基于单片机的灭火机器人控制系统设计与实1
【《基于单片机智能火灾报警系统设计与实现(论文)》9600字】
基于单片机智能火灾报警系统设计与实现目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (1)1.3 本文的研究内容 (2)第2章智能家居安防报警系统的总体设计 (3)2.1 系统的整体设计方案与设计 (3)2.1.1 系统总体设计要求 (3)2.1.2 整体设计方案框图 (3)2.2 设计难点及创新 (3)第3章智能火灾报警系统的设计原理与实现 (4)3.1 智能火灾报警系统下位机框图 (4)3.2 硬件电路设计 (4)3.2.1 核心控制芯片 (4)3.2.2 防火报警模块设计 (5)3.2.3 显示屏模块 (7)第4章系统软件设计 (8)4.1 软件开发工具 (8)4.2 系统程序代码设计 (8)4.3 烟雾传感器报警模块设计 (9)4.3.1 烟雾检测模块硬件设计 (9)4.3.2 MQ-2烟雾传感器软件设计 (11)第5章系统测试与误差分析 (12)5.1 系统测试 (12)5.2 误差分析 (13)总结与展望 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1研究背景与意义目前，智能家庭已经渗透到了生活的方方面面，如空调、电热水器、电冰箱等，不但提升了人们的生活质量，同时也为家居产品的设计思想提供了新的思路。
所以，在未来的社会发展中，智能家庭必将成为一种新的、有前途的发展趋势。
火灾是当前危害最大、危害最大、危害最大的灾害，一旦发生火灾，人们往往会束手无策，只有等待消防队的及时赶到才能将其扑灭。
在此期间，极有可能出现危及人民生命和财产安全的意外事件，其破坏程度远远超过了地震。
随着火灾的发生，人们越来越认识到防火工作的重要性和必要性。
如何及早地发现和采取有效的防范措施是非常必要的，因此，寻找一种能够有效地探测和防止火灾的方法和装置是非常必要的。
通过对周边环境的快速探测和预警，可以使人们在第一时间作出相应的应对，使其达到最大程度的减少，所以消防预警系统的设计与研制对于保障居民的日常生活非常重要。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计随着科技的不断发展，智能化的应用越来越广泛。
在灾害防范领域，智能化技术的应用也日益受到重视。
火灾是一种常见的自然灾害，对人类的生命和财产安全造成了严重威胁。
设计一种基于单片机的火灾智能报警控制系统是非常必要的。
本文将详细介绍这一设计方案及其实施步骤。
一、系统设计思路1. 火灾检测模块火灾检测模块是整个系统的核心部分，主要用于检测火灾的存在。
通过利用传感器采集环境参数如温度、烟雾浓度等，当环境温度或烟雾浓度超出设定范围时，系统应能准确地判断出火灾的发生。
2. 报警控制模块当火灾被检测到后，系统需要能够及时报警，采取措施避免火灾带来的损失扩大。
还需要具备远程监控和控制的功能，以便及时采取相应的应急措施。
3. 数据处理和显示模块数据处理和显示模块主要用于对传感器采集到的数据进行处理和分析，通过显示设备将结果直观地展示出来。
这样可以让使用者更容易地获取到有关火灾的信息并作出相应的决策。
二、系统实施步骤1. 硬件设计硬件设计阶段需要选用合适的传感器来进行火灾检测。
传感器的类型和性能直接影响着系统的可靠性和准确性。
还需要设计控制电路和显示设备电路。
2. 软件设计软件设计是整个系统的灵魂所在，主要包括系统的逻辑控制、数据处理和显示等功能。
需要根据硬件设计的需求，选择合适的单片机，并编写相应的程序，来实现系统的各项功能。
3. 系统调试系统调试是整个设计过程中最为关键的环节。
需要进行硬件和软件的调试工作，确保系统能够稳定、可靠地运行。
还需要进行实际场景下的测试，以验证系统在真实环境下的性能。
4. 系统集成在完成硬件和软件的调试和测试后，需要对系统进行集成，确保各个模块能够协调一致地工作。
在此过程中，还可以根据实际需求对系统进行优化和改进。
三、系统性能要求1. 灵敏度高：系统需要具备高灵敏度的火灾检测能力，能够在火灾刚刚发生时及时作出反应。
2. 可靠性强：系统需要具备良好的稳定性和可靠性，确保在各种恶劣环境下都能正常工作。
基于单片机系统的无人环境灭火机器人的设计与实现
基于单片机系统的无人环境灭火机器人的设计与实现一、背景介绍随着现代化城市的建设，大量高楼大厦的发展已经成为了城市化进程中的一个重要标志，但与此同时，高楼大厦在建筑结构方面的设计复杂度也随之增加，这就给防火工作带来了极大的挑战。
当前，传统的火灾处理方式主要由消防员进行，但由于高楼的高度和结构的复杂性，人工防火存在着一定的缺陷和局限性。
如今，随着无人技术的发展，无人环境灭火机器人越来越受到人们的关注，它可以解决高楼防火难题，为人们的生命安全提供切实的保障。
二、设计方案无人环境灭火机器人系统主要采用基于单片机的控制器实现智能控制，其中包括雷达传感器、控制器、电池等组件。
在机器人的底部安装有两个轮子和一个悬挂支架，支架上安装有一种消防喷洒器械，当机器人探测到火焰时，机器人会自动移动到火灾现场并开始进行灭火。
机器人底部材料应该由具有良好散热性和高强度的金属制成，以确保机器人的稳定性和使用寿命。
三、实现流程1. 雷达传感器探测到火灾场景信号2. 控制器接收到输入信号进行信号处理3. 控制器根据处理结果控制机器人移动至火灾场景进行灭火4. 机器人利用喷洒器械进行喷洒，将消防液体喷洒至火场上以达到灭火的目的5. 当火场被消灭后，机器人自动返回基地并待机四、关键技术1. 火灾场景的探测技术：机器人所使用的探测技术必须能够精准地探测到火灾位置和范围。
此处可以采用红外线、热成像和光学技术，使机器人可以迅速准确地找到并灭火火源。
2. 智能控制技术：基于单片机实现智能控制，包括机器人方向控制、喷洒控制等功能的实现。
3. 机器人结构设计技术：机器人底部的材料应该具有良好的散热性和高强度，机器人的重量、体积、稳定性等方面都需要进行充分考虑和设计。
4. 喷洒器械设计技术：喷洒器械需要具备高效喷洒、均匀喷洒等特点，同时需要考虑机器人悬挂装置的稳定性和支撑能力。
五、总结此设计可以有效地替代传统的人工消防灭火，为高层建筑提供更好的消防保障。
基于单片机的智能灭火报警机器人设计和实现
基于单片机的智能灭火报警机器人设计和实现摘要随着科技的发展、社会的进步，人类不断创造着奇迹，工业的生产跟管理一步一步的前进，不断的创新。
多数控制和管理走进了自动化、信息化、智能化，智能化已经变成了科技发展的主要技术。
在很多工厂车间、工作现场环境比较恶劣的时候，人工不能完成的任务像货物的运输，寻找火源，灭火等，可以采用智能机器人来完成相应的任务，不但省时间，而且省人力。
根据工厂车间的实际日常需要，维持车间的正常运转，研究跟开发智能灭火报警机器人便具有了重大的意义。
本设计主要研究了智能的消防技术，智能机器人以AT89C52单片机为MCU，加上电源电路、驱动电路、火焰传感电路、红外传感器、灭火风扇、蜂鸣器以及其他电路组成。
电源电路为机器人正常工作提供了所需要的电能，驱动电路为机器人提供了可控制的移动，火焰传感电路是发现火源的主要硬件，红外传感器主要判断路况，灭火风扇完成灭火，蜂鸣器用来报警。
本作品对硬件组成进行了设计，并编写了软件程序框图，设计的机器人具有简单的灭火功能，实现了现场灭火。
关键词：AT89C52，驱动模块，单片机，火焰传感器IAbstractDesign of Intelligent of Elimination of FlameAlarm Robot on MCUAbstractWith the development of science and technology, social progress, human beings continue to create miracles with the management of industrial production forward step by step , and constant innovation . Most of the control and management into the automation, information, intelligence , intelligence has become a major technical technological development. In many factory workshop, job site environment is bad , I can not complete the task as artificial transport of goods , looking for the source of fire , fire , etc. , you can use intelligent robots to accomplish the task , not only save time, but also the provincial manpower. According to the actual needs of the factory floor daily to maintain the normal operation of the plant , with the development of intelligent fire alarm research robot will have a great significance.The intelligent design of the main study fire protection technology , intelligent robots to AT89C52 microcontroller MCU, plus the power supply circuit , driver circuit, flame sensing circuit , infrared sensors, fire fans, buzzers , and other circuit components. Providing the power to work the robot needs, provides the driving circuit of the mobile robot can be controlled , the flame sensing circuit hardware is found primarily an ignition source , the main infrared sensor to judge the road, the fire extinguishing power supply circuit for the fan to complete , with the buzzer to the police. The work on the hardware components were designed and prepared a block diagram of a software program to design robots with simple extinguishing function to achieve a live fire.Key words: The AT89C52，Driver Module，MCU，Flame sensor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章 绪论 (1)1.1智能灭火报警机器人的设计背景和意义 (1)1.2智能灭火报警机器人的目标 (1)1.3主要内容 (1)第2章 智能灭火机器人系统设计介绍 (2)2.1智能报警灭火机器人系统功能概述 (2)2.2系统工作原理 (2)2.3系统整体方案选择 (3)2.3.1 MCU的选择 (3)2.3.2 传感器的选择 (4)2.3.3 电源模块的选择 (5)2.4系统硬件总体设计 (6)2.5系统软件总体设计 (6)2.6本章小结 (6)第3章 系统硬件设计 (7)3.1电源模块 (7)3.2AT89C52与核心模块 (7)3.2.1AT89C52单片机介绍 (7)3.2.2 AT89C52最小系统硬件电路 (9)3.3电机驱动电路的设计 (9)3.4循迹与控制电路 (12)3.5.1红外测温传感器 (14)3.5.2红外测温传感器引脚 (15)3.6蜂鸣器报警电路 (16)3.7灭火风扇设计 (17)第4章 系统软件设计 (18)4.1软件开发平台介绍 (18)4.2PWM（脉宽调制） (18)4.3软件设计思路 (19)4.4系统主程序流程图 (20)4.5循迹程序流程图 (20)4.6电机驱动模块流程图 (21)4.7报警及灭火控制程序 (23)4.8避障程序流程图 (24)4.9本章总结 (25)第5章 系统功能调试 (26)5.1测试仪器及设备 (26)5.2功能测试 (26)5.2.1电源线路连接测试 (26)5.2.2 循迹功能测试 (26)5.2.3 避障功能测试 (27)5.2.4 灭火及报警功能测试 (27)5.3调试心得 (27)第6章 系统部分模块代码 (28)6.1初始化程序代码 (28)6.3延迟函数代码 (29)第7章 结 论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录A (33)附录B (35)第1章 绪论1.1 智能灭火报警机器人的设计背景和意义在现实生活中，火灾是非常普遍的，被称作是三大自然灾害之一。
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计
基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计随着科技的不断发展和进步，智能化设备在各个领域得到了广泛的应用，其中智能报警系统在保障人们的生命财产安全方面发挥着重要作用。
在诸多的智能报警系统中，基于单片机的火灾智能报警控制系统成为了研究和应用的热点之一。
本文将介绍基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计，并分析其工作原理和应用场景，希望能够对相关领域的学者和工程师有所启发。
一、系统概述1.1 系统设计的背景和意义火灾是一种常见但又极其危险的灾害，一旦发生火灾往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。
为了及时、准确地发现和报警火灾，传统的火灾报警系统已经不能满足现代社会的需求，因此设计一种基于单片机的火灾智能报警控制系统显得非常必要和重要。
1.2 系统设计的基本原理基于单片机的火灾智能报警控制系统主要通过传感器检测环境温度和烟雾浓度，当环境温度或者烟雾浓度超过一定阈值时，系统能够自动发出报警信号并采取相应的控制措施，例如关闭电器设备、启动消防设备等。
通过这种方式，可以保障人们的生命财产安全，减少火灾造成的损失。
1.3 系统设计的目标和意义基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计目标是实现火灾的及时发现和报警，减少人员伤亡和财产损失。
通过此系统的应用，可以提高火灾报警的准确性和及时性，加强火灾防护的能力，提升人们的生活质量和安全保障。
二、系统设计的硬件部分2.1 系统设计的硬件组成基于单片机的火灾智能报警控制系统主要由单片机模块、传感器模块、显示模块、报警器和执行部件等组成。
单片机模块用于系统的控制和逻辑处理，传感器模块用于检测环境温度和烟雾浓度，显示模块用于显示系统的状态信息，报警器用于发出报警信号，执行部件用于执行相应的控制措施。
这些硬件部分相互配合，共同构成了整个系统的功能。
2.2 系统设计的硬件连接在整个系统中，各个硬件部分之间通过电路连接和数据通信实现了相互之间的交互和协作。
通过这种方式，各个硬件部分能够准确地捕获和处理环境信息，实现系统的功能和目标。
基于C51单片机的智能灭火机器人的设计与研究
感器 同时 出现检 测 障碍物 信号 ，则机 器人 先执 行后 退机 动 ，再执行 原地 旋转 １ ０ 动作 ；若 左 、右传感 ８。 器其 中一 个检 测到 障碍物 ，则相应 的执 行右 转和 左
转机动 。
２机 器 人 系统 设计
２１ 制 系统 ．控
只有 在主 传感 器检 测 到火源 时 ，机器 人机动 停车 ，
水 泵 模 块 开 启 执 行 喷 水 动 作 ； 若 副 机 Ｌ 司５ 系 列 内核 单 片机 非 常适 合做 Ｔ Ｅ公 １
嵌 入 式 控 制 系 统 的 芯 片 ， 因 此 ，微 型 机 器 人 的 控 制
（ ：如果 需要消 除可见光对 传感器 的影响 ，可 注
以在传感器 电路 中增加热缩管解决 问题 ） 红外避 障传感器 微 型 机 器 人 采 用 市面 上 常 用 的红 外 避 障 传 感 器 ：Ｅ ８ Ｄ Ｏ Ｋ １ 一 ８ Ｎ ，它 是 一 种 红 外 线 反 射 式 接 近 开
图 １ 机 器 人 结 构
１机 器 人原 理 介 绍
机 器 人可 以 自动 检测火 源和 探测 障碍物 ，并执 行相 应动 作 。机 器人 电机 驱动模 块处 于机 动状 态 ， 远红 外火 焰传 感器模 块和 避 障传感器 模块 处于 实 时 扫描监控状态 ，水泵驱动模块处于待命状态 。
■ 者：娜本年，防技防器师要方自制传研 作介丽女８生任科院仪讲主究为控及器。 简程校１出现灾学Ｚ０，研向动以感究 中，科务项资编灾系 央基研费资助号２０ 高，业专金（ Ｙ１ ９ ３ ：１） ０４ １
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AVR单片机的灭火机器人设计与实现
基于A VR单片机的灭火机器人设计与实现
1 引言
比赛是近年来快速开展起来的一种对抗活动，它涉及人工智能、机械、、、精密机械等诸多领域。
通过比赛可以培养同学的创新意识、动手能力、团队写作能力等。
其中灭火竞赛是开展范围最广、影响最大的机器人比赛项目之一。
竞赛规章为仿照生活中消防员灭火，机器人从H点动身，在四个房间内寻觅随意摆放的蜡烛，并且设法将其灭掉。
竞赛场地的墙壁高33cm，材质为木板，色彩为黑色。
尺寸1所示。
对于竞赛，得的分越低成果越好。
另外按照挑选的模式不同，计分时要乘上相应的系数。
2 系统硬件设计2.1 系统总体设计
系统以ATmega32为核心，它是一种基于增加RISC结构的、低功耗的8位单片机。
其特点为：①片内具有32K字节的可编程Flash;2K字节的片内SRAM数据存储器;1024个字节片内在线可编程EEPROM数据存储器。
②片内含JTAG接口。
③外围接口。
两个带有分离自立、可设置预分频器的8位定时器/计数器;一个16位定时器/计数器;四个通道的输出;8路10位;32个可编程的I/O口。
④低功耗，最高工作频率为16MHz。
按照灭火竞赛的规章要求，配以碰撞传感器、灰度传感器、火焰传感器和传感器。
通过两路PWM控制两只电机以驱动灭火机器人，另外一路灭火电机由I/O口通过光电耦合器挺直驱动。
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超声波传感器
超声波传感器可以测量 3~200cm 范围内的物体的距离， 并通过模拟信号连接到 控制器上。精度高达1cm，并且非 常稳定。直观易与使用。机器人的启动我们是用声音启动。 通过超声波传感器进行启动，当声音达到一定的分贝的时 候，控制器通过超声波感性到的声音进行寻火。
超声波传感器参数：
致谢
在毕业设计期间，我很感谢宋老师的耐心指导和细心教导， 这使我对灭火机器人有了新的认识和更系统的学习，也感 谢我们学校给我提供这么好的机会进行学习，并提高自己 的专业能力和心理素质。感谢大家的帮助。让我能够如期 完成毕业论文。
软件介绍
我们在编程的时候使用c语言编程，用的软件是VJCstudio 进行程序的编写和修改，这款软件是在 VC6.0基础 上进行修改的。在 c程序进行编写的时候软件可以现实错 误说在地址和原因，我们可以有目的的去修改和改进。软 件具有简单易懂，易学好用的特点。
调试
先将底盘上的电机位置固定，连接控制器，在给固定的直 流电源，使底盘能够向直线行走和转弯，分别调试红外寻 线板和红外避障电路，使有反射光接收到后使信号输出为 一个高电平，供控制器进行检测。在安装好以上模块后， 再检查一次，保证位置合理，能正常得检测到外部情况。
2015 基于单片机的灭火机器人控制系统设计与 实现
指导老师：
姓 专 名 ：
王亦军
于德春
业 ：电气工程及其自动化
主要内容
设计来源背景说明
研究目的与意义 硬件介绍 软件介绍 调试
课题来源
在人类文明的悠久长河中，对机器人的梦想和追
求已有 3000 多年的历史。今天人类已经步入信息
时代对机器人的研究也已突飞猛进。目前人们正
1.通过研究，了解机器人灭火程序的编成和如何控制机器 人，从而初步了解它的工作原理。 2.通过实物演示和自己动手编写程序，认识现代化科技的 奥秘，增加我们的知识含量，丰富我们的学习生活。
硬件介绍
控制器：
1.采用ARM 32位的Cortex™-M3 CPU，128K闪存程序 存储器；20K的SRAM。 2. 主电源采用18V交流电(或21V直流电)，外围驱动 电源采用24/12V直流电； 3. 8 路光电隔离数字量输入， NPN输入形式，输入 电流为10mA； 4. 有1路标准的RS232串行通信接口（抗15KV静电冲 击），可直接与电脑或文本显示器等外设通信； 5.可直接通过RS232接口下载程序，无需烧录器，方 便程序修改、升级； 6. 用Keil C 或汇编编程，我用的是未来伙伴公司给 定的VJC-studio编程C语言。
电机参数介绍
传感器介绍
本毕业设计用到三类传感器分别是地面灰度传感器，红外 接近传感器和超声波传感器：
（ 1 ）地面灰度传感器利用数模转换把感应到的模量 转换为数值反馈于控制器进行判断是否感应到门口他的工作 电压是5V,并且检测到不同的颜色会反馈的数值也不同
红外接近传感器：Байду номын сангаас
红外接近传感器是光电传感器。也的最大感应距离是 10— 80cm ，当有障碍物是他反馈于控制器的数值是 0 ，没有 的时候反馈的数值是1下面的是接近传感器的参数：
在对智能机器人的发展和应用的权限领域的最新 的甚至更高层次挑战，其所创造的凝聚了珍贵的 人文价值，展示了人类无限的想象力，以及的真 理的不懈追求的科学精神。
研究背景与意义
对于当今的世界而言，随时都有可能发生突发事件，例如： 火灾，塌陷，洪涝等。有些是人可以解决的，而有些却是 人类无能为力的。所以这时就需要用机器人来解决，它可 以进入人类无法进入的地方，做许多人做不到的事，使危 害和损失降低。本研究的目的是：