基于STC89C52RC的智能避障灭火小车论文.docx

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基于STC89C52RC的智能避障灭火小车论文

单片机暑期培训（实训项目）

论文

基于STC89C52RC的智能避障灭火小车

目录

中文摘要1

一．工作目的1

二.研究方法1

三.成果2

四.结论2

EnglishAbstract3

A.Workpurposes3

B.Theresearchmethods3

C.Results4

D.Conclusions.4

绪论5

1.智能灭火小车控制系统的设计背景和意义5

2.智能灭火小车控制系统的目标5

3.主要内容5

论文主体6

一．设计方案的确定6

系统设计及方案6

整体方案设计6

2.2硬件实现方案7

2.2.1MCU的选择7

2.2.2电机选择9

2.2.3传感器的选择10

2.3硬件总体设计方案14

2.4软件总体设计方案15

3.硬件单元电路设计16

3.1电源电路16

3.2微控制器模块的设计16

3.2.1STC89C52RC单片机介绍16

3.3电机驱动电路的设计22

3.4传感器电路的设计25

3.5火焰传感电路的设计28

3.7灭火驱动电路29

4.软件的实现30

4.1软件开发平台介绍30

4.2主程序流程图31

4.3寻迹程序流程图32

5系统功能调试36

5.2功能测试36

5.2.1驱动电路部分37

5.2.2寻迹部分37

5.2.4灭火效果部分37

5.3调试心得37

中文摘要本次设计CPU采用Atmel公司STC系列单片机中的89C52RC，完成的是暑期单片机培训结束后的实习项目。

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。

一．工作目的

1.集成了几乎完善的8位中央处理单元

2.指令系统近乎完善

3.把微型计算机的主要部件集成在一块芯片上，使得传送距离大大缩短、可靠性更高，运算速度更快

4.具有体积小、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。

二.研究方法

小车以STC89C52RC型单片机为核心，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。

三.成果

1.组装小车能自动避障寻找火源

2.能启用灭火装置实施灭火动作

3.巡逻，检测是否有火源

四.结论

本论文设计了以STC89C52RC为主控制器的简易智能灭火小车。

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。

EnglishAbstract

ThedesignofAtmelcompanyonSTCseriessingle-chipmicrocomputerCPU89c52rc,iscompletedafterthesummerSCMtraininginternshipprograms.Completeworksofbasicfunctionalrequirementsarewithintheprescribedperiodoftimetofindaqualifiedfieldsource,thustakingfirefightingaction,withLCDdisplayshowsthecarperformtasksatthesametime,makestheoperationconditionofthecarwehaveabetterunderstanding.

A.Workpurposes

1.Integrationwithalmostperfecteightcentralprocessingunit

2.Instructionsystemisalmostperfect

3.Themaincomponentsofamicrocomputerintegratedonachip,greatlyshrinkshorttransmissiondistance,higherreliability,computingspeedisfaster

4.Withsmallvolume,lowpowerconsumption,strongcontrolfunction,flexibleextension,miniaturization,andconvenientuse,etc,arewidelyusedandinstrumentation,andmorepowerfulfunctionsthanelectronicordigitalcircuit

Therefore,fire-fightingrobotbasedonsinglechipdesignalsohastheimportanttheoreticalandpracticalsignificance,canmakeoneselfinlearnedmuchknowledgeandpracticeabilitytocompletetheprocess.Raisingmygroupmembersonthesinglechipmicrocomputerafterthesummertrainingdesignideaofintelligentfireextinguishingthecar.Thecarcanreactafterthefiresourcetoproduce,canuseultrasonicsensorobstacleavoidance,usingsensoridentificationofflamefireandmakeafire.

B.Theresearchmethods

CartypeSTC89C52RCMCUasthecore,tothepowersupplycircuit,motordrive,ultrasonicsensingcircuit,firedetection,firefans,andothercircuit.Workrequiredbythesystempowersourcetoprovidepowersupplycircuit,ultrasonicobstacleavoidance,infraredsensorforfiresourceposition,theflamesensoridentificationdon'ttransmitthecollecteddatathroughSTC89C52RCMCUprocessingtodedicatedmotordriverchipdrivemotorcontrolthecarforwardbackandturned,extinguishingfirefansfinallystarted.Theoverallhardwaredesigninthispaper,andwritethesoftwareprogramdiagram,extinguishingthecarhassimpleextinguishingfunction,toachievethepurposeofthesitefire-fighting,designbettercompletedthetaskgoal.

C.Results

1.Assemblethecarlookforfireautomaticobstacleavoidance

2.Theequipmentcanenabletheimplementationofthefirefightingaction

3.Thepatrol,ifthereisafiredetection

D.Conclusions.

InthispaperthedesignisgivenprioritytowithSTC89C52RCcontrollerofsimpleintelligentfireextinguishingthecar.Determinetheworkandresultsareasfollows:

1,STC89C52RCMCUasthecoresystemofschemeisworkedout,completedtheoveralldesignofsystemhardwarecircuitincludingpowersupplymodule,MCUsystem,tracingsystem,motordrivesystems,firedetectionsystemandfireextinguishingsystemandeachmoduleindirectmouth.

2,tocompletethedesignofeachfunctionalmoduleofhardware.

3,finishtheadjustmentofthemainfunctionmodulesoftwaredesign,completedthedebuggingofeachfunctionmodule.Thedesignofintelligentfirevehicles,havethegeneralfunctionofsmarttechnology（"smart"tracing）,abletoindependentl