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目录
碎纸机概述
一、碎纸机组成
二、结构
2.1机械结构
2.2电路构成与运作原理
三、软件程序
总结
碎纸机概述碎纸机构成部分为由旋转的刀刃与大电机以及控制他们的逻辑电路。
刀刃：
其中刀刃的形状能够改变碎纸效果，尖刀刃的处理效果保密性更高，可以将纸碎成粒状。
电机
保密等级
保密程度
1级
纸张信息不需要辅助工作或者专业知识，只需要用一定的时间就可以重新获得。
2级
纸张信息需要运用辅助工作和一定的时间才能重新获得。
3级
纸张信息只有通过大量人力和辅助工具及一定时间才可能被重新获得。
4级
纸张信息信息只用用特殊设备或其他特殊方式才能重新获得。
5级
以现有的条件技术不可能被重新获得。
不同的形状与效果分类均依托与刀片形状与刀刃组合、旋转方向。不同的碎纸机还有碎纸速度要求、连续工作时间要求、耐用性要求、电磁兼容要求、噪声要求和可靠性要求等。
碎纸机类型
碎纸要求
条状碎纸机
只对纸张在一个方向上进行切割的碎纸机
段状碎纸机
对纸张进行橫向和纵向两个方向进行切割
料状碎纸机
碎纸后，纸片宽度不大于2mm,长度不大于15mm
粉状碎纸机
碎纸后，纸片宽度不大于1mm，长度不大于10mm
一、碎纸机组成碎纸机的系统主要由
MCU、开关、电源模块、传感器、电机、过载保护构成。
电源模块用来给MCU和继电器供电，开关控制器控制MCU与继电器是否接通电源，开关按钮判断是否启动，MCU控制驱动转电机，同时也控制光电传感器运作，各模块之间的工作与电路设计在下文中会详细说明。
二、结构 2.1机械结构刀刃有全钢刀片和镶嵌钢刀片，其中全钢刀片质地硬，对使用对象的硬度要求不高，但比较容易断裂；镶嵌钢刀片由若干带有凹槽的高速钢刀片，镶嵌在用合金工具钢制造的带凸肩的圆盘上，并用铆机热压铆合而成，为了使刀片:之间保持相对稳定，在两个刀片之间用骑缝铆钉结合，其各组成部分之间配合牢固。
2.2电路构成与运作原理碎纸机内部由门开关、齿轮、大电机、散热风箱和变压器构成。放入纸张时，发光二极管与光电二极管构成的光电耦合传感器能感应到纸进入是挡住光，如果遮住光，则通知CPU转电机。
电源220V交流电—进两根线电源开关双开关（零线、火线）出两根线，出来的一根线进板子了，另一根线接门开关，通过门开关再回来，如下图：
220V通过开关进板子，在通过变压器降压，降压后4个二极管整流，整流完通过电容滤波，滤波后得到12V，12V经过 7805三极管稳压得到5V。其中12V给继电器供电，5V给MCU供电。
再接一个保险，保险一边接220V电压，一边接继电器1，继电器1后接桥块，整流桥出来后直流电接另一个继电器2，此继电器2出来后通过短接盖帽接内部电机线，改变排针电源极性可改变电机转动方向。继电器1负责送220V交流电，整流桥负责将交流转直流，继电器2控制电机正转与反转。两个继电器至少需要两个驱动，驱动1驱动继电器1是否接通电源；驱动2不驱动时，继电器2控制电机正转，驱动时，继电器2控制电机反转。继电器1、2线圈不能少于12V供电即接直流供电，线圈回路接2003驱动块。MCU控制驱动块，MCU启动的5大条件：供电（7805）、时钟、复位、程序、输入设备（外包的按键）正反转输入设备的按键指令，光电传感器线也要接进来。 电机边上有小风扇用来散热，小风扇也能往12V直流电上接，当回路接地了小风扇就转，不接地就不转，回路接不接地需要控制管，7805三极管可以做到导通即接地，风扇转。三极管基极供电由MCU给予。
三、软件程序使用Arduino开发板来控制碎纸机的运行。使用了Adafruit_MotorShield库来控制电机的运行，并使用传感器来检测是否有纸张在碎纸机中。当传感器检测到有纸张时，电机会以最大速度向前运行，直到碎纸完成；否则，电机会停止运行。
使用Adafruit_MotorShield库时，需要首先引入库文件，并初始化电机控制器。然后通过API调用来控制电机的运行。
#include #include Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield(); Adafruit_DCMotor *myMotor = AFMS.getMotor(1); void setup() { AFMS.begin(); myMotor->setSpeed(150); } void loop() { myMotor->run(FORWARD); delay(1000); myMotor->run(BACKWARD); delay(1000); myMotor->run(RELEASE); delay(1000); }使用Adafruit_MotorShield库来控制一个直流电机的运行。在程序中，首先初始化了电机控制器，然后通过getMotor()函数获取到了一个电机对象，并设置了电机的初始速度。在循环中，通过简单的API调用控制电机的运行，实现了前进、后退和停止等操作。
// 引入需要使用的库 #include #include #include // 定义电机控制相关变量 Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield(); Adafruit_DCMotor *motor = AFMS.getMotor(1); // 定义传感器相关变量 int sensorPin = 2; // 传感器引脚 int sensorValue = 0; // 传感器数值 void setup() { // 初始化电机控制器 AFMS.begin(); // 设置电机速度和方向 motor->setSpeed(255); motor->run(FORWARD); // 初始化传感器 pinMode(sensorPin, INPUT); } void loop() { // 读取传感器数值 sensorValue = digitalRead(sensorPin); // 如果传感器检测到有纸张，则开启电机运行 if (sensorValue == HIGH) { motor->run(FORWARD); } // 如果传感器没有检测到纸张，则关闭电机运行 else { motor->run(RELEASE); } }再通过Arduno开发板控制按键实现电机正反转
// 定义Arduino控制引脚 int motorPin1 = 2; int motorPin2 = 3; int motorEnablePin = 9; int buttonPin1 = 4; int buttonPin2 = 5; // 设置电机速度 int motorSpeed = 150; void setup() { // 初始化控制引脚 pinMode(motorPin1, OUTPUT); pinMode(motorPin2, OUTPUT); pinMode(motorEnablePin, OUTPUT); pinMode(buttonPin1, INPUT_PULLUP); pinMode(buttonPin2, INPUT_PULLUP); } void loop() { // 判断按键状态 if (digitalRead(buttonPin1) == LOW) { // 按键1按下，电机正转 digitalWrite(motorPin1, HIGH); digitalWrite(motorPin2, LOW); analogWrite(motorEnablePin, motorSpeed); } else if (digitalRead(buttonPin2) == LOW) { // 按键2按下，电机反转 digitalWrite(motorPin1, LOW); digitalWrite(motorPin2, HIGH); analogWrite(motorEnablePin, motorSpeed); } else { // 两个按键都没有按下，电机停止 digitalWrite(motorPin1, LOW); digitalWrite(motorPin2, LOW); analogWrite(motorEnablePin, 0); } }处理结果：根据按键的状态，电机会正转、反转或停止。当按键1被按下时，电机正转，电机引脚1输出高电平，引脚2输出低电平；当按键2被按下时，电机反转，电机引脚1输出低电平，引脚2输出高电平；当两个按键都没有被按下时，电机停止，电机引脚1和引脚2同时输出低电平。电机的转速通过 motorSpeed 变量来控制，其值为150。电机使能引脚通过 analogWrite() 函数设置为 motorSpeed 值。
使用按键时注意消抖可以通过软件去抖动或者硬件去抖动的方式来实现。
MCU只需要控制传感器与电机，其他设计需要电路进行电压的整流与输送。
总结碎纸机电路设计需要考虑多个方面，包括电路的功能、稳定性、可靠性、安全性等。
在设计电路时，需要选择合适的元器件，比如选用稳定性好的比较器、光电传感器等。同时需要根据实际需要选择合适的电源、开关等元器件。避免电磁干扰：碎纸机的电路在工作时，会受到电机等部件的干扰。为了避免电磁干扰，需要在电路设计时注意屏蔽和隔离，并加入滤波器等元器件。考虑电路的稳定性和可靠性：在电路设计时需要考虑电路的稳定性和可靠性，避免出现电压波动、漏电等问题。同时需要注意接线的可靠性，保证电路的稳定性和可靠性。
设计安全保护措施：碎纸机是一种带有安全隐患的设备，为了保障使用者的安全，需要在电路设计中加入安全保护措施。比如加入断路器、过载保护器等保护电路，避免出现电路短路等情况。
注意电路的调试和测试：在电路设计完成后，需要进行调试和测试。这是电路设计的最后一步，也是最重要的一步。需要使用合适的测试仪器对电路进行测试，避免出现问题后再次进行修改。