毕业设计（论文）灭火小车控制系统设计.docx

毕业设计（论文）灭火小车控制系统设计.docxGuBngdong College of Industry & Commerce
灭火小车控制系统的设计
系 另!]: 电气自动化系
班 级: ]0电子信息技术
学生姓名： 陈旋
学生学号： 1018103
指导老师： 彭卫东
完成日期： 2013-5-15
随着社会与国家的发展，在经济迅速增长的同时，各种危险场所 不可避免的火灾频繁出现，给社会安全造成了很多隐患，于是现代火 灾及时补救已成为迫在眉睫需要解决的问题，救火早一刻就少一分损 失，消防救援人员固然速度已经很快，但也需要一段不小的时间，而 且进入救火现场还有生命危险的可能，于是消防机器小车的理念诞生 了。本文是对灭火小车控制系统进行了设计，采用单片机作为控制核 心，这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控 制功能及可以位寻址操作功能、价格低廉等优点利用其丰富的资源， 实现对各模块的控制；本设计通过加以电源电路、电机驱动、光电传 感电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它电路构成，其中电源电路 提供系统所需的工作电源，专用电机驱动芯片驱动电机控制机器人的 前进后退以及转向，光电对管完成寻迹和避障，光敏电阻传感器检测 火焰，灭火风扇进行灭火。设计的工作过程是：首先通过，光敏电阻 传感器寻找火源后将信号传递给单片机，单片机根据已设定好的程序 控制机器人运动，完成一系列的灭火动作。
关键词：灭火小车，火焰传感器，单片机，红外线对管
摘 要 I
第1章绪论 4
1灭火小车控制系统的设计背景和意义 4
2 国内国际研究现状 4
灭火小车控制系统的目标 错误！未定义书签。
第2章 智能寻迹灭火小车控制系统介绍 6
1 灭火小车系统功能概述 3
2 系统工作原理 4
3 主要设计内容 4
4 本章小结 4
第3章 系统硬件设计 5
1 硬件设计框图 5
硬件设计及主控芯片介绍 8
2. 1 AT89C52主控芯片介绍 8
2. 2 避障模块方案设计 7
2. 3 电机驱动系统方案设计 9
错误！未定义书签。
2. 5 火焰检测方案设计 12
2. 6 车体方案设计 13
2. 7 风扇方案设计 13
3 本章小结 16
第4章 系统软件设计 17
1 软件设计思路 17
2 系统程序流程图 17
2. 1 避障模块程序流程图 18
2. 2 驱动电机模块程序流程图 19
2. 4 风扇模块程序流程图 20
3 软件实现 20
3. 1 软件开发平台介绍 20
5 本章小结 24
第5章仿真调试 25
1 硬件调试 25
1. 1 避障电路驱动电机调试 25
1. 2 火焰检测模块的调试 27
5 本章小结 24
结论 25
致谢 32
参考文献 33
第1章 绪论
灭火小车控制系统的设计背景和意义
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。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。随着社会与国家的发展，在经济迅速增长的同时，各种危险场所不 可避免的火灾频繁出现，给社会安全造成了很多隐患，于是现代火灾及时补救 已成为迫在眉睫需要解决的问题，救火早一刻就少一分损失，消防救援人员固 然速度已经很快，但也需要一段不小的时间，而且进入救火现场还有生命危险 的可能，于是消防机器小车的理念诞生了。
灭火小车控制系统的研究除了在科学研究方面具有深远的意义，它也是一 个很好的教学平台。通过它可以使学生将理论与实践紧密地结合起来，提高学 生的动手能力、创造能力、协作能力和综合能力。目前国家所提倡的素质教育 中，能力培养是核心。灭火小车提供了一个对学生的能力进行培养的大舞台。 对推动高校的科技创新和产学研一体化产生了积极作用，也为提高我国在智能 机器领域的国际地位做出了积极贡献。
1 - 2 国内国际研究现状
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