一種自動隱形桌椅系統

田奕江 孫淵 李航 張軍澤 王榮 陳一帆

摘 要：桌椅是現代人生活中不可缺少的物品，無論在家里還是在學校、飯店，桌椅都是必需品，桌椅滲透到我們生活的各個方面。尤其對于學校來說，桌椅至關重要，每個教室都有大量的桌椅，這些桌椅雖然可以滿足學生的日常上課需要，但是他們會占據相當大的固定空間，長時間擺放在教室的桌椅會落滿灰塵，需要打掃桌椅，增加勞動需求，增加學校勞務負擔。對于并不是每個教室都滿座的情況下，未被使用桌椅就成了障礙。

本項目是針對上述現象做的設計，一種全自動隱形桌椅系統，以labview為上位機軟件，運用單片機控制電機動作同時接受位置傳感器的反饋信號，完成桌椅的自動擺放和自動隱藏。

本項目的成功完成具有重大意義，通過機械和控制相結合實現桌椅的自動“隱形”?？梢詮V泛應用于教學領域，可實現空間，便于清潔的效果。

關鍵詞：桌椅;自動隱形;Labview;單片機

一、總體方案設計

一種自動隱形桌椅系統設計主要由機械部分、控制部分、軟件設計等三大部分。其工作原理是直流伺服電機帶動絲杠轉動移動，從而帶動桌子腿的上升下降，完成目標功能。桌椅具有兩個主要的動作：上升和下降。

完成以上兩個動作是靠單片機輸出信號經過驅動器傳遞給步進電機來實現。單片機的信號輸出是靠預先編制好的邏輯程序完成。

二、機械結構方案設計

一種自動隱形桌椅系統，包括地面基礎、地板、以及若干排布在教室內的桌椅單元，還包括控制單元，每個桌椅單元包括如下部分：地面滑道，桌子部分，椅子部分，動力源，地板外殼。

桌子部分設計：

桌子后腿和桌子前腿，桌子后腿下部與定點旋轉支點相配合，并可以發生相對旋轉，桌子前腿下部與滑塊相配合，并且繞支點旋轉，滑塊能夠在絲杠的作用下沿固定滑道滑動。桌子后腿與桌子前腿可繞著中心轉軸轉動。桌子前腿的上部與桌面上的定點旋轉支點相配合，并能夠繞支點旋轉，桌面下部有兩排滑道用于伸展滑道滑行，伸展滑道內有滑動構件與桌子后腿的上部配合，并能夠相對轉動。桌面下部中間有放置椅子的收納槽。

椅子部分設計：

包括椅子后腿，椅子前腿。椅子前后腿中間有支承旋轉軸，用以它們之間相對轉動。椅子前腿上部與椅子面上的球形支承相配合，并能夠發生相對旋轉。椅子面反面有兩個相互平行的滑道用于伸展滑動塊向外滑行伸展，伸展滑動塊前段有與椅子后上部相固定配合的部分。伸展滑塊前段還有卡扣，卡扣內置彈簧可以彈性屈伸。

三、控制系統設計

以labview為上位機軟件，運用單片機控制電機動作，接受位置傳感器的反饋信號，可以實現桌椅的隱藏，通過控制界面的設計，可以實現上，實時監控各個課桌的狀態及使用情況，在任意時刻實現對課桌的控制。

在控制系統的硬件開發中，本設計采用了模塊化的思想，將整個系統分為若干個模塊進進行研究，硬件組建非常靈活。因為有了模塊化的硬件結構，因此軟件設計也采用模塊化編程。

結束語：一種全自動隱形桌椅系統以單片機作為控制單元控制電機個動作，實現桌椅的全自動隱形。隱形桌椅的使用可以大大提高空間的利用率，具有廣闊的市場。本設計采用更加實用的結構方案，使得桌椅結構簡單，生產成本低，性價比高。

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