基于单片机的智能灭火小车设计与实现
智能灭火小车的设计与实现

随着社会经济和科学技术的快速发展,化工行业危险化学品和放射性物质泄漏、燃烧及爆炸等事故的隐患逐渐增加,一旦发生火灾,往往会带来巨大的人员伤亡和财产损失,因此开发一款智能设备用于实时监测火灾隐患并代替人工进行灭火,具有重要的现实意义[1]。
1总体方案设计笔者设计了一个智能灭火小车,其总体方案设计如图1所示。
发生火情后,火源检测模块发送信号给单片机,单片机判断后驱动电机前往火源处,途中遇到障碍物后会及时躲避,到达火源后驱动风扇进行灭火。
图1智能灭火小车总体方案设计2系统硬件部分2.1电源电路电源电路(图2)设计选用7805芯片。
7805智能灭火小车的设计与实现张博1,2邓治岗3巨永锋1吕建新2(1.长安大学电子与控制工程学院;2.西安思源学院工学院;3.西安航天动力试验技术研究所)摘要设计了一个以单片机为核心的智能灭火小车,利用红外接收二极管实现对火源的检测,利用红外传感器实现避障。
给出了智能灭火小车系统的软硬件部分和具体的调试过程。
实验结果表明,该小车通过检测火源,将采集到的数据传给单片机,驱动小车寻找火源并进行相应的避障,最后完成了灭火工作并返回。
关键词灭火小车单片机红外接收二极管红外传感器避障中图分类号TH862文献标识码A文章编号1000⁃3932(2020)04⁃0341⁃05作者简介:张博(1994⁃),硕士研究生,从事嵌入式系统的研究。
通讯作者:巨永锋(1962⁃),教授,从事自动控制、智能测控技术的研究,************.cn。
图2电源电路芯片有3个引脚,分别为终端输入端、输出端和地面接地端[2]。
通常情况下,该芯片可提供的最大电流为1.5A,输入电压可以为9、12、15V,输出电压为5V,且误差不超过±0.2V[3]。
综合考虑后, 7805芯片采用电池供电,选择9V的输入电压。
2.2电机驱动电路电机驱动电路(图3)采用L298电机驱动芯片。
电机调速采用PWM调速原理,电机的速度与占空比成正比关系[4],利用该比例关系可以控制电机的转速从而达到灭火的目的。
基于AT89C52单片机的智能寻迹灭火小车的设计

版本:doc附源程序代码毕业论文基于AT89C52单片机的智能寻迹灭火小车的设计I摘要随着社会的发展、科技的进步,工业的生产和管理进入了自动化、信息化和智能化时代,智能化已经成为时代发展的需要。
当工作现场环境恶劣时,人工不能完成的任务如物料运输和灭火等,可采用智能寻迹小车完成相应的任务。
基于工作现场和日常生活的实际需要,研究和开发智能小车寻迹系统具有十分重要的意义。
本文首先简单描述系统硬件工作原理,并附以系统结构框图加以说明,着重介绍了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次,详细阐述了程序和流程和实现过程。
本设计数字集成电路技术为基础和单片机技术为核心。
本文编写的主导思想是软硬件相结合,以硬件为基础,来进行各功能模块的编写。
关键词AT89C52单片机;小车;温度IAbstractAlong with the progress of social development, science and technology, production and management of industry got into automation, information-based turns ages with intelligence, intelligence's turning has already become the demand that the ages develops.When working the spot environment is bad, the artificial can not complete of task such as material conveyance with extinguish fire etc., can adopt intelligence to look for the vestige small car to complete a homologous task.According to the effective demand of the work the spot and the daily life, research and the development intelligence small car look for vestige system to have very important meaning.This text in brief describes the system hardware work principle first, and attach to take into to explain by the system structure frame diagram, emphasized to introduce each hardware applied of this graduation design to connect the function and work process that a people's technique and each one connect a people mold piece, elaborated procedure and process and carry out process in detail secondly.This design number integrated circuit technique is foundation and single slice of machine technique is cores.The predominant thought that this text writes is a soft hardware to combine together and take hardware as foundation, carry on writing of each function mold piece.Keyword:The AT89 C52 single slice of machine;Small car;TemperatureII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1智能寻迹灭火小车控制系统的设计背景和意义 (1)1.2智能寻迹灭火小车控制系统的目标 (1)第2章智能寻迹灭火小车控制系统介绍 (2)2.1智能寻迹灭火小车系统功能概述 (2)2.2系统工作原理 (2)2.3本章小结 (3)第3章系统硬件设计 (4)3.1硬件设计框图 (4)3.2硬件设计及主控芯片介绍 (5)3.2.1AT89C52主控芯片介绍 (5)3.2.2寻迹系统方案设计 (7)3.2.3电机驱动系统方案设计 (11)3.2.4电源系统方案设计 (11)3.2.5显示系统方案设计 (12)3.2.6温度系统方案设计 (13)3.2.7车体方案设计 (14)3.2.8水泵风扇方案设计 (14)3.3本章小结 (15)第4章系统软件设计 (16)4.1软件设计思路 (16)4.2系统程序流程图 (16)4.2.1寻迹模块程序流程图 (16)4.2.2驱动电机模块程序流程图 (17)4.2.3显示模块程序流程图 (18)4.2.4温度模块程序流程图 (19)4.2.5水泵风扇模块程序流程图 (20)4.3各功能模块软件程序设计 (21)4.3.1寻迹模块主程序 (21)4.3.2驱动电机模块主程序 (23)4.3.3显示模块主程序 (24)4.3.4温度模块主程序 (25)III4.3.5水泵风扇模块主程序 (27)4.3.6延时子程序 (28)4.4本章小结 (28)第5章系统调试 (29)5.1硬件调试 (29)5.1.1RPR220信号产生的调试 (29)5.1.2温度模块的时序调试 (30)5.2调试软件WAVE介绍 (30)5.2.1主界面 (30)5.2.2菜单介绍 (31)5.3软件程序调试 (31)5.3.1调试的主要方法和技巧 (31)5.3.2利用WAVE调试本系统 (32)5.4综合调试 (33)5.5本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1 (38)附录2 (42)附录3 (48)附录4 (49)IV第1章绪论1.1智能寻迹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。
基于单片机的智能灭火小车设计

基于单片机的智能灭火小车设计摘要:如今,我国正处于经济迅猛发展的时期,人民的生活水平得到普遍提高,居住环境和生活环境也不断的改善,但同时,我国的消防安全隐患仍是个巨大的问题。
每年,我国的火灾事故频频出现,尤其是发生了重大火灾时,消防工作人员自身在抢救时也面临着生命的危险,甚至有时候根本无法达到目的地进行灭火抢救。
如何能在高效灭火的同时保障消防员的生命安全,是我们当今所考虑的问题,于是,当代人们想出了智能灭火小车,由机器代替人们进行一些不可完成的工作,同时也能减少生命和财产的损失。
关键词:智能灭火小车;MX1508;STC89C52引言基于单片机的智能灭火小车设计的研究背景,源于对火灾扑救效率和安全性的需求和对智能科技的追求。
通过单片机技术的应用,可以实现智能灭火小车的自主导航、实时感知、智能控制等功能,提高灭火效率和消防安全,同时也为智能科技的发展提供了基础和支撑。
本次设计的研究旨在设计一个基于单片机的智能灭火小车,能够实现火源的检测并且自动寻迹前往进行灭火。
并结合了蓝牙模块,可以实时向手机反馈小车的运转状况,也可以通过手机发送指令控制小车的运行。
1系统硬件介绍1.1单片机最小系统STC89C52单片机最小系统电路是一种基于STC89C52单片机的基本电路,包括STC89C52芯片、11.0592MHz晶振和复位电路。
晶振提供时钟信号,复位电路用于初始化单片机,为其提供稳定的工作环境,实现基本的操作和程序运行。
这个最小系统电路是STC89C52单片机开发和应用的基础。
1.2避障检测模块电路HC-SR04超声波检测模块是一种常用的超声波测距模块,包含超声波发射器和接收器。
它通过发射超声波脉冲并接收其回波来测量物体与模块之间的距离。
模块工作原理是通过发送一个短脉冲的超声波信号,然后计算从发射到接收回波的时间差来确定距离。
HC-SR04模块广泛应用于无人机、机器人、智能小车等领域,提供非接触式、精确的距离测量功能。
基于单片机的智能灭火小车设计

目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (3)第一章智能灭火小车整体设计 (4)1.1 整体设计任务 (4)1.2 整体设计要求 (4)1.3 智能灭火小车系统整体方案设计 (4)1.3.1 智能灭火小车整体模块设计 (4)1.3.2 智能灭火小车整体设计方案选择 (5)第二章智能灭火小车的硬件设计 (7)2.1 智能灭火小车系统硬件基本组成部分的设计方案 (7)2.1.1 控制器模块 (7)2.1.2 火源检测模块 (8)2.1.3寻光电路模块 (8)2.1.4电机驱动模块 (9)2.1.5灭火模块 (12)2.1.6电源模块 (12)2.2智能灭火小车系统控制部分的设计思想 (12)2.2.1 控制部分 (12)2.2.2控制部分单元电路图 (13)2.3智能灭火小车系统检测部分的设计思想 (13)2.4系统各模块的最终方案 (14)第三章智能灭火小车的软件设计 (14)3.1 智能灭火小车系统的软件设计 (15)3.2智能灭火小车主程序流程图 (15)结论 (19)致谢.............................................. 错误!未定义书签。
参考文献.. (21)附录 A ............................................. 错误!未定义书签。
附录 B ............................................. 错误!未定义书签。
附录 C ............................................. 错误!未定义书签。
附录 D ............................................. 错误!未定义书签。
基于单片机的智能灭火小车设计摘要:当今社会,火灾在现实生活中普遍存在,被称为自然界三大灾害之一。
当火灾发后,灭火工作坏境恶劣时,人工不能完成一些灭火任务,此时便可以使用智能灭火小车去完成相应的任务。
智能灭火小车的设计与实现

智能灭火小车的设计与实现它可以按照你给定的路线行走,找到光源并尽快的行走到光源附近,启动风扇(相当于灭火),灭火后还可以按照以前的路线继续前进。
这个工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、电压变化等多个因素影响,它模拟了现实机器人处理火警的过程,灯泡代表燃起的火源,机器人必须找到并熄灭它。
下面为机器人灭火的一般特性以及系统的构成:方案本方案具有以下七个模块组成:单片机控制模块、驱动模块、传感器模块、灭火模块、电源模块、循线模块、寻光模块。
1.控制模块采用STC89C52RC(STC 89C52RC数据手册)单片机作为本系统的核心控制芯片。
能对其进行一系列处理,根据处理结果,驱动电机做相应的运动,并能控制风扇转动进行灭火操作。
2.驱动模块驱动模块采用L298芯片与两个直流电机,该芯片能够接收单片机发出的控制信号,同时驱动两个直流电机运动。
3. 传感器模块传感器模块采用红外传感器和光敏电阻(光敏二级管)传感器两种传感器,红外传感器探测行进路面,光敏电阻传感器探测前方的光源(火焰),并将探测到的数据传到STC89C52RC单片机进行模数转换。
4. 灭火模块灭火模块采用直流风扇,用5V电磁继电器作为控制开关控制风扇的停转。
5. 电源模块锂电池稳压,使机器人动作的正常运行。
6. 循线模块它是指小车在白色地板上循黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。
红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光。
单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。
7.寻光模块寻光模块是根据电阻阻值的大小变化引起电压的变化,与给定值作比较,发送给单片机,当大于给定值则为1(高),当小于给定值则为0(低)。
然后由单片机来控制机器人的各种动作。
基于单片机的灭火智能小车的设计与实现

基于单片机的灭火智能小车的设计与实现
本论文设计了一种基于单片机控制的智能小车,旨在解决火灾现场的灭火问题。
小车具有远程控制和自主寻路的功能,并能够通过水泵系统进行喷洒灭火。
该小车使用了一款性能稳定、价格实惠的STM32F103C8T6单片机作为主控芯片,通过PWM信号控制直流电机实现小车的前进后退、转弯等方向控制操作。
小车的传感器模块采用了火焰传感器和超声波传感器,可对火灾现场进行实时监测,以实现自主寻路功能。
同时,设计了一套完整的水泵系统,将水储存在小车内并进行喷洒灭火操作。
经过测试,该智能小车的性能稳定,具有较好的使用效果,为火灾现场的灭火工作提供了有效的帮助。
基于单片机的智能搜救小车

摘要本小组设计制作的一款智能救援小车,能够实现2008年山东省电子设计竞赛G题的基本部分和发挥部分的所有功能要求。
另外具有以下扩展功能功能:测温、无线遥控、测速及里程、测量路面坡度。
本作品以两个直流减速电机为驱动,通过各类传感器件来采集信息,送入主控单元STC 89C52单片机,处理数据后完成相应的操作,以实现相应的功能。
直流减速电机采用电机专用驱动芯片L293D进行驱动,其中避障采光电开关来完成;用RPR220型光电对管完成系统循迹功能;铁片检测部分通过电感式接近开关铁片进行信号的采集,接近开关反馈的信号送入单片机处理,由控制单元处理信号并控制相应的线圈,利用线圈用电产生磁场的效应捡起铁片并转移到题目中所指定的区域,由语音提示电路提示小车操作完成。
实现了智能救援小车在无人控制状态下实现智能避障、路面循迹、检测并转移金属铁片的智能控制,语音提示,液晶显示电路显示运行的时间。
其所实现的功能相当于简易机器人。
关键词:基本部分和发挥部分、测温、无线遥控、测速及里程、测量路面坡度目录一、设计任务概述1.1设计任务概述设计制作一个智能小车,该小车能按照要求自动运行,通过一个建筑物中曲折的道路,并完成规定的动作。
设矩形建筑物有两个门A、B,门宽24厘米,建筑物的墙壁是10厘米高(或与小车高度相同)、2厘米厚的矮墙,建筑物内无引导轨迹(见图示)。
1.2基本任务1、要求智能小车从A门进入并开始自动计时,从B门出来,在行进过程中,能自动选择适当的路径,避开墙壁,找到通路,三分钟之内到达B门;2、到达B门,停5秒,小车自动计时并数字显示AB段所用的时间,并声光报警;1.3发挥部分1、自B门外,循弧形引导轨迹BC前进(引导轨迹为2厘米宽);2、途中检测到铁片D(铁片D放置在轨迹BC前二分之一段上的任意位置)时停车3秒,并声光报警;3、要求小车拾起铁片D,继续沿引导轨迹前进;4、到达C点;5、在C点处,放下铁片D并停止前进。
基于单片机智能灭火小车控制系统设计

本科毕业设计(论文)基于单片机智能灭火小车控制系统设计学生学院信息工程学院专业测控技术与仪器(光机电一体化方向)年级班别20级(1)班学号学生姓名指导教师20 年5月摘要如今,我国正处于经济迅猛发展的时期,人民的生活水平得到普遍提高,居住环境和生活环境也不断的改善,但同时,我国的消防安全隐患仍是个巨大的问题。
每年,我国的火灾事故频频出现,尤其是发生了重大火灾时,消防工作人员自身在抢救时也面临着生命的危险,甚至有时候根本无法达到目的地进行灭火抢救。
如何能在高效灭火的同时保障消防员的生命安全,是我们当今所考虑的问题,于是,当代人们想出了智能灭火小车,由机器代替人们进行一些不可完成的工作,同时也能减少生命和财产的损失。
本文是对智能灭火小车控制系统进行了说明和设计,使用C52单片机作为核心来控制小车,利用C语言程序进行相应的指令操作,实现对智能小车每方面的模块进行了控制;此次课设包含了设计电源电路、电机驱动电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它辅助电路,并将它们加以组合成为灭火小车,其中电源电路提供工作时系统所需要的电源,电机驱动电路则使用电机驱动芯片L298N驱动电机控制智能小车的前进后退以及转向,并使用火焰电阻传感器作为核心检测模块,进行火焰探测,再探测到火源时使用相关程序驱动USB风扇进行灭火等相关操作。
关键词:智能灭火小车,电机驱动芯片L298N,火焰电阻传感器,C52单片机AbstrackNowadays, our country is in the period of rapid development of economy, people's living standards improved universally, living environment and living environment has been improved, but at the same time, hidden danger of fire safety in our country is still a huge problem. Every year, our country's fire accident appeared frequently, especially when the big fire broke out, fire during the rescue staff itself is faced with the risk of life, sometimes even can not reach the destination for fire fighting and rescue. How can the effective fire at the same time to ensure the safety of a fireman's life, is our today's consider problems, so the contemporary people come up with intelligent fire-fighting vehicles, by machines instead of people to work for some impossible, at the same time also can reduce losses of life and property. This paper is on the intelligent car control system specification and design, use C52 as the core to control the car, using C language program for the corresponding instruction operation, realize the intelligent car control every aspect of the module; The class set design includes power circuit, motor drive circuit, flame detection circuit, fire fan and other auxiliary circuit, and to combine them into the fire fighting vehicles, including power supply circuit for work when the system power supply, motor drive circuit is used motor driver chip driver motor control of the intelligent car forward back and turned, and use the flame resistance sensor as the core detection module, flame detection, relevant procedures are used to detect fire source drive USB fan for fire fighting and related operations.Key words: Smart fire extinguishing car, light sensor sensor, C52 single chip目录1 绪论 (1)1.1 灭火小车控制系统的设计背景和意义 (1)1.2 国内国际研究现状 (1)1.3 灭火小车控制系统的目标 (4)2 灭火小车控制系统介绍 (5)2.1 灭火小车控制系统功能概述 (5)2.2 系统工作原理 (6)2.3 主要设计内容 (6)2.4 本章小结 (6)3 系统硬件设计 (7)3.1 硬件设计框图 (7)3.2 硬件设计及主控芯片介绍 (7)3.2.1 AT89C52主控芯片介绍 (8)3.2.2 驱动电机系统方案设计 (10)3.2.3 火焰检测系统设计 (12)3.2.4 车体方案设计 (13)3.2.5 风扇模块设计 (14)3.3 本章小结 (15)4 系统软件设计 (16)4.1 软件设计思路 (16)4.2 系统程序流程图 (16)4.2.1 驱动电机模块程序流程图 (17)4.2.2 灭火流程图 (18)4.3 软件实现 (20)4.3.1 软件开发平台介绍 (20)4.3.2 各功能模块软件程序设计 (20)驱动电机模块主程序: (20)风扇模块主程序: (22)延时子程序 (24)4.4 本章小结 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1程序代码 (28)1 绪论1.1 灭火小车控制系统的设计背景和意义火灾的发生在我们的生活当中可以说极为常见,我们也时常听到某地发生了火灾,有多少人遇害,这足够引起了我们的重视。
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摘要:该设计应用AT89C51,可以与数码显示管、电路等相结合的元件作为小车的控制核心,可以与数码显示管、电路等相结合。
基于单片机设计,AT89C51作为报警装置的控制器,可以充分运用AT89C51的数据处理和实时控制功能,让小车处于最好的状态。
当电机信号产生驱动灭火小车行进时,根据寻迹模块的红外对管能否寻到黑线产生的高低电平信号再传送到单片机,单片机根据程序设计要求做出相应的判断送给电机驱动模块.让小车在黑线上实现运行及转向的功能。
通过超声波传感器接受到障碍物信号,实现超声波避障功能。
通过红外传感感知温度,实现小车的灭火功能。
关键词:单片机路况检测报警超声波灭火Speech Control Robot based on STM32Author: LiuPeng: Tutor:WangChengJunMajor in Mechanical & Electronic Engineering, Graduated in 2019 Abstract:This design USES AT89C51 as the control core of the car, and digital display tube, circuit, etc. Based on MCU design, AT89C51 as the controller of the alarm device, can fully AT89C51 data processing and real-time control functions. Keep the car in top condition. When the motor signal is generated to drive the fire fighting cart, the high-low level signal generated by the black line can be detected by the infrared pair tube of the tracing module and then transmitted to the MCU, which makes the corresponding judgment according to the program design requirements and sends it to the motor drive module to realize the function of running and turning on the black line. Ultrasonic obstacle avoidance function is realized by receiving the obstacle signal through ultrasonic sensor. The fire extinguishing function of the car is realized by sensing the temperature with the infrared sensor.Key words:Single chip microcomputer tracking alarm ultrasonic目录前言 (2)1 方案设计 (4)1.1 方案论证 (4)1.1.1 控制器的选择与论证 (4)1.1.2 电机驱动芯片的选择与论证 (4)1.1.3 显示器件的选择与论证 (5)1.1.4 路况检测模块 (5)2 系统硬件电路与实现 (5)2.1 红外遥控及解码模块 (5)2.2 红外遥控模块及解码模块 (6)2.2.1 二进制信号的调制 (6)2.2.2 二进制信号的解调 (7)2.2.3 二进制信号的解码 (7)2.3 单片机红外硬件电路的实现 (8)2.4 电机驱动智能灭火模块 (8)2.5 路况检测模块 (11)2.6 智能防撞报警模块 (12)3 系统软件设计及实现 (14)3.1 红外整体程序 (14)3.2 红外遥控的解码和实现 (15)3.3 电机驱动灭火 (16)3.4 小车防撞报警 (17)4 系统调试 (18)4.1 遥控发送接收调试 (19)4.2 灭火驱动调试 (20)5 总结 (22)前言在现代社会,单片机技术发展迅速,机械电子技术逐步融合,自动控制技术在工业中的地位已经变得非常重要。
迄今为止,中国的自动控制和传感器技术在世界上处于领先地位,譬如,玉兔二号今年一月在背面着陆。
作为第二次工业革命的产物,汽车也与更准确的电子信息相结合,特别是现在的热门的自行巡航系统,表明了电子信息技术对汽车影响巨大,汽车上加装的各种智能系统使汽车的功能更加多样,集代步,娱乐,甚至办公等多种功能于一体。
随着时代发展,单片机的应用会越来越多,越来越深入。
目前中国的信息技术虽然达到了世界顶尖水准,但在很多方面和发达国家仍然有很大的差距,这需要我们继续努力,奋起直追。
为了适应今后智能汽车的发展,现特开始研究小型智能灭火小车。
探索今后智能汽车的发展模式,掌握多种控制技术和实时传感器的配合方法。
促进智能汽车的发展。
此项设计的核心应用了51单片机为控制核心,实现小车寻迹,蓝牙控制,灭火等多种智能功能。
1 方案设计1.1 方案论证在对系统进行设计时,对传感器的选择以及芯片的选择,电机的功率选择都进行了一一论证,尽可能选择出适合系统的传感器及芯片,以及功率适合的电机。
1.1.1 控制器的选择与论证方案一:STM32F103RBT6。
32位单片机主频为72M,而51单片机的最高主频为24M,所以STM 32的运行速度比51单片机快很多。
集成大部分工控当中的功能模块如USB,管脚多且外设丰富,该单片机的程序模块化,代码效率高,函数接口简单,开发简易且周期短,主要在工业控制、智能设备等上面使用。
方案二:AT89C51系列。
传统的8051内核单片机升级后的单片机。
有抗干扰强、工作频率广、内部高可靠进行复位、功耗低的优点,这种系列单片机采用的是AT89C第八代的加密技术,以现在技术水平来说暂时是没办法解的,完全兼容传统语句代码,抗干扰能力强,具有防外部时钟的功能。
综合考虑,系统最终选择的是方案二,主控芯片采用价格低廉,保密性能强,开发简易的8位单片机。
1.1.2 电机驱动芯片的选择与论证方案一:采用L298NL298N,内部包含4信道逻辑驱动电路,二相和四相步进电机的专用驱动器,可同时驱动2个二相或1个四相步进电机,内含二个H-Bridge 的高电压、大电流双全桥式驱动器,可驱动46V、2A以下的步进电机,接收标准TTL逻辑准位信号,可以直接透过电源来调节输出电压;此芯片可直接由单片机的IO端口来提供模拟时序信号,但在智能小车电路中单片机IO 端口的使用匮乏。
该设计也不用于速度控制,相对来讲LG9110成本较低。
方案二:采用LG9110LG9110是为控制驱动电机设计的,单片IC之中集成了分立电路,使整机可靠性提高,外围器件成本降低。
该芯片具有良好的抗干扰性,有两个TTL/CMOS兼容电平的输入;两个输出端能直接驱动电机的正反转运动,每通道能通过750-800mA的持续电流,峰值电流能力可达1.5-2.0A;同时它具有较低的输出饱和压降;钳位二极管可以释放感性负载的反向冲击电流,使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用安全可靠。
LG9110被广泛应用于各种电路上,如玩具汽车电机驱动、步进电机驱动、和开关功率管等。
方案三:使用分立原件搭建电机驱动电路使用分立原件搭建电机驱动电路造价低廉,在大规模生产中使用广泛。
但分立原件H桥电路工作性能不够稳定,较易出现硬件上的故障,故我们放弃了这一方案。
比较以上方案,在本系统中电机驱动芯片选用第二个方案,使用LG9110作为驱动电路。
因为该LG9110驱动能力强,成本低廉,操作起来方便,因此本设计控制器选用此方案。
1.1.3 显示器件的选择与论证方案一:TFT屏。
TFT液晶为每个像素提供了半导体开关,每个像素能由点脉冲直接进行控制,因此每个节点彼此独立,并且可以持续控制,这不仅使显示屏的响应速度提高了很多,同时也可以使显示色阶得到精确的控制,因此TFT液晶的颜色更真实。
TFT 液晶显示屏具有以下特点:颜色鲜艳、层次感强、亮度好。
方案二:7段数码管是数码管是一类价格便宜使用简单,通过对其不同的管脚输入相对的电流,使其发亮,从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数的器件,每个数码管的每一个段码都由一个单片机的I/O端口,或者使用如BCD 码二-十进制译码器译码进行驱动。
综合考虑,系统采用亮度高、编程简单、价格低廉、应用广泛的数码管,即方案二。
1.1.4 路况检测模块采用红外传感器发送接收探头来检测实时路况信息,并传回单片机处理。
红外发射探头发射红外信号,遇地面或障碍物反射回红外接收探头,红外接收探头接收到从地面或障碍物反射回的红外信号之后给单片给一个电平信号,来判断整体路况信息。
可直接选择程序简单,性能可靠,价格低廉的红外传感器就可实现。
2 系统硬件电路与实现2.1 红外遥控及解码模块本设计采用了AT89C51单片机作为主控芯片来处理各模块运营工作,图1表示出系统硬件总框图。
图1 系统硬件总体框图2.2 红外遥控模块及解码模块红外遥控是一种无线,不需要接触的新技术,信息传输更加准确,抗干扰能力强,功耗和成本低,便于携带等诸多优点。
应用在现代诸多的商业产品中,如电视,空调等。
并且被电子计算机系统所应用。
发送和接收两个模块组成了红外遥控模块。
发送模块由主芯片的二进制信号编码调试的脉冲信号,通过发射管发射信号。
接收管一般采用便宜耐用的接收头,接收信号后,经过放大,检测再传输给单片机处理,如图2所示。
发射接收解码图2 红外遥控解码框图2.2.1 二进制信号的调制信号的调制根据遥控器的芯片来完成,把编码后的二进制信号调为频率38KHz的间断脉冲串,差不多等于用二进制信号的编码乘以频率为38KHz 的脉冲信号得出来的间断脉冲串,即调制后用于红外发射二极管发送的信号。
如图3所示,A是二进制信号的编码波形,B 是频率为38KHz(周期为26us) 的连续脉冲串,C是经调制后的间断脉冲(C=A×B),用于红外发射二极管发送的波形。
图3中,待发送的二进制数据为101。
如图3所示。
表示‘1’编码后的二进制信号单个脉冲调制后的二进制信号图3 二进制信号的调制2.2.2 二进制信号的解调一体化红外接收头HS0038完成二进制信号的解调,内部处理并解调复原收到的红外信号,输出图4中波形E (正好是对图3中波形A 的取反),HS0038的解调可理解为:在输入有脉冲串时,输出端输出低电平,否则输出高电平。