智能循迹消防小车设计

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1、V01．4．No．6第4卷第6期清远职业技术学院学报2011年12月JournalofQingyuanPolytechnicDel3．2011智能循迹消防小车设计杨红李生明袁明月(清远职业技术学院机电工程学院广东清远511510)摘要：智能循迹消防小车由寻迹模块、寻火模块、测速模块、灭火模块、显示模块、车尾灯、电机驱动模块以及MCU控制模块等八大部分构成。采用爱特梅尔半导体公司的AT89S52作为小车的控制核心，实现对各个模块的通讯和控制。寻迹部分以反射式光电传感器和比较器组成，将采集到的数据处理后反馈至单片枫寻火部分由ADC0809与红外对管组成；灭火部分由升压电路和风扇组成；电机由以

2、L298N为核心部件的电路驱动。该小车具有按照指定的路线巡逻，发现火源进行自动灭火的功能。关键字：单片机；循迹；寻火；灭火；消防中图分类号：TP242．6文献标识码：A文章编号：1674—4896(2011)06—0077—05随着机械自动化的不断发展，人们在工作、生活的各个方面都希望能够利用自动化的操作来提高l重壅lrJ。＼lLA：rJ＼工作效率，使生产发展能够得到不断的提高。在实———__j舀际应用中，具有智能化的机器人在人们无法触及的工作场合下更是大显身手，如各种军事机器人、勘2方案比较、设计与论证探机器人等。和我们日常生活更为接近的有各种医2．1小车主体设计疗机器人、汽车自动泊位

3、系统、自动驾驶系统等等。(1)购买玩具小车进行改装。采用玩具车来改任何一个机器人想要实现智能化就必须能够实现对装，加入自己的控制系统即可，这样的优势是，省外部环境的自我感知和判断，并做出相应反应，最去了制作车体的时间。另外小车主体布局也比较合终完成人们布置的任务]。理，可以较好地完成任务。但是玩具小车的造型各本设计通过对外部环境的自我感知问题的分析，异，质量参差不齐，选购质量好的小车价格偏高，制作了一辆按照黑线划定的范围进行巡逻，自动检选购质量差的小车，容易在改装和调试过程中损坏，测火源并进行扑灭的智能消防小车。而且小车的电路布局受到小车主体的限制。1功能要求和总体设计构思(2)自己设计

4、小车主体结构。自己设计制造小本智能小车期望实现的功能是：能够自动按黑车主体结构，小车由左右两个直流电动机驱动，带色轨迹巡逻，不偏离轨迹；在巡逻过程中，如果发动两个主动轮运行，用一个万向轮作为从动轮，分现火源，立即自动运行到火源处，并实施灭火动作；别控制两个直流电机的转向、起停和转速，可以实行进过程中实时显示小车运行速度。现小车的左转、右转、前进和后退等动作。自制小根据循迹灭火消防车的功能特点分析，把各功车能够按照布局设计思路来完成小车主体结构的调能划分为寻迹电路、寻火电路、测速电路、灭火电路、整，保证电路部分和机械部分的全面协调，可以合车尾灯、电机驱动电路、MCU控制模块以及显示模理地安

5、放传感器，使布置更为紧凑清晰，兼有成本块等八大部分。如图1所示。低廉的优势。但是自己设计的小车难免会有外表粗收稿日期：2011—09—22作者简介：杨红(1969一)，女，湖北黄梅人，副教授，研究方向：电子、控制工程。77万方数据第6期杨红李生明袁明月智能循迹消防小车设计总第20期糙、费时费力的不足之处。(2)使用红外传感器识别火焰。红外火焰传综合考虑各种利弊，兼顾小车的成本和质量问感器可以用来探测火源或其它一些波长在700纳题，选择了自己设计小车主体结构。米一1000纳米范围内的热源。利用它可以对燃烧时2．2轨迹采集方案发出大量红外光进行检测。价格低廉，但是容易受(1)使用CCD传感器

6、来采集路面信息。使用到外界光的干扰。CCD(电荷耦合元件)传感器，可以获取大量的图像综合考虑，采用红外传感器识别火焰，硬件设信息，可以全面完整地掌握路径信息，可以进行较计时采取相应措施排除干扰。远距离的预测和识别图像复杂的路面，而且抗干扰2．4灭火模块能力强。但是对于本项目来说，使用CCD传感器也(1)用水灭火。水可以很好地将模拟火源浇灭。有其不足之处。首先使用CCD传感器需要进行大量但是不管是挤压喷水还是使用水泵喷水，对喷水的的图像处理的工作，和进行大量数据的存储和计算。远近和广度难以控制，并且使用大电流电机对电源实现起来工作量较大，投资大，适用于精确分析的的冲击相当大，难以保证系统的

7、稳定性。场合。(2)用风扇灭火。虽然风能助长火势，在实验(2)使用光电传感器来采集路面信息。拟采用室里火源比较小的情况下，风将可燃物的温度降到红外对管来检测黑线轨迹，因黑色能较好地吸收红燃点之下，实现灭火。外线，而白色能反射红外线，检测红外接收管的信采用风扇已经可以满足模拟灭火需求，而且选息就能较明显地区分黑色的运行轨迹了，采用左中用风扇在硬件制作和软件编程上更简单、更容易右三对红外对管进行检测，分别安装在车头下面的操控。左中右侧，