灭火小车控制系统毕业设计论文

石河子大学本科毕业设计（论文）I石河子大学本科毕业设计说明书灭火小车控制系统的设计学生姓名张海港指导教师岑红蕾所在学院机械电气工程学院专业电气工程及其自动化年级2008级电气4班中国·新疆·石河子2012年3月石河子大学本科毕业设计（论文）II石河子大学毕业论文(设计)任务书机电学院电气专业08年级课题名称灭火小车控制系统设计毕业论文(设计)起止时间2012年3月-6月指导教师岑红蕾职称副教授学生姓名张海港学号2008092617任务下达日期2012.2.28课题内容本选题主要针对消防机器人控制系统的制作与研究，以单片机为控制核心，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。课题任务的具体要求1、设计说明书（包括设计要求、目的、意义，设计方案的比较与选择，控制系统的设计，仿真程序框图，控制软件及适当的注释，程序运行分析，控制系统的仿真调试过程中出现的问题分析与解决办法，参考文献，中英文摘要，收获与体会等）2、控制软件程序框图一张，控制系统图一张。3、仿真调试说明书一份。拟定的工作进度（以周为单位）1—2周，调研、资料搜集、仿真软件学习；3—4周，系统控制方案的确定；5—10周，控制程序编写，控制系统的仿真与调试；11－12周，整理并撰写设计说明书。主要参考文献1、自动控制原理2、现代控制理论3、单片机原理与应用4、传感器原理与应用任务下达人（签字）岑红蕾日期：年月日任务接受人（签字）日期：年月日石河子大学本科毕业设计（论文）III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，光敏电阻传感器，单片机，光电对管，石河子大学本科毕业设计（论文）IVAbstractWiththedevelopmentofsocietyandthecountry,whilerapideconomicgrowth,theinevitablefireofallkindsofdangerousplacesfrequent,causedalotofhiddendangerstothesocialsecurity,sothemodernfireremediedintimehasbecomeanimminentneedtoaddresstheproblem,thefireasearlyasthemomentexperiencelessloss,fireandrescuepersonnelofcourse,speedisalreadyveryfast,butitalsorequiresasmalltime,andenterthefirescenepossiblelife-threatening,sothefiremachinecarconceptwasborn.Thisarticleisextinguishingthecarcontrolsystemdesign,withtheMCUeightmicrocontrollerascontrolcore,andthisway,themicrocontrollercangivefullplaytoitsrichresources,morepowerfulcontrolfunctionsandbit-addressableoperationfunction,lowpriceadvantageofitsrichresources,toachievecontrolofeachmodule;thedesignthroughtothepowersupplycircuit,motordrives,photoelectricsensingcircuitofflamedetectioncircuit,firefans,andothercircuit,powercircuittoprovidetherequiredpowerdedicatedmotordriverchipdrivesthemotortocontroltherobotforwardandback,andturnedtoputoutthefire,photoelectrictubetocompletethetracingandcollisionavoidance,photoresistorsensorstodetectflame,thefire-fightingfan.Thedesignprocessis:firstthroughthephotoresistorsensorstofindthesourceoffireaftersignalingtothemicrocontroller,themicrocontrollerhassetagoodprogramtocontroltherobottocompleteaseriesoffire-fightingaction.Keywords:fire-fightingcar,photoresistorsensors,MCU,photoelectrictube,石河子大学本科毕业设计（论文）V目录摘要...........................................................................................IAbstract................................................III第1章绪论...................................................................................11.1灭火小车控制系统的设计背景和意义..................................11.2国内国际研究现状...............................................................11.3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........................................32.1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....................................................53.2.1AT89C52主控芯片介绍.................................................53.2.2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......................................................113.2.5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...........................................................................14第4章系统软件设计..................................................................154.1软件设计思路....................................................................154.2系统程序流程图................................................................164.2.1避障模块程序流程图..................................................164.2.2驱动电机模块程序流程图...........................................174.2.3灭火模块程序流程图........................错误!未定义书签。4.2.4风扇模块程序流程图..................................................184.3软件实现...........................................................................204.3.1软件开发平台介绍......................................................204.4各功能模块软件程序设计..................................................204.4.1避障模块主程序.........................................................214.4.2驱动电机模块主程序..................................