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成的是暑期单片机培训结束后的实****项目。完成的作品基本功能要求是在规定时间内找出限定场地内的火源,从而采取灭火动作,同时用液晶显示屏显示小车的执行任务,使得我们对小车的运行状况有一个更好的了解。,使得传送距离大大缩短、可靠性更高,、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等特点,广泛应用与仪器仪表中,且功能比起电子或数字电路更加强大因此,基于单片机的灭火机器人设计也具有重要的理论和实践意义,能够使自己在完成过程中学到许多知识和实践能力。从而引发了我组成员在单片机暑期培训之后产生设计智能灭火小车的设想。该小车能够在火源产生后作出反应,能利用超声波传感避障,利用火焰传感识别火源并作出灭火动作。,加以电源电路、电机驱动、超声波传感电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源,超声波完成避障,红外传感器寻找火源位置,火焰传感器识别火焰别采集到的数据通过STC89C52RC单片机处理传输到专用电机驱动芯片驱动电机控制小车的前进后退以及转向,最终启动灭火风扇进行灭火。本论文进行整体的硬件设计,并编写了软件程序框图,制作的灭火小车具有简易灭火功能,达到了实现现场灭火的目的,设计较好地完成了课题目标。1/36:..单片机暑期培训(实训项目),。所做工作和确定的成果如下:1、以单片机STC89C52RC为核心拟定了系统组成方案,完成了系统的电路硬件总体设计,包括供电模块、单片机系统、寻迹系统、电机驱动系统、火焰检测系统以及灭火系统和各个模块间接口。2、完成了各个功能模块硬件的设计。3、完成主要功能模块的调试软件设计,分别完成对各个功能模块的调试工作。本设计制作的智能灭火小车,具备智能技术的一般功能(“智能”寻迹)行走,能够自主完成一些动作,找到“火源”,进行灭火。EnglishAbstractpanyonSTCseriessingle-puterCPU89c52rc,pletedpleteworksofbasicfunctionalrequirementsarewithintheprescribedperiodoftimetofindaqualifiedfieldsource,thustakingfirefightingaction,2/36:..单片机暑期培训(实训项目)报告纸withLCDdisplayshowsthecarperformtasksatthesametime,,greatlyshrinkshorttransmissiondistance,,lowpowerconsumption,strongcontrolfunction,flexibleextension,miniaturization,andconvenientuse,etc,arewidelyusedandinstrumentation,andmorepowerfulfunctionsthanelectronicordigitalcircuitTherefore,fire-fightingrobotbasedonsinglechipdesignalsohastheimportanttheoreticalandpracticalsignificance,,canuseultrasonicsensorobstacleavoidance,,tothepowersupplycircuit,motordrive,ultrasonicsensingcircuit,firedetection,firefans,,ultrasonicobstacleavoidance,infraredsensorforfiresourceposition,theflamesensoridentificationdon'ttransmitthecollecteddatathroughSTC89C52RCMCUprocessingtodedicatedmotordriverchipdrivemotorcontrolthecarforwardbackandturned,,andwritethesoftwareprogramdiagram,extinguishingthecarhassimpleextinguishingfunction,toachievethepurposeofthesitefire-fighting,,:3/36:..单片机暑期培训(实训项目)报告纸1,pletedtheoveralldesignofsystemhardwarecircuitincludingpowersupplymodule,MCUsystem,tracingsystem,motordrivesystems,,,,:..单片机暑期培训(实训项目),大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性,发生火灾时,不能快速高效的灭火。火灾在现实生活中是非常普遍的,它被称为三大自然灾害之一。为了解决这一问题,尽快救助火灾中的受害者,最大限度的保证消防人员的安全,灭火机器人研究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技术上的保证,使得灭火机器人应运而生。从二十世纪八十年代开始,世界许多国家都进行了灭火机器人的研究,美国和苏联最早进行灭火机器人的研究,而后日本、英国、法国等国家都纷纷开展了灭火机器人的研究,目前已有多种不同类型的灭火机器人用于各种火灾场合。我国从八十年代末期开始灭火机器人的研究,公安部上海消防研究所等单位在灭火机器人的研究中取得了大量成果,“自行式消防炮”已经投入市场,“履带轮式灭火侦查机器人”也于2000年6月通过了国家验收。但是,我国的灭火机器人的研究还处在初级阶段,还有许多有待研究的问题。比如,高层建筑发生火灾时,消防人员不可能在都短时间内到达高处的火灾发生地点,在地下建筑中,由于环境比较潮湿,烟气不易扩散,消防人员不容易快速的判定火源位置;而在石化企业发生火灾时,将产生大量的毒气,消防人员在灭火时极易中毒。研制能够用于这些场合的侦察灭火机器人,协助消防人员进行火灾的定位和灭火,将有极大的社会意义。基于人工智能的不断发展,各项高兴技术的不断成熟,在可预见的将来,灭火机器人在功能上会更具多样特点,在较多危险区域可以完全代替消防员,避免消防员生命伤亡。同时也应该看到,我国在研究消防机器人方面较国外同行已落后太多,存在技术差异和代沟,消防机器人的不断研制、生产和装备过程,应坚持自主研制为主,引进辅,提高我国消防部队消防装备现代化的水平,并及时装备消防部队,提高部队打赢大仗、恶仗、硬仗和特殊战役的能力,提高消防部队在处置大型复杂火灾和应急救援的作战效能,提高消防部队的自我防护能力,减少消防指战员的人身伤亡,更好地保护我国经济发展5/36:..单片机暑期培训(实训项目)报告纸消防人员时时刻刻冲到第一线,面临生命危险,在这种背景下,智能寻迹灭火系统应运而生,实现了对安全防护的质的提高,也大大地减低了消防人员的危险。在智能寻迹灭火系统中应用单片机来代替人的思考,还可以实现自动化控制,简化了灭火的工作流程,使单片机代替多余的消防人员,节省了国家不必要的支出,减低了危险。现今,单片机以其强大的控制能力已经被广泛应用于诸多领域,配以各种接口传感器可以实现系统的智能化。无论在安全防护领域、工业控制领域、医疗卫生领域、还是在国防军事领域、航天航空领域,微控制器都起着举足轻重的作用。从最初的8位控制器到现在的32位控制器都还有很大的发展和应用空间。根据本设计的要求,,这个工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、齿轮箱与轮子的摩擦、电压变化等多个因素影响,它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程,蜡烛代表家里燃起的火源,机器人必须找到并熄灭它。本设计的智能寻迹灭火小车控制系统应用范围十分广泛,能够实现温度监控、报警、具有自动寻迹、吹风灭火、返回起始点等功能,可通过温度的监控来进行设定小车是否前进。,光敏电阻作为本系统的火焰传感器,用HC-SR04超声波传感器进行寻迹和避障,L298作为直流电机的驱动芯片。本论文所包含的内容如下:,完成了系统的电路硬件总体设计,包括供电模块、单片机系统、寻迹系统、电机驱动系统、壁障系统、火焰检测系统以及灭火系统和各个模块间接口。,分别完成对各个功能模块的程序进行调试工作。6/36:..(实训项目),本论文制定出了系统的设计方案,并通过比较论证,选择合适的器件。最终确定手工制作小车,采用STC89C52单片机作为主控制器,用HC-SR04超声波传感器进行避障,普通火焰传感器作为本系统的火焰传感器,L298D作为直流电机的驱动芯片的设计方案。整体方案设计课题要求设计一个简易智能灭火小车模型,能到指定区域进行灭火工作(以蜡烛模拟火源,分布在小车行走的场地中)。小车必须通过内部设备采集现场环境情况进行分析并做出相应的动作,以达到小车智能灭火的目的。根据题目要求,本系统主要由控制器模块、电源模块、直流电机及其驱动模块、避障传感器模块、避障模块、火焰传感器、灭火系统及其驱动模块等模块构成,本系统的方框图如图1所示。/36:..(实训项目),单片机应用技术发展迅速,为智能装置的开发设计带来了很大的便利。但在开发设计中选择合适的带来了很大的困难。方案1:plexProgrammableLogicDevice)作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、I/O资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能,对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑本论文放弃了此方案。方案2:采用凌阳公司的16位单片机,它是16位控制器,具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点。处理速度高,尤其适用于语音处理和识别等领域。但是当凌阳单片机应用语音处理和辨识时,由于其占用的CPU资源较多而使得凌阳单片机同时处理其它任务的速度和能力降低。本系统主要是进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制,兼有声音报警。如果单纯的使用凌阳单片机,在语音播报的同时小车的控制容易出现不稳定的情况。从系统的稳定性和编程的简洁性考虑,本论文放弃了单纯使用凌阳单片机而考虑其它的方案。方案3:采用Atmel公司的ATMEGA128单片机作为主控制器。ATMEGA128是一个低功耗,高性能的51内核的CMOS8位单片机,片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器,具有256bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个IO口,2个16位可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。但是考虑到本系统要进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制、声音报警,若使用ATMEGA128可能在数据处理方面有一些不足。因此本论文不选择此方案。方案4:采用深圳宏晶公司的STC89C52高端单片机作为主控制器。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,内置4K