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基于STC89C52RC的智能避障灭火小车毕业设计.doc
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基于STC89C52RC的智能避障灭火小车毕业设计.doc
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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,红外传感器循迹,火焰传感器识别火源,单片机
控制小车停下,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.组装小车能用蓝牙遥控
2.小车可以进行循迹避障并灭火
3.可切换回遥控模式
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。
English Abstract
The design of Atmel company on STC series single-chip
microcomputer CPU 89 c52rc, is completed after the summer SCM
training internship programs. Complete works of basic functional
requirements are within the prescribed period of time to find a
qualified field source, thus taking fire fighting action, with
LCD display shows the car perform tasks at the same time, makes
the operation condition of the car we have a better understanding.
A. Work purposes
1. Integration with almost perfect eight central processing unit
2. Instruction system is almost perfect
3. The main components of a microcomputer integrated on a chip,
greatly shrink short transmission distance, higher reliability,
computing speed is faster
4. With small volume, low power consumption, strong control
function, flexible extension, miniaturization, and convenient use,
etc, are widely used and instrumentation, and more powerful
functions than electronic or digital circuit
Therefore, fire-fighting robot based on single chip design
also has the important theoretical and practical significance,
can make oneself in learned much knowledge and practice ability
to complete the process. Raising my group members on the single
chip microcomputer after the summer training design idea of
intelligent fire extinguishing the car. The car can react after
the fire source to produce, can use ultrasonic sensor obstacle
avoidance, using sensor identification of flame fire and make a
fire.
B.The research methods
Car type STC89C52RC MCU as the core, to the power supply circuit, motor
drive, ultrasonic sensing circuit, fire detection, fire fans, and other
circuit. Work required by the system power source to provide power supply
circuit, ultrasonic obstacle avoidance, infrared sensor for fire source
position, the flame sensor identification don't transmit the collected data
through STC89C52RC MCU processing to dedicated motor driver chip drive motor
control the car forward back and turned, extinguishing fire fans finally
started. The overall hardware design in this paper, and write the software
program diagram, extinguishing the car has simple extinguishing function, to
achieve the purpose of the site fire-fighting, design better completed the
task goal.
C.Results
1. Assemble the car look for fire automatic obstacle avoidance
2. The equipment can enable the implementation of the fire
fighting action
3. The patrol, if there is a fire detection
D.Conclusions.
In this paper the design is given priority to with STC89C52RC
controller of simple intelligent fire extinguishing the car.
Determine the work and results are as follows:
1, STC89C52RC MCU as the core system of scheme is worked out,
completed the overall design of system hardware circuit including
power supply module, MCU system, tracing system, motor drive
systems, fire detection system and fire extinguishing system and
each module indirect mouth.
2, to complete the design of each functional module of hardware.
3, finish the adjustment of the main function module software
design, completed the debugging of each function module.The
design of intelligent fire vehicles, have the general function of
smart technology (" smart "tracing), able to independently
complete some action, find the" fire ", to put out the fire.
绪论
1.智能灭火小车控制系统的设计背景和意义
近几十年中,大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由
于这些建筑的特殊性,发生火灾时,不能快速高效的灭火。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。为了解决这一问题,尽
快救助火灾中的受害者,最大限度的保证消防人员的安全,灭火机器人研
究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技
术上的保证,使得灭火机器人应运而生。
从二十世纪八十年代开始,世界许多国家都进行了灭火机器人的研
究,美国和苏联最早进行灭火机器人的研究,而后日本、英国、法国等国
家都纷纷开展了灭火机器人的研究,目前已有多种不同类型的灭火机器人
用于各种火灾场合。
我国从八十年代末期开始灭火机器人的研究,公安部上海消防研究所
等单位在灭火机器人的研究中取得了大量成果,“自行式消防炮”已经投
入市场,“履带轮式灭火侦查机器人”也于 2000 年 6 月通过了国家验收。
但是,我国的灭火机器人的研究还处在初级阶段,还有许多有待研究的问
题。比如,高层建筑发生火灾时,消防人员不可能在都短时间内到达高处
的火灾发生地点,在地下建筑中,由于环境比较潮湿,烟气不易扩散,消
防人员不容易快速的判定火源位置;而在石化企业发生火灾时,将产生大
量的毒气,消防人员在灭火时极易中毒。研制能够用于这些场合的侦察灭
火机器人,协助消防人员进行火灾的定位和灭火,将有极大的社会意义。
基于人工智能的不断发展,各项高兴技术的不断成熟,在可预见的将
来,灭火机器人在功能上会更具多样特点,在较多危险区域可以完全代替
消防员,避免消防员生命伤亡。同时也应该看到,我国在研究消防机器人
方面较国外同行已落后太多,存在技术差异和代沟,消防机器人的不断研
制、生产和装备过程,应坚持自主研制为主,引进辅,提高我国消防部队
消防装备现代化的水平,并及时装备消防部队,提高部队打赢大仗、恶
仗、硬仗和特殊战役的能力,提高消防部队在处置大型复杂火灾和应急救
援的作战效能,提高消防部队的自我防护能力,减少消防指战员的人身伤
亡,更好地保护我国经济发展
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
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