智能灭火机器人毕业论文.doc

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1、灭火机器人智能灭火机器人毕业论文目录1绪论11.1论文研究目的及意义11.2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）12方案设计与论证32.1任务要求32.1.1设计任务32.1.2设计要求32.1.3创新设计42.2总体设计方案42.3小车的方案设计与论证52.4驱动电机模块的选定52.5寻迹传感器模块的选定62.6单片机控制模块的选定62.7火源传感器模块的选定62.8风扇模块的选定72.9电源模块的选定72.10最终方案83硬件设计93.1系统工作原理及功能简介93.2电路模块简介93.3电源223.3红外寻迹传感器223.4采用

2、PWM调速的直流电机243.4.1PWM的简介243.4.2H型电机驱动243.4.3小车原理图253.5红外火焰传感器2649灭火机器人3.6风扇模块273.7智能小车整体设计283.7.1CPU引脚的设定283.7.2整体设计294软件设计314.1智能灭火小车系统总体流程314.2程序流程图324.3部分功能代码345测试结果与总结395.1测试结果395.2总结39参考文献41致谢43附录4549灭火机器人1绪论1.1论文研究目的及意义对于当今的世界而言，随时都有可能发生突发事件，例如：火灾，塌陷，洪涝等。有些是人可以解决的，而有些却是人

3、类无能为力的。所以这时就需要用机器人来解决，它可以进入人类无法进入的地方，做许多人做不到的事，使危害和损失降低。现在，随着科技的快速发展，国内外对小型智能系统的应用越来越广泛，种类也越来越多。本题目就是结合有关科研项目而确定的设计类课题，所设计的智能寻迹灭火小车应能够实现自动发现火源、自动寻迹、自动前进接近火源并完成灭火任务的功能。根据题目的要求，智能寻迹灭火小车控制系统采用一片STC89C51单片机作为本控制系统的主控芯片，硬件包括以下几个模块：驱动电机模块、寻迹传感器模块、单片机控制模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块。本设计采用了STC

4、89C51单片机为智能小车核心控制部分，通过查询方式实现对小车的智能控制。小车由主控制板、传感系统、风扇系统和车身四部分组成。主控制系统由主控CPU电路、传感器接口电路、直流电机驱动电路等组成；传感系统采用红外传感器检测黑白线，火源传感器检测火源；行进直流电机驱动采用PWM调制技术，可灵活方便地对车速、行进方向进行控制。1.2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）本设计通过采用STC89C51单片机为控制核心，实现对小车的智能控制。该控制系统不仅在智能小车中有很强的实用价值，在汽车应用、智能机器人等方面都有很强的实用价值，尤其是在机器

5、人研究方面具有很好的发展前景。所以本设计与实际相联系，具有重要的现实意义。要研究或解决的问题：49灭火机器人在设计上，使用光电传感器采集路面信号并将其信号输入到控制器，在受控制端使用减速电机，通过。此外步进电机的运作还要一个驱动电路，故电路中还要加入一个驱动电路。各个功能模块对电源电流的要求不同，对电源部分设置转换电路，从而满足各个部分的需要。经过元件的比较选择，设计出电路原理图和电路板，并做好硬件的调试。系统往往是软件和硬件两者相结合的有机整体。软件上，使用51单片机的定时器中断来控制巡线的检查和小车的运动及速度。由于电路比较简单，就采用c语言

6、进行程序设计。对于程序设计的正确性，用较常用的keilc51仿真软件进行仿真验证。最后便是软硬件的综合调试，证明本设计方案的正确性和可行性。49灭火机器人2方案设计与论证2.1任务要求2.1.1设计任务设计制作一个智能灭火小车模型，能到指定区域进行抢险灭火工作。以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，模拟灭火比赛场地如图2.1所示。图2.1模拟灭火比赛场地示意图2.1.2设计要求1.智能灭火小车手动启动后，自动寻找到火源的位置。2.智能灭火小车必须按照固定的路线行进（黑白线）。3.扑灭火源后自动检测周围环境是否还有其他火源。49灭火机器人4.若有则继续

7、灭火，若无则停止工作。2.1.3创新设计1.小车车体结构好，完全自主设计，小车采用两层结构，分放不同模块的元件，调试过程和修改过程相对简单。2．根据小车需要和实际情况，自行设计传感器，不仅花费较少，而且使用效果好。3．自制灭火风扇，并采用三极管放大电路供电，最大限度的加大电机转速。4．使用以7805芯片为核心的稳压设计，以L298为核心的电机驱动设计，保证系统的稳定性。5．原地检测软件设计思路：先原地旋转360°，找出光敏电阻电路输出电压的最小值并保存数据，然后再旋转360°找出最小最小值的位置，然后停下。2.2总体设计方案总体方案为：整个电路分

8、为驱动电机模块、寻迹传感器模块、单片机控制模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块六个模块。首先利用红外对路面信号进行探测，利用火源传感