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商品展示型网站有哪些,可口可乐网络营销案例,wordpress安装时数据库错误,淄博建站哪家好由于火灾的频繁发生#xff0c;人们不仅在物质上有巨大的损失#xff0c;同时在精神上也饱受折磨#xff0c;最让人痛心惋惜的还是那些为了国家无私奉献生命的消防人员。为了解决火灾给人们带来的巨大损害#xff0c;本项目设计了一款基于单片机的灭火机器人。 本次设计利用…由于火灾的频繁发生人们不仅在物质上有巨大的损失同时在精神上也饱受折磨最让人痛心惋惜的还是那些为了国家无私奉献生命的消防人员。为了解决火灾给人们带来的巨大损害本项目设计了一款基于单片机的灭火机器人。本次设计利用STC89C52RC单片机为核心控制器采用红外循迹传感器控制灭火机器人的行走轨迹通过接收管接收到红外线的数量判定路况信息采用火焰传感器探测火焰通过检测的火焰判定其火焰的位置采用L293D电机驱动芯片通过一个芯片控制两个电机的转动灭火主要是通过马达提供动力驱动四叶风扇旋转。结果表明本项目设计的成本较低、性能较好整体设计较为合理且易于操作。同时对灭火机器人软件与硬件方面进行了调试实现了全部预期的功能。人们可以使用灭火机器人来灭火这样能够减少一些火灾带来的损失。灭火机器人还可以代替人员闯入火场进行灭火作业灭火人员的人身安全得到更大保证同时灭火也可达到预期效果。关键词机器人 灭火模块 单片机控制1 灭火机器人系统工作原理在灭火机器人开始运行寻找并发现火源过程中首先需要提前调节电位器让火源与灭火机器人保持安全距离然后单片机通过火焰探测模块发现火源并快速、准确的识别火源的具体位置为准确扑灭火源做好准备单片机接收到火源信号反馈后灭火模块控制风扇转动完成灭火处理当检测到无火焰的时候风扇会继续转动一段时间然后停下并开始继续探测下处火焰位置。本系统大体上分为6个基本模块分别为控制模、循迹模块、火焰探测模块、电源模块、小车驱动模块和灭火模块[6]。系统模块总设计如图1.1所示。图1.1系统模块总设计图2 系统硬件设计2.1 单片机单片机是一种微处理器同时它也是一个系统的核心有超大规模的集成电路技术主要将中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一起构成一个完整的计算机系统[7]。本项目选用的STC89C52RC单片机该单片机价格低廉易于操作使用较为广泛同时它是STC89C51的增强型综合考虑本设计的实际需求选择STC89C52RC作为主控芯片。STC89C52RC是双列直插式40管脚的芯片其外部有32个端口可供用户使用其引脚如图2.1所示。图2.1 STC89C52RC引脚图2.4 循迹模块设计本项目设计采用巡线监测模式来实现自主灭火巡检预设的路线上来回巡检发现火源并及时灭火。因此本系统采用红外循迹模块来实现消防小车的自主巡检功能[11]。本项目的循迹模块采用的是红外传感器来根据已规定的路径行走。但与地面检测距离为23cm较为适用同时其工作电压为3.3V5V不可超过其范围否则不能运行。红外循迹主要是根据黑、白色对红外线吸收能力的不同设计黑色路径为灭火机器人的行走路线。传感器的左侧为红外光发射管右侧部分是红外光接收管。在使用前要将接收管用黑色胶带包裹起来只留接收管底部的探头主要防止外界光和发射光带来的干扰。发射管通电后它能产生人眼不可见的红外光又因为黑色能够吸收红光线所以反射回来红外线的数量较少接收管接收到的红外线较少致使电阻的阻值就会较大。同理白色对红外线吸收能力较弱接收管电阻比较小。两个红外循迹传感器分别与单片机的P3.5和P3.6口相连单片机就可根据接收端电平变化来判断小车是否偏离预设的路线[10]。红外循迹原理图如图2.4所示。图2.4 红外循迹原理图红外循迹传感器主要就是针对一些固定区域并设计固定路线来巡逻的一个传感器[12]。本项目主要针对那些固定区域需要巡查并缺乏人手的企业为其提供灭火机器人来代替人力完成巡逻工作。同时在火灾来临时可快速帮助人们进行灭火作业即可省去多余的劳动力又可提高火灾发生处理速度。2.5 电机驱动模块电机驱动模块主要是用于控制机器人的运动本系统主要是控制灭火机器人车轮的转动。同时此系统没有传感器的控制其位置主要依据软件来实现这就要求电机的控制精度必须要高。L293D采用16引脚DIP封装半桥式驱动电压4.5-36V单通道输出电流但高峰输出的电流可达到1.2A其内部集成了双极型H-桥电路。它的工作电压为4.5~36VL293D具有很多优点例如价格与其他驱动器相比较为便宜、易于控制、无需保护电路和二极管和电机停止时微振电流可消除正反向时的静摩擦等[13]。本项目主要需要控制两个电机的转动所以本设计使用2个H-桥电路集成到1片芯片上由一个芯片同时可控制2个电机的转动。本项目电机控制是当IN10IN21时左电机向前走反之IN11IN20时左边电机向后转要想让左边电机停转则EN20同理当IN30IN41时右边电机向前走IN31IN40右边电机向后走EN10右边电机停转。电机驱动模块原理图如图2.5所示。图2.5 电机驱动模块原理图3 系统软件设计3.1 系统软件开发环境本项目软件方面设计主要是使用Keil μVision4实现的其系统是由C语言来进行编程的最后生成.hex文件。项目下载到单片机前编译要显示成功才可以进行软件和单片机串口连接将所编写的程序下载到单片机里。Keil C51软件可提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具。使用C语言编程时Keil是最实用的软件[14]程序编译界面如图3.1所示。图3.1 Keil的程序编译界面3.2 系统总程序设计主程序为一个系统的设计主干它可决定灭火机器人的主要工作内容。每个功能的实现还需要调用具体的子程序来运行[15]。智能灭火机器人主要工作过程为电源给电系统初始化灭火机器人开始根据黑色轨迹线路进行行走火焰传感器感应到火焰的位置一定距离开始后风扇开始旋转直到将火焰扑灭火焰扑灭后风扇将持续一段时间转动后再停止然后小车再开始继续前进寻找下一处火焰。系统主程序流程图如图3.2所示。图3.2 系统主程序流程图4 实物调试本项目主要通过硬件与软件的结合实现小车循迹灭火。首先我们要测试小车循迹行走在无火焰时小车可一直按照所设定轨迹行走如图4.3所示。其次还要测试灭火小车的主要功能——灭火在火焰出现时小车停下风扇转动扑灭火源如图4.4所示。图4.3 循迹运动图4.4 风扇灭火文章底部可以获取博主的联系方式获取源码、查看详细的视频演示或者了解其他版本的信息。所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统我们提供全方位的支持包括修改时间和标题以及完整的安装、部署、运行和调试服务确保系统能在你的电脑上顺利运行。