机械结构组成和工作原理4
2.2智能拖布的总体设计5
第3章硬件部分设计7
3.1驱动电机选择7
3.2清扫机构的电机的选择8
第4章控制部分工作原理8
4.1系统硬件设计9
4.2传感器模块10
第5章展望14
总结15
致谢16
参考文献17
附录18
工程概况
近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。
其中，服务机器人开辟了机器人应用的新领域。
服务机器人的出现主要有三大原因：
一是劳动力成本的上升；二是人类想摆脱枯燥乏味的体力劳动，如清洁、家务、照顾病人等；三是人口的老龄和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场应用前景。
服务机器人区别于工业机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于具体的方式、环境及任务过程的机器人系统，其活动空间大，具有在非结构环境下的移动性，因此服务机器人大多数是移动机器人。
自动进行房间地面清洁的自主式家庭服务机器人，集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体。
自主清洁机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者，其研究始于20世纪80年代，到目前为止，已经产生了一些概念样机和产品。
清洁机器人的发展，带动了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图像和语音识别、传感器等相关技术的发展本次设计的题目<<智能拖布设计>>就是在这种背景下提出的,其具体设计要求如下：
运行机构形式：
轮式最高行走速度：
0.5m/s
高度：
<100mm宽度：
<400mm
清洁方式：
刷扫、吸尘
第1章绪论
1.1清洁机器人研究的意义
清洁机器人作为服务机器人领域中的一个新产品,尽管目前国内在这方面的研究开发方面已经取得一定的成果,但是仍有许多关键技术问题需要解决或提高,路径规划就是其中的一个比较重要的技术。
有的可在房间内随机移动，有的能在单个房间内较简单地以一定的路线移动（不能100%走遍）。
事实上，虽然有一些公司推出了一些样品或产品，但却不能达到满意程度：
清洁效果不佳，遍历时间长。
目前，在一些发达国家对办公室、工厂、车站、机场等基金项目:
黑龙江省自然科学基金资助项目（E08）场合的清扫已开始采用清洁机器人。
随着科学技术的进步和社会的发展，人们希望更多地从繁琐的日常事务中解脱出来，这就使得清洁机器人进人家庭成为可能。
如果清洁机器人性价比足够高，那么清洁机器人市场将会被看好。
作为智能移动机器人的一个特殊应用，从技术方面讲，智能化自主式拖地机器比较具体地体现了移动机器人的多项关键技术，具有较强的代表性。
从市场前景角度讲，室内智能清洁机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于家庭和公共场馆的室内清洁。
因此，室内智能清洁机器人的开发既具有科研上的挑战性，又具有广阔的市场前景。
扫地机器人，是一种智能扫地，吸尘工具！
是一种配备了微电脑系统的电动保洁设备，它能能够按照人们的设置清洁房间的某一特定部分或全部。
保洁机器人最早出现于美国，随后发展的欧美，风靡港澳台，90年代中期进入大陆国内保洁机器人主要几种品牌：
iRobot（美国）、凯驰（德国）、QQ（台湾）、三叶虫（瑞典）、保时洁（国产）、美嘉乐（国产）、微朗（国产）等。
人类的一只脚已经迈入了机器人时代的大门，中国10年内机器人将融入市民日常生活，机器人将和汽车一样成为生活必需用具。
目前大多都打“民生”牌，致力于改善市民生活，增加生活情趣。
这些机器人从用途上看，有用于教育类的机器人。
机器人的发展就像上世纪80年代的个人电脑、上世纪90年代中期的手机一样，正处于产业真正起飞的前夕，巨大的市场前景已经展现。
资料显示，2003年至2007年间，全球机器人以每年40%左右的速度增长。
据预测，到2009年年底，全球投入使用的服务机器人将达到450万台。
扫地机器人优于普通吸尘器的地方主要体现在：
省时、省力，整个清洁过程不需要人控制，减轻您操作负担；还比一般吸尘器的噪音小，清洁房间的过程免受噪音之苦；还可以净化空气，内置活性炭、吸附空气中有害物质，粉尘净化率高达96％，清扫效率100％。
轻便小巧：
轻松打扫普通吸尘器清理不到的死角；总之，扫地机器人，具有操作简单，使用方便，智能，安全，清洁效果显著的特点。
目前，人们的物质文化生活水平日益提高，各种各样的家用电器走进了千家万户，其中，大多数的家用电器都有各自不同的遥控器，人们常常为了控制某台电器而到处寻找其对应的遥控器，这样，就给人们的生活带来了很多不便。
为了解决这个问题，一项小小的设计与创新能够改变生活很多，促进社会进步不小，这也算的是社会大进步，创新的一个缩影，我们应该不断地创新，不断地运用我们的智慧，使我们的生活更加的快捷，美好，与时俱进。
1.2节国内现状
国内目前也已开始有关的研究开发工作,特别是在移动机器人的运动规划与控制方面取得了一定的成就,为研究开发吸尘机器人奠定了技术基础。
某大学开发研制了全方位移动地面清扫机器人,该机器人的控制系统能够准确解读遥控信号,并对机体下达工作指令,随时接收“眼睛”（即红外光电开关和超声传感器）感知的四个方向的外部障碍信息,并据此要求机器人做直线
或转向运动,行进中,它不停转动地板刷,把地面上的灰尘全部填进“肚”内,这种机器人一次充电可持续工作半小时,具有智能电源管理功能,延长了运行时间,平均每分钟行走速度为15m。
此外,该吸尘机器人采用开放式机器人控制结构,实现硬件可扩展、软件可移植、可集成,使得机器人作为服务载体具有更好的功能适应性。
同时,其它院校对移动吸尘机器人也作了大量研究工作,取得了不少的成果。
1.3智能拖布设计的关键技术
一个理想化的吸尘机器人系统通常由四个部分组成:
移动机构、感知系统、控制系统和清扫系统。
移动机构是吸尘机器人的本体,决定了吸尘器的运动空间,一般采用轮式机构;感知系统一般采用超声波测距仪、接触和接近传感器、红外线传感器和CCD摄像机等;随着近年来计算机技术、人工智能技术、传感技术以及移动机器人技术的迅速发展,吸尘机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。
吸尘机器人的控制与工作环境往往是不确定的或多变的,因此必须兼顾安全可靠性、抗干扰性以及清洁度。
用传感器探测环境、分析信号,以及通过适当的建模方法来理解环境,获得环境的更多信息,近年来对智能机器人的研究表明,对于工作在复杂结构环境中的自主式移动机器人,要进一步提高其自主程度,主要依靠模式识别及障碍物识别、实时数据传输及适当人工智能方法,还需要进一步开发全局模型,从而为机器人获取全局信息。
目前发展较快、对吸尘机器人发展影响较大的关键技术是:
路径规划技术、多传感器融合技术、吸尘技术、电源技
术等。
1.4路径规划技术
路径规划就是根据机器人所感知到的工作环境信息,按照某种优化指标,在起始点和目标点规划出一条与环境障碍无碰撞的路径,并且实现所需清扫区域的合理完全路径覆盖,其实质就是移动机器人运动过程中的导航和避碰。
机器人工作环境不同,分为静态结构化环境、动态巳知环境和动态不确定环境。
自20世纪70年代研究以来,移动机器人的路径规划按机器人获取环境信息的方式不同,大致分为三种类型:
①基于模型的路径规划,主要处理结构化环境,规划方法有栅格法、可视图法、拓扑法等;②基于传感器信息的路径规划,主要用于非结构化环境,克服环境条件或形状无法预测的因素,方法有人工势场法、确定栅格法和模糊逻辑算法等;③基于行为的移动机器人路径规划是移动机器人路径规划问题研究中的新动向,就是把导航问题分解为许多相对独立的单元即行为基元,如避碰、跟踪、目标制导等。
随着计算机技术和传感器技术的发展,多传感器集成与信息融合技术在智能机器人上获得了广泛的应用。
非结构化环境下移动机器人是机器人技术发展的重点,基于多传感器信息融合的移动机器人的避障策略及其路径规划技术是其中的关键技术。
1.4.1多传感器融合技术
为了让吸尘机器人正常工作,必须对机器人位置、姿态、速度和系统内部状态进行监控,还要感知机器人所处工作环境的静态和动态信息,使得吸尘机器人相应的工作顺序和操作内容能自然地适应工作环境的变化。
通常采用的传感器分为内部传感器和外部传感器,其中内部传感器有编码器、线加速度计、陀螺仪、磁罗盘等用于控制和监测机器人本身;外部传感器包括视觉传感器、超声波传感器、红外线传感器、接触和接近传感器等安装在机器人自身用于感知外部环境信息。
从上述国内外吸尘机器人可以看出,吸尘机器人都采用了大量的传感器,有效地把大量的传感器观测信息进行融合处理,从而使机器人获得最大量的外部环境信息,其主要优点就是在同样的观测条件下,可以协调使用多个传感器,把分布在不同位置的多个同质或异质传感器所提供的局部不完整观测量及相关数据库中的相关信息加以综合,消除多传感器间存在的冗余和矛盾,并加以互补,降低不确定性,从而获得对物体或环境的一致性描述,这都是任何单一传感器所无法获得的。
运用多传感器融合技术对提高移动机器人定位、障碍物识别、环境建模、避障的精度等具有重要作用。
融合的主要方法有:
Kalman滤波法、Bayes估计法、统计决策法、D-S推理法、模糊逻辑法及产生式规则等。
1.4.2吸尘技术
真空吸尘器是由高速旋转的风扇在机体内形成真空从而产生强大的气流,将尘埃和脏物通过吸口吸入机体内的滤尘袋内。
吸尘系统包括滤尘器、集尘袋、排气管以及其它一些附件,其吸尘能力取决于风机转速的大小。
最近,澳大利亚某公司开发出采用新原理的气流滤尘器。
这个吸尘器是一个全封闭系统,既无外部气体吸入,也无机内气体排除,所以就无需滤尘器、集尘袋、排气管等附件。
其原理是利用附壁效应去形成低压涡流气体,最后将沉渣截留于吸尘器内的涡流腔内。
1.4.3电源技术
移动电源在吸尘机器人中的地位十分重要,可以说它是吸尘机器人的生命源。
移动电源需同时为移动机构提供动力,为控制电路提供稳定的电压,为吸尘操作模块及传感观测模块提供能源等。
在这一领域,一般采用化学电池作为移动电源,如铅酸电池、NiCd、NiMi等。
理想的电源在放电过程中应该能够具备:
①保持恒定的电压;②内阻小以便快速放电;③可充电;④成本低等特点。
但实际上没有一种电池可同时具备上述优点。
由于室内移动机器人要求具有体积小、自重轻等特点,所以电源的体积重量也是一个重要的考虑因素,这就要求设计人员选择一种体积小、容量大、可重复使用性高的电池,尽可能增加吸尘机器人的不间断工作时间。
1.4.4结论与展望
吸尘机器人作为服务机器人领域中的一个新产品,将使人们能在无人看守情况下轻松地完成室内环境的吸尘等清洁工作。
因此,该吸尘机器人如能大批量生产使成本降低,以低价格进入市场,将会具有巨大的市场前景,有关资料也预测吸尘机器人是未来几年需求量最大的是服务机器人。
尽管目前国内外在吸尘机器人研究开发方面已取得一定的成果,但成本过高和许多关键技术问题急待解决,主要有以下3个方面。
（1）目前,价格过高是严重影响吸尘机器人打入家电市场的主要因素,为了大幅度降低其成本,必须开发智能传感器、专用运动控制的数字处理芯片;其次,应该看到蓝牙技术在家电行业的应用前景,通过采用蓝牙技术将过高的数字处理器成本转移到用户的个人电脑上,则有望在短期内将吸尘机器人的成本降低在千元左右。
（2）未来的吸尘机器人将向自主式和人工智
能化发展,因此必须结合现有的基于自适应控制、预测控制、模糊逻辑、神经网络等移动机器人运动规划和控制技术,研究对环境障碍物具有安全可靠的防碰撞功能的智能运动规划与控制器及高效的传感器融合算法,是在现实环境中实现具有良好的自适应性和鲁棒性行为的机器人的关键。
（3）电源技术是吸尘机器人研究工作的核心
问题之一,除了为机器人运动、吸尘及控制电路提供能量外,还需优化自动充电方案,保证机器人能及时进行充电,能够自动完成对指定环境的吸尘任务。
在研究提高化学电池使用寿命、缩小体积的同时,一种新兴的质子交换膜燃料电池具有功率大、能量高、寿命长和体积小等优点,为移动电源提供了一种合适的电源,目前,上海某大学燃料电池研究所在这方面进行着有益的尝试。
随着吸尘机器人关键技术和性能价格比的不断提高或改进,相信在现有的软硬件条件的基础上,未来几年内就会推出价格适中的全自动吸尘机器人产品,进而使吸尘机器人能像普通家电产品一样走进千家万户,为这一高新技术产品带来可观的市场和经济效益。
1.5研究的目的和意义
吸尘机器人将移动机器人技术和吸尘器技术有机地融合起来，实现室内环境（地面）的半自动或全自动清洁，替代传统繁重的人工清洁工作，近年来已受到国内外的研究人员重视。
作为智能移动机器人的一个特殊应用，从技术方面讲，智能化自主式吸尘器比较具体地体现了移动机器人的多项关键技术，具有较强的代表性。
从市场前景角度讲，自主吸尘器将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于家庭和公共场馆的室内清洁。
因此，开发自主智能吸尘器既具有科研上的挑战性，又具有广阔的市场前景。
融合现代传感器以及机器人领域的关键技术，本课题旨在开发一部价格便宜，全区域覆盖，能够充分满足家庭需求且方便适用的智能家庭清扫机器人。
使它可以替代传统的家庭人工清扫方式，使家庭生活电气化、智能化，使科技更好地为人类服务。
1.6设计难点
由前面的设计家庭清洁机器人的工作内容和要求，很小的体积下如何设计和布置好清扫机构，行走机构，吸尘机构和储存垃圾机构是本次设计的重点，机器人中的关键部分清扫机构的设计也是本次设计中的难点所在。
清扫后的垃圾如何处理，以及如何布置吸尘设备也是本次设计中需要仔细考虑的问题。
驱动轮的调速和行走方向的控制，尘仓报警装置和防碰撞避障控制也是本次设计中的难点。
由于机器人运动部件多，运动状态经常改变，必然产生冲击和振动，采用最小运动惯量原则，可增加机器人运动平稳性，提高机器人动力学特性。
为此，在设计时应注意在满足强度和刚度的前提下，尽量减小运动部件的质量，并注意运动部件对转轴的质心装配。
机器人是一种高精度、高集成度的自动机械系统，良好的加工和装配工艺性是设计时要体现的重要原则之一。
仅有合理的结构设计而无良好的工艺性，必然导致机器人性能的降低和成本的提高。
第2章智能拖布的结构设计
2.1机械结构组成和工作原理
本课题要研制一台结构小巧、灵活，控制简单、易于实现，初步完成自主移动、自动避障的清洁机器人。
整个清洁机器人由机械部分和控制系统两大部分组成。
机械部分包括高强度塑料底盘、外壳、两个驱动轮和一个随动轮。
它们是清洁刷、吸尘电机﹑电池以及控制系统的载体。
2.1.1机械结构组成
本次设计的结构主要包括以下几部分:
（1）行走驱动轮及驱动电机。
该部分主要保证机器人能够在平面内移动。
壳体前端和侧面装有红外开关，作为碰撞检测传感器。
驱动轮上装有光电编码盘，可以对轮速进行检测和控制，实现定位和行走。
（2）清扫机构。
用电机带动两个清扫刷，使左面清扫刷顺时针转动，右面逆时针转动，这样就可以在清扫灰尘时将灰尘集中于吸风口处，为吸尘机构的工作做准备；清扫刷设计成可更换型的，可选择棉质纺织品或尼龙等化纤材料的，以适应不同的工作环境。
（3）吸尘机构。
制造强大的吸力，将灰尘吸入灰尘存储箱中。
移动机构是其它部件的载体，机器人移动机构按结构分有轮式、履带式和步行式等。
轮式和履带式机器人适合条件较好的地面，而步行机器人则适合于条件较差的路面。
本课题研制的自主清洁机器人工作在环境较好的室内，所以采用轮式移动机构较为适合。
按照上述的移动结构，清洁机器人采用两直流电动机独立驱动左右两轮的差动方式，控制简单、精确、易于实现，可以方便地实现吸尘机器人的前进、左转、右转、后退，以及调头等功能，清洁机器人能够在任意半径下，以任意速度实现转弯，甚至可以实现零转弯半径（即绕轴中点原地旋转）。
2.2智能拖布的总体设计
2.2.1外形设计
根据本次设计的设计要求，本次设计的机器人应该包括清扫机构、行走机构、吸尘机构、垃圾收集处理机构，其中清扫机构的设计尤为重要。
通过在网上搜索一些相关资料以及在图书馆查阅的资料，初步把机器人的外形设计为长宽均为400mm高为100mm的长方体，但是后来发现所设计的结构的不合理之处，周边有棱角的机器人在躲避障碍物是很不便，非常容易碰到障碍物，而圆形物体则比较容易避开障碍物。
因而最终把机器人的外形设计为圆形。
2.2.2机器人的行走机构设计
为实现机器人的转弯半径为0，在机器人的行走机构中采用两轮驱动，两个驱动轮对称分布在清扫机构的后方，两个轮子和刷子支撑机体工作和运动，这样设计既节省材料，又可以使刷子和地面全面的接触，从而利于更彻底的清扫。
在机器人转弯时，通过控制行走机构的两个电机的转速及旋转方向，进而控制两个轮子，通过轮子的前后差速运动实现机体的转弯半径为0［5］。
2.2.3清扫机构的设计
因为所设计的机器人它的体积有限制，在直径为四百，高为一百的圆内要放置有清扫机构、行走机构、吸尘机构、垃圾收集处理机构，同时还得留下放电池、控制中心地方，本设计中通过两边加皮带轮这个结构缩小了蜗轮蜗杆的中心距，从而减小了机器的总重量，同时还有利于其它机构的安装。
在清扫机构的设计中想到了这种方案：
在吸尘机构的设计中将风扇固定在垃圾储藏室上壁，在风扇上罩一个薄壁腔。
在薄壁腔上方开一个圆孔，以便于空气的排出。
在垃圾储藏室上壁开两个小长方孔，在方孔下加上一个隔尘罩。
（其大体图形如图所示）通过风扇的旋转带动垃圾储藏室内的空气流动，又通过储藏室内的管腔将刷子清扫引起的尘土吸附进来，带尘土的空气通过防尘罩将尘土挡到垃圾储物室内，较干净的空气则通过吸尘室上壁腔的圆孔排带大气中去。
从而实现吸尘的目的。
电机带动蜗杆，蜗杆两端接蜗轮，两个蜗轮分别接皮带轮，皮带轮上的轴接刷子，从而实现清扫。
如图2-1所示。
图2-1清扫机构
其正面结构如下图2-2所示
图2-2清扫机构
2.2.4吸尘机构设计
图2-3吸尘机构
2.2.5垃圾收集处理机构设计
在对垃圾收集处理机构进行设计时，开始想用如图下所示的结构作为垃圾收集挡板。
图2-4驱动挡板机构
通过电机带动和电机相连的小齿轮，小齿轮通过带动和其配对的大齿轮带动轴2旋转，从而使轴2另一端上固定的大齿轮带动和其相连的小齿轮旋转，进而使垃圾收集挡板作扬起动作，将垃圾倒入其后面的垃圾储藏室。
垃圾收集挡板的扬起放下动作通过控制电机的正反转来控制。
但是此种结构所占的空间比较大，所示设计的家庭清洁机器人空间有限，不允许用这种结构，因为如果采用此种结构，将导致其它一些机构无法放置，因而此种方案不可行。
后来将垃圾收集和储仓的机构设置如图2-5所示。
图
图2-5垃圾收集和储仓的机构
垃圾储藏室安放在机体的最后边，其前端用销钉连接一个可以绕着销钉旋转的垃圾收集挡板，挡板用厚度为1mm的钢板制成，表面光滑，旋转的刷子可以将垃圾直接通过垃圾收集挡板扫到垃圾储物室里，在储物室末端，做一个和储物室相匹配的拉门，其上端用螺钉从外壁拧入挂住在里边，当准备倒垃圾时，将螺钉拧下来，抽出拉门，倾斜机体即可倒出垃圾。
因为清扫部分是家庭清洁机器人的最重要的部分，整个机体的大半质量都集中在这一部分。
为了减轻机器的质量，使其在使用时更方便一些，将这一部分单独设计一个固定件固定在机体上，这样既满足工作要求又减轻了机体的质量。
第3章硬件部分设计
3.1驱动电机选择
（1）初步估计机器的总重量为8千克，g取10kg，则G=8*10=80N
则分配到每个轮子上的载荷位F=1/3G=
26.7N
按橡胶在优质路面上行走，取
，
，
则：
滚动摩擦阻力
1
26.7=0.0267N·m
滑动摩擦阻力
=F
=26.7
0.1=2.67N
由前面的总体设计中机器的各个机构的布局安排，车体底盘应至少高于地面10mm,取轮子直径D为90mm,R=1/2D=45mm则轮子行走过程中所受的阻力矩：
=2.67
0.045+0.0267=0.147N·m
（2）工作机要求的功率
式中：
0.147N·m
由
=106.2r/min
取
则：
=3.34W
电机所需的输出的功率
其中
0.97
=0.8047W
弹性联轴器传动效率；
轴承传动效率；
齿轮粘合传动效率。
则电机所需的输出的功率
=
=4.15W
（3）确定电机考虑到机器人在转弯时要求其转弯半径为零，这样就要求两个和电机相连的轮子在转弯时必须差速运转从而才能实现转弯半径为零。
而要实现差速运转则要求电机具有调速功能，再由
（2）中所算得电机输出功率，从而通过在网上搜索查到了北京欧特利机电设备有限公司生产的6DK06-2系列电机满足设计中所需要的电机要求，网站上给的产品的技术指标和安装型号中选型，输出功率为6W，传动比为30，转速3000r/min，转距为0.429N.m，因为其在满足要求的情况下尺寸比我所查到的电机的尺寸都小，所以选用它为驱动机构的电机。
=28.25
图3-1驱动电机控制电路
3.2清扫机构的电机的选择
因为清扫机构中刷子的旋转速度只要达到3r/s就可以实现清扫目的，并可以把垃圾扫到垃圾储藏室中，又因为皮带轮的传动比设计为1：
1，所以要求蜗轮的转速大约为180r/min到210r/min左右即可完成清扫任务.
1.884m/s
8.7W
=1.1×8.7=9.57W
=0.96（V带传动效率）；
=0.9（蜗杆传动效率）；
=0.97（联轴器传动效率）；
=0.98（轴承传动效率）
=
=0.65
因而选电机型号为G30.0,转速为3030r/min,功率为10W，电压24V.其尺寸较小，又能满足工作需要，所以选用它来做为清扫机构的动力输入部分
第4章控制部分工作原理
本系统的功能模块关系如图4-1所示。
机器人工作的流程如下:
（1）首先可以通过启动机器人，让它开始清扫工作。
（2）机器人一旦开始工作，便控制清扫机构进行清扫、吸尘机构开始吸尘。
（3）当遇到障碍物需要机器人实现转向的时候。
CPU就分别改变左右轮的速度，通过差速控制来实现转向。
图4-1系统功能模块关系图
4.1系统硬件设计
4.1.1控制器的选择和应用
为控制系统选择合适的控制十分重要，考虑到控制系统总体设计的需要选用80C51单片机作为主控芯片。
80C51是一种低功耗，高性能，内部带有4K字节的可下载FLASH存储器、128字节RAM的8位CMOS单片机。
该器件运用了ATMEL公司的高密度非易失存储器技术，与工业标准的80C51的指令和管脚排列兼容。
芯片内可一下载的FLASH存储器可通过SPI串行接口或通过通用的非易失存储器编程器对程序存储器进行系统内的重新编程。
通过将可下载的FLASH存储器与通用的8位CPU相结合，80C51成为一种许多嵌入式应用系统中低成本，灵活性好的单片机。
其主要特点如下:
（1）与MCS一51'u产品兼容
（2）一个8位的80C51微处理器
（3）片内128字节数据存储器RAM/SFR,用以存放可以读/写的数据，如运算的中间结果，最终结果以及欲显示的数据等。
（4）4K字节可系统内重复编程的FLASHEPROM
（5）两个16位的定时/计数器，每个定时器/计数器都可以设置成计数方式，用以对外部事件计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数器或定时的结果实现计算机控制。
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