灭火小车控制系统毕业设计论文

广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人）1GuBngdongCollegeofIndustry&Commerce灭火小车控制系统的设计系别：电气自动化系班级：10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广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人）2摘要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，红外线对管广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人）3目录摘要....................................................................................................................I第1章绪论...........................................................................................................41.1灭火小车控制系统的设计背景和意义.............................................41.2国内国际研究现状.................................................................................41.3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....................................................62.1灭火小车系统功能概述........................................................................32.2系统工作原理...........................................................................................42.3主要设计内容...........................................................................................42.4本章小结....................................................................................................4第3章系统硬件设计........................................................................................53.1硬件设计框图...........................................................................................53.2硬件设计及主控芯片介绍....................................................................83.2.1AT89C52主控芯片介绍................................................................83.2.2避障模块方案设计........................................................................73.2.3电机驱动系统方案设计...............................................................93.2.4电源系统方案设计.................................错误！未定义书签。3.2.5火焰检测方案设计......................................................................123.2.6车体方案设计...............................................................................133.2.7风扇方案设计...............................................................................133.3本章小结.................................................................................................16第4章系统软件设计......................................................................................174.1软件设计思路........................................................................................174.2系统程序流程图....................................................................................174.2.1避障模块程序流程图.................................................................184.2.2驱动电机模块程序流程图........................................................194.2.4风扇模块程序流程图.................................................................204.3软件实现.................................................................................................204.3.1软件开发平台介绍......................................................................204.5本章小结.................................................................................................24第5章仿真调试...............................................................................................255.1硬件调试.................................................................................................255.1.1避障电路驱动电机调试.............................................................255.1.2火焰检测模块的调试.................................................................275.5本章小结.................................................................................................24结论...........................................................................................................................25致谢...........................................................................................................................32参考文献.................................................................................................................33广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人）4第1章绪论1.1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