电动消防车报告

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1、消防机器人摘要：本车以履带小车基础，以MSP430F449为核心，配合红外避障模块，热传感器追踪火源，搭建一个智能消防小车。通过A拟模拟火灾场景，设置3处蜡烛热源，本车可在规定时间内寻找到火源并可以将火源熄灭，本系统稳定，并能基本实现功能。关键字：消防机器人MSP430热源关键字：消防机器人智能追踪目录一＞任务分析3二、方案选择31.硬件部分3(1)小车选择3(2)火源检测模块3(3)黑带检测模块3(4)报警模块3(5)火火模块42.灭火算法设计43.循迹算法设计4三、程序流程图和硬件图51.石更件用5(1)循迹模块图5(2)报警模块图6(3)火源检测模块图62.程序流程图6四、测试结果7

2、参軟M7一、任务分析本系统要求设计一个智能消防小车，通过模拟火灾场景，在此设置3处蜡烛火源，耍求在规定的时间内能寻找到所冇蜡烛，并将蜡烛熄灭。二、方案选择1.硬件部分(1)小车选择方案一:单驱动电机的小车。速度快。稳定性高。适用于竞速场合。缺点，转弯半径小。转90度需要较大的旋转场地方案二:双驱动小车——履带小车速度慢。但是可以原地旋转360.非常适合于寻找黑带，转直角等位置。因此本项H选用方案二(2)火源检测模块方案一:温度传感器。采用温度传感器，一般为接触式传感器。距离进。例如ptl00，lm35。不论是数字还是模拟的传感器都需耍与被测物理或环境充分接触才可以达到测温的0的。因此温度传

3、感器不合要求。方案二:红外线传•感器。红外接受三极管或红外接受二极管。通过火焰散发出来的红外线。红外线将使传感器导通触发单片机屮断。红外传感器距离远，反应灵敏，缺点反映非线性用ad采集宥点困难而且需耍稳定的火源不然采集宥误，不过缺点町以用软件弥补使其满足要求。因此选用方案二。(3)黑带检测模块由于试验场地限制。必须采用寻黑带的stl88传感器(反射式红外传感器)利用光学原理，白色反光，黑色吸光，判断是否冇接受到传感器反射的光线。黑色三极管截至反馈高电平。0色二极管导通反馈低电平。(4)报警模块方案一:语音芯片isd4004通过ad转换讲声音的模拟景转换为数字景存放在芯片内部，需要时取出通过

4、da转换与功率放大至喇叭，发出之前录制的声咅。由于芯片操作复杂，11实验并没冇这么高的要求，因此不选用次方案。方案二:蜂鸣器报瞥通过三极管控制其蜂鸣器的通断达到想要的目的，由于实验只需报警因此，选用方案二。(1)火火模块方案一:吹风灭火通过驼机控制方向。采用继电器与直流电机形成吹风模块。来完成可控制方向的灭火模块。由于舵机可控旋转180度。且火力小。实验调试方便，完全满足实验要求因此选用方案一。方案二:喷水火火通过小型水泵抽水喷水灭火。小心水泵流速的控制不熟很稳定，且携带水会严重影响小车的运行。水喷落到地上会对小车判断照成影响。且调试很不方便因此不采用方案二。2.火火算法设计图一热源检测模

5、块向前运行，直到1要求在规定的吋间内寻找到所有光源,并能够将所有光源熄灭。在小车车头安装6个感光传感器，为了达到比较好的灭火效果，避免误判，通过测试，2号传感器和3号传感器可以检测前方的大部分位置，0号和5号传感器可以检测到正左方和正右方的火源位置。当2号传感器和3号传感器检测到光源信号时号和4号传感器检测到光源信号，转动驼机，使风扇转向相应的位置。当0号和5号传感器检测到光源信号时，进行转弯，直到2号和3号传感器检测到光源信号，否则小车按照已设定好的路线行驶。2.循迹算法设计图二小车检测轨迹图三小车循迹模块通过小车前端的1号至4号循迹探头来寻找黑带，保证小车能在黑带网格上行驶，根据车前4

6、个传感器感应到的不同情况分别对应着不同的行驶方式。0号和5号传感器用于计算走过的黑带格子数，只宥这两个同时检测到黑带，才进行计数。在转弯期间，0号和5号传感器不进行计数，当车前的传感器检测到黑带吋才停止转弯，并继续循迹黑带行驶。当未检测到火源时，小车按照图二中的给定轨迹循迹行驶，直到寻完3个火源后冰返回车库。三、程序流程图和硬件图1.硬件图（1）循迹模块图lokIPN5主丁图四ST188电路图(2)报警模块阁SPI1MV15图五蜂鸣器接线图(3)火源检测模块阁V15图六热传感器接线图2.程序流程阁由小车的实时方位佶息确定返回路线由小车的实时方位信息预测前方位置信息由小车的买时方位信息预测右

7、方位置信息由小车的实吋方位信息预测左方位置信息N停车报警并灭火前进改变路线*转改变路线左转改变路线图七程序流程图四、测试结果通过室内搭建场地，采用蜡烛模拟火源，秒表计时，在不同的位置摆放蜡烛來模拟不同的火灾场景，通过观察，本消防机器小车行驶稳定，可在规定的时间內寻找到全部3处火源并将火源熄火，基本满足本项0要求。次数第一次第二次第三次灭掉蜡烛个数3个3个3个灭火时间58s45s53s表一测试结果参考文献El]MSP430