电子信息科学与技术论文

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1、唐山师范学院本科毕业论文标题消防机器人的设计和制作作者llllll指导教师赵欣讲师年级2008级专业电子信息科学与技术系别物理系唐山师范学院物理系2012年5月2郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师赵欣的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文（设计）作者（签名）：年月日2目录消防机器人的设计和制作1摘要11.引言12.方案的论证及选取22.1寻迹系统设

2、计方案22.2驱动电机系统方案设计22.3电源系统方案设计32.4灭火装置选择33.硬件设计33.1硬件设计33.1.1系统模块33.1.2电机驱动模块43.1.3寻迹模块53.1.4电源模块73.1.5水泵灭火模块73.1.6避障模块83.2程序设计84.主要程序代码及调试104.1单片机控制的电机驱动模块程序104.2电机避障寻迹主程序115.结束语11参考文献12致谢13附录A14外文页172消防机器人的设计和制作刘志伟摘要文章对消防机器人进行了研究。介绍了消防机器人的背景并简单描述系统硬

3、件AT89C52、传感器E18-D80NK、L298N、7805和火焰传感器的工作原理，并附以电路图加以说明，通过传感器连接电压比较器输出电平由AT89C52单片机处理实现寻找火源。最后由火焰传感器测距输入AT89C52单片机实现停车并输出信号控制继电器闭合从而控制水泵灭火。论文详细阐述了程序流程和实现过程。此设计以数字集成电路技术为基础并以单片机技术为核心。依据传感器的信号传入单片机实现各种指令处理。小车在接近火源的过程中左右波动前进，躲避障碍物，最后找到火源打开水泵灭火。关键词AT89C52

4、单片机；小车底座；E18-D80NK；火焰传感器1.引言目前由于人们的防火意识比较差，生活中火灾频发，消防战士在灭火中牺牲宝贵生命的事件不在少数，迫切要求机器代替人去执行灭火任务。针对这个问题，前人已经做了很多的研究，有基于MSP430的灭火小车，能实现灭火功能。还有的是人为地控制机器人的活动和灭火，这样使得不得不靠人来控制，浪费人力资源，不能很好的实现灭火的效果。此设计在前人研究的基础上，通过不断地学习相关的知识，力求对消防机器人设计达到更深的了解和研究，促进消防机器人在火灾中的应用并推广在相

5、关领域的研究，使消防研究工作不断向前发展，具有很大的学术价值。在未来智能化和机械化的世界中，尤其是在消防事业中，一款好的机器的使用能够达到事半功倍的效果。消防机器人的应用前景非常明朗。2消防机器人随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡，这方面公安消防部队已历经诸多血的教

6、训。尤其是当新消防法出台后，抢险救援已成为公安消防部队的法定任务，面对新时期面临的新情况新任务，也为了更好地解决前述难题，消防机器人的配备显得日益重要。消防部队将面对的火灾和应急救援的形势相当复杂。尤其是在高温、有毒、易燃易爆等复杂环境中，为切实增强消防部队扑救大火的能力，也为更好地保护广大官兵的生命安全，配备消防机器人已势在必行。机器人自60年代初问世以来，经历40余年的发展，己经取得长足进步，社会各行各业皆可见其身影。从1986年日本东京消防厅首次在灭火中采用了“彩虹5号”机器人后，消防机器

7、人就逐渐在灭火救灾领域得到广泛的应用，消防机器人技术也得到快速的发展。截至目前，消防机器人已经稳步向高端智能机器人前进。2.方案的论证及选取2.1寻迹系统设计方案方案1：利用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上时，光线发射强烈，光线照射黑线上时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显变化。将阻值的变化值经过比较就可以输出高低电平。方案2：利用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。红外发射管发出红外线，当发出的红外

8、线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线输出高电平。方案3：利用RPR220型光电对管。其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度硅平面光电三极管。方案4：应用红外避障传感器E18-D80NK进行避障，应用远红外传感器进行火源的探测，这样可以有效地进行对场地的控制，能够实现自动寻找火源，与上述三种方案相比具有很大的操控性，方案1~3用的设计思路为先设定寻迹路线然后小车寻迹检测火源，而第4方案则是灭