智能尋跡滅火小車控制系統(tǒng) 畢業(yè)設計

《智能尋跡滅火小車控制系統(tǒng) 畢業(yè)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、目錄緒論11系統(tǒng)方案選擇21.1任務要求21.1.1設計任務21.1.2設計要求21.2總體設計方案21.3方案選擇與分析31.3.1控制器分析與比較31.3.2電動車車體的選擇31.3.3電機的選擇與分析41.3.4電機驅(qū)動電路方案選擇41.3.5軌跡探測模塊設計與比較41.3.6火源檢測設計與比較51.3.7電源模塊51.3.8避障模塊設計與分析51.3.9滅火模塊61.4最終方案62硬件實現(xiàn)及單元電路設計62.1STC89C52單片機系統(tǒng)概述及其引腳功能介紹62.1.1STC89C52單片機系統(tǒng)概述62.1.2單片機引腳功能72.2光電對管電路的設計92.3火焰?zhèn)鞲衅骷皯?02.4電機

2、驅(qū)動電路的設計112.5滅火模塊設計132.6避障功能的實現(xiàn)方法133軟件系統(tǒng)設計133.1編譯語言及編譯環(huán)境133.1.1匯編語言的概述133.1.2C語言概述133.1.3編譯語言及編譯環(huán)境綜述143.2程序解析143.2.1各函數(shù)功能143.2.2程序流程圖184測試結果19結束語20致謝21參考文獻22附錄A：程序清單2329緒論現(xiàn)在，隨著科技的快速發(fā)展，國內(nèi)外對小型智能系統(tǒng)的應用越來越廣泛，種類也越來越多。本題目就是結合有關科研項目而確定的設計類課題，所設計的智能尋跡滅火小車應能夠?qū)崿F(xiàn)自動發(fā)現(xiàn)火源、自動尋跡、自動前進接近火源并完成滅火任務的功能。根據(jù)題目的要求，智能尋跡滅火小車控制系

3、統(tǒng)采用一片STC89C52單片機作為本控制系統(tǒng)的主控芯片，硬件包括以下幾個模塊：驅(qū)動電機模塊、尋跡傳感器模塊、單片機控制模塊、火源傳感器模塊、風扇模塊、電源模塊。本設計采用了STC89C52單片機為智能小車核心控制部分，通過查詢方式實現(xiàn)對小車的智能控制。小車由主控制板、傳感系統(tǒng)、風扇系統(tǒng)和車身四部分組成。主控制系統(tǒng)由主控CPU電路、傳感器接口電路、直流電機驅(qū)動電路等組成；傳感系統(tǒng)采用紅外傳感器檢測黑白線，火源傳感器檢測火源；行進直流電機驅(qū)動采用PWM調(diào)制技術，可靈活方便地對車速、行進方向進行控制。本設計通過采用STC89C52單片機為控制核心，實現(xiàn)對小車的智能控制。該控制系統(tǒng)不僅在智能小車中有

4、很強的實用價值，在汽車應用、智能機器人等方面都有很強的實用價值，尤其是在機器人研究方面具有很好的發(fā)展前景。所以本設計與實際相聯(lián)系，具有重要的現(xiàn)實意義。291系統(tǒng)方案選擇1.1任務要求1.1.1設計任務設計制作一個智能滅火小車模型，能到指定區(qū)域進行搶險滅火工作。以蠟燭模擬火源，隨機分布在場地中，模擬滅火場地如圖1-1所示。圖1-1模擬火場示意圖1.1.2設計要求(1)智能滅火小車手動啟動后，自動尋找到火源的位置。(2)智能滅火小車必須按照固定的路線行進（黑白線）。(3)撲滅火源后自動檢測周圍環(huán)境是否還有其他火源。(4)若有則繼續(xù)滅火，若無則停止工作。1.2總體設計方案總體方案為：整個電路分為驅(qū)動

5、電機模塊、尋跡傳感器模塊、避障模塊、單片機控制模塊、火源傳感器模塊、風扇模塊、電源模塊七個模塊。首先利用紅外對路面信號進行探測，利用火源傳感器檢測火源信號，兩種信號經(jīng)過處理之后，送給單片機控制模塊進行實時運算，輸出相應的信號給驅(qū)動電機模塊驅(qū)動電機轉動，從而控制整個小車的運動。系統(tǒng)方案框圖如圖1-2所示。29圖1-2方案設計框圖1.3方案選擇與分析1.3.1控制器分析與比較方案一：采用凌陽公司的16位單片機，它是16位控制器，具有體積小、驅(qū)動能力高、集成度高、易擴展、可靠性高、功耗低、結構簡單、中斷處理能力強等特點。處理速度高，尤其適用于語音處理和識別等領域。但是當凌陽單片機應用語音處理和辨識時

6、，由于其占用的CPU資源較多而使得凌陽單片機同時處理其它任務的速度和能力降低。方案二：采用STC89C52單片機作為主控制器。STC89C52是一個低功耗，高性能的51內(nèi)核的CMOS8位單片機，片內(nèi)含8k空間的可反復擦寫1000次以上的Flash只讀存儲器，具有256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個IO口，2個16位可編程定時計數(shù)器。且該系列的51單片機可以不用燒寫器而直接用串口或并口就可以向單片機中下載程序。從方便使用和綜合性能的角度考慮，選擇了方案二。1.3.2電動車車體的選擇方案一：購買玩具電動車。購買的玩具電動車具有組裝完整的車架車輪、電機及其驅(qū)動電路。但是一般的說來，

7、玩具電動車具有如下缺點：首先，這種玩具電動車由于裝配緊湊，使得各種所需傳感器的安裝十分不方便。其次，這種電動車一般都是前輪轉向后輪驅(qū)動，不能適應該題目的方格地圖，不能方便迅速的實現(xiàn)原地保持坐標轉90度甚至180度的彎角。而且這種電動車一般都價格不扉。因此放棄了此方案。方案二：自己制作電動車。經(jīng)過反復考慮論證，我們制定了左右兩輪分別驅(qū)動，后方萬向輪轉向的方案。即左右輪分別用兩個直流電機進行驅(qū)動，后面