基于单片机智能灭火小车控制系统设计Word格式文档下载.docx

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如何能在高效灭火的同时保障消防员的生命安全，是我们当今所考虑的问题，于是，当代人们想出了智能灭火小车，由机器代替人们进行一些不可完成的工作，同时也能减少生命和财产的损失。

本文是对智能灭火小车控制系统进行了说明和设计，使用C52单片机作为核心来控制小车，利用C语言程序进行相应的指令操作，实现对智能小车每方面的模块进行了控制；

此次课设包含了设计电源电路、电机驱动电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它辅助电路，并将它们加以组合成为灭火小车，其中电源电路提供工作时系统所需要的电源，电机驱动电路则使用电机驱动芯片L298N驱动电机控制智能小车的前进后退以及转向，并使用火焰电阻传感器作为核心检测模块，进行火焰探测，再探测到火源时使用相关程序驱动USB风扇进行灭火等相关操作。

关键词：

智能灭火小车，电机驱动芯片L298N，火焰电阻传感器，C52单片机

Abstrack

Nowadays,ourcountryisintheperiodofrapiddevelopmentofeconomy,people'

slivingstandardsimproveduniversally,livingenvironmentandlivingenvironmenthasbeenimproved,butatthesametime,hiddendangeroffiresafetyinourcountryisstillahugeproblem.Everyyear,ourcountry'

sfireaccidentappearedfrequently,especiallywhenthebigfirebrokeout,fireduringtherescuestaffitselfisfacedwiththeriskoflife,sometimesevencannotreachthedestinationforfirefightingandrescue.Howcantheeffectivefireatthesametimetoensurethesafetyofafireman'

slife,isourtoday'

sconsiderproblems,sothecontemporarypeoplecomeupwithintelligentfire-fightingvehicles,bymachinesinsteadofpeopletoworkforsomeimpossible,atthesametimealsocanreducelossesoflifeandproperty.Thispaperisontheintelligentcarcontrolsystemspecificationanddesign,useC52asthecoretocontrolthecar,usingClanguageprogramforthecorrespondinginstructionoperation,realizetheintelligentcarcontroleveryaspectofthemodule;

Theclasssetdesignincludespowercircuit,motordrivecircuit,flamedetectioncircuit,firefanandotherauxiliarycircuit,andtocombinethemintothefirefightingvehicles,includingpowersupplycircuitforworkwhenthesystempowersupply,motordrivecircuitisusedmotordriverchipdrivermotorcontroloftheintelligentcarforwardbackandturned,andusetheflameresistancesensorasthecoredetectionmodule,flamedetection,relevantproceduresareusedtodetectfiresourcedriveUSBfanforfirefightingandrelatedoperations.

Keywords:

Smartfireextinguishingcar,lightsensorsensor,C52singlechip

目录

1绪论 1

1.1灭火小车控制系统的设计背景和意义 1

1.2国内国际研究现状 1

1.3灭火小车控制系统的目标 4

2灭火小车控制系统介绍 5

2.1灭火小车控制系统功能概述 5

2.2系统工作原理 6

2.3主要设计内容 6

2.4本章小结 6

3系统硬件设计 7

3.1硬件设计框图 7

3.2硬件设计及主控芯片介绍 7

3.2.1AT89C52主控芯片介绍 8

3.2.2驱动电机系统方案设计 10

3.2.3火焰检测系统设计 12

3.2.4车体方案设计 13

3.2.5风扇模块设计 14

3.3本章小结 15

4系统软件设计 17

4.1软件设计思路 17

4.2系统程序流程图 17

4.2.1驱动电机模块程序流程图 18

4.2.2灭火流程图 19

4.3软件实现 21

4.3.1软件开发平台介绍 20

4.3.2 各功能模块软件程序设计 21

驱动电机模块主程序 21

风扇模块主程序 23

延时子程序 25

4.4本章小结 25

结论 25

致谢 27

参考文献 27

附录1程序代码 28

1 绪论

1.1灭火小车控制系统的设计背景和意义

火灾的发生在我们的生活当中可以说极为常见，我们也时常听到某地发生了火灾，有多少人遇害，这足够引起了我们的重视。

每当发生火灾时，消防人员都要每时每刻冲到第一线，冒着生命危险进行灭火抢救。

在这种背景之下，智能灭火小车的理念不断深入人心，我国也开始初步实施智能机器灭火，对于安全防护有着质的提高，也大大地减低了消防人员的工作危险。

在智能灭火系统中应用单片机来代替消防员的工作思想，同时通过实现自动化控制，把灭火的工作流程得到了相应简化，使得单片机能够代替多余的消防人员进行灭火工作，这样一来，不仅降低了工作人员的生命危险，同时也节省了国家不必要的支出。

随着我国社会的不断发展和提高，在经济不断繁荣发展的同时，许多高位场所不可避免的火灾频繁出现，这给社会安全带来了许许多多的隐患，引起了人们的注意，于是当代火灾如何能及时安全和高效的进行抢救已成为如今迫在眉睫所需要解决的问题。

我国的消防抢救毫无疑问是相当快速的，往往在收到消息时都能马上赶到现场进行抢救，但纵使这样，当面对火情足够大时，而且要求进入现场灭火时他们就有着相当大的生命危险的可能，于是智能机器灭火的理念就诞生了。

毫无疑问，智能灭火小车控制系统的研究在我国科学研究方面具有深远的研究意义，同时它也提供了一个很好的教学平台给我们。

通过对智能机器灭火的研究可以促使学生能够将理论知识与实践紧密地结合起来，从而提高了学生们的自我动手能力、创造能力、协作能力和综合能力。

目前国家所提倡的科研教育中，能力培养是核心。

智能灭火小车的设计给予了学生们对自我综合能力进行培养的一个发展空间，也对推动各校的科技创新和产学研一体化产生了积极作用，也为我国当前在智能机器这一研究领域的地位做出了相应的贡献。

1.2国内国际研究现状

据英国《每日邮报》报道，美国海军正在开发一款新型灭火机器人。

这款机器人身高约5英尺10英寸（约合1.778米），重约143磅（约合129.7斤），未来不久，它或许就将加入美国海军序列并在舰船上服役。

近日在华盛顿举行的“海军未来军备科学

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与技术展”上，这款机器人对外作了展示。

在模拟的火灾场景中，这款机器人展示了穿越复杂地形，借助热成像技术识别过热设备并使用软管浇灭小型火灾的能力。

托马斯·

麦克坎博士是美国海军研究办公室（ONR）下属“类人机器人互动与识别神经科学项目组”的主管。

他说：

“我们在这里展示一种类人机器人，其可以在船舶上运动，操作开关门或使用水管并借助感受器的帮助在浓烟中搜寻和导航。

这种机器人设计的长远目标是使其能够提供帮助，让海上的船员们远离火灾的危险。

”这种先进的机器人是由弗吉尼亚理工学院研发的，是一种具有两足的类人型机器人。

其正式的名称是“船舶自动灭火机器人”（SAFFiR）。

其独特的机械结构设计使其具备超人的运动能力，能够在复杂空间环境下展开快速行动。

其身上安装的多种感受器，包括红外立体视野以及可旋转的激光探测和测距系统（LIDAR），使得这款机器人可以在浓烟中行动自如。

另外它还经过专门设计，可以抵达指定的位置并自行使用水管。

但在目前阶段这款机器人还必须依靠研制人员从计算机控制台发送全部指令。

而对于我们国家来说，我国的机器人研究开发工作始于20世纪70年代初，到现在

已经历了30年的历程。

前10年处于研究单位自行开展研究工作状态，发展比较缓慢。

1985年后开始列入国家有关计划，发展比较快。

在机器人基础技术方面：

诸如机器人机构的运动学、动力学分析与综合研究，机器人运动的控制算法及机器人编程语言的研究，机器人内外部传感器的研究与开发，具有多传感器控制系统的研究，离线编程技术、遥控机器人的控制技术等均取得长足进展，并在实际工作中得到应用。

在机器人的单元技术和基础元部件的研究开发方面：

诸如交直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光电编码器、液压（气动）元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、RV减速器、十字交叉滚子轴承、薄壁轴承等均开发出一些样机或产品。

但这些元部件距批量化生产还有一段距离。

我国近几年机器人自动化生产线已经不断出现，并给用户带来显著效益。

随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化线的市场也会越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。

我国机器人自动化生产线装备的市场刚刚起步，而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来巨大商机。

据预测，目前我国仅汽车行业、电子和家电行业、烟草行业、新能源电池行业等，年需求此类自动化线就达300多

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