智能灭火小车PPT(章振保)
智能灭火小车设计
{
lcdrs=0;
P0=com;
lcd_delay(5);
lcden=1;
lcd_delay(5);
lcden=0;
}
*/
/************液晶写数据函数****************/
/* void lcd_write_dat(uchar dat)
1.
这次研究的课题主要有如下几点
的内容
MCU控制模块
外部中断程序
2系统方案设计
2.1总体设计框图
MCU是本系统的控制核心，负责处理由红外对管循迹模块，红外避障模块得到的电平信号。最后单片机把信号处理的结果传递给小车电机模块，让小车做出正确的反应。
系统结构框图如下图所示。
总体设计框
2.2核心控制单元的选择
sbit IN2=P3^1;
sbit IN3=P3^2;
sbit IN4=P3^3;
sbit ENA=P3^4;
sbit ENB=P3^5;
sbit RS=P3^6;
sbit E=P3^7;
void DelayMS(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=120;y>0;y--);
lcd_write_com(0x06);
lcd_write_com(0x01);
}
/************三位数显式******************/
/*void lcd_sanweixianshi(uchar wz ,uchar xs)
{
lcd_write_com(wz);
自动灭火系统PPT课件
湿 式 喷 淋 灭 火 系 统 控 制 原 理 图
（2） 干式喷淋灭火系统
工作原理：干式喷淋灭火系统的管网中平 时充入压缩空气，火灾发生时喷头打开，空 气外泄使管网压力降低；当管网气压降到某 一设定值时水阀自动打开，泵机运行，压力 水进入管网并喷出灭火；水流指示器输出报 警信号，压力继电器监测管网消防水压力， 当管网水压低于设定值时，压力继电器输出 信号启动加压水泵。
由于干式喷淋灭火系统管网平时充满压缩空气， 所以不存在消防水渗漏现象及管道冰冻爆裂事故， 故适用于环境温度较低可淋灭火系统
预作用喷淋灭火系统采用火灾探测器作信号 源。
工作原理：火灾发生时，安装在被监控场所的 探测器首先动作输出报警信号；火灾消防报警中 心收到报警信号后，在报警的同时立即通过外触 点打开排气阀，迅速排出管网内的低压空气，使 消防水进入管网，这种方式称为预作用；当火灾 使环境温度升至闭式喷头动作温度时，喷头打开, 系统喷水灭火；水流指示器输出信号。系统中由 于采用了灭火前的预作用，克服了湿式喷淋灭火 系统消防水可能渗漏的弊病，同时避免干式喷淋 系统必须排出管网内压缩空气才能喷水灭火的时 间延误。
（7） 检测消防水池、水箱的水位。
如消防联动设备示意图中显示的自动灭火设备： 自动喷淋灭火系统（水）、CO2灭火系统、泡沫 灭火系统、干粉灭火系统、消火栓灭火系统、灭 火炮等。
其中自动喷淋灭火系统（水）和消火栓灭火系 统最常用,适用面相对最广；对非常珍贵的特藏库、 珍品库房及重要的音像制品库房宜设置CO2灭火 系统；泡沫灭火系统适宜非水溶性甲、乙、丙类 液体可能泄漏的室内场所；大型体育馆等场所一 般采用灭火炮。
消防控制中心对喷淋灭火系统应具有下列 控制和监测功能：
（1） 控制喷淋泵的启动和停止； （2） 监视喷淋泵电源的工作情况； （3） 监视喷淋灭火系统各控制阀的工作情 况；
智能灭火小车的设计与实现
智能灭火小车的设计与实现一、智能灭火小车的设计需求与目标智能灭火小车的设计旨在能够自主感知火灾环境、准确识别火源位置，并迅速采取有效的灭火措施。
其主要需求包括：具备可靠的火源探测能力、灵活的移动性能、精准的定位系统以及高效的灭火装置。
设计目标是在火灾发生的初期，能够快速响应，自主导航至火源位置，进行灭火操作，最大程度地控制火势蔓延。
二、硬件系统设计（一）车体结构智能灭火小车的车体采用坚固且轻巧的材料制作，以保证在复杂环境中的稳定性和灵活性。
车轮采用防滑、耐磨的材质，并具备良好的悬挂系统，适应不同的地形。
（二）驱动系统选择高性能的电机作为驱动装置，通过精确的电机控制算法，实现小车的前进、后退、转弯等动作，确保小车能够在火灾现场灵活移动。
（三）火源探测系统采用多种传感器组合来探测火源，如温度传感器、烟雾传感器和红外传感器等。
这些传感器能够实时感知环境中的温度变化、烟雾浓度和红外辐射，从而准确判断火源的位置和范围。
（四）定位系统利用 GPS 定位模块和惯性导航系统，实现小车在室内外环境中的精准定位，为导航和灭火操作提供准确的位置信息。
（五）灭火装置搭载适合的灭火设备，如干粉灭火器或二氧化碳灭火器。
灭火装置的控制通过电磁阀和喷头实现，能够根据火源的情况调整灭火剂量和喷射方向。
三、软件系统设计（一）数据采集与处理通过传感器采集到的环境数据，经过滤波、放大和模数转换等处理，得到准确、可靠的信息。
（二）火源识别算法运用先进的图像处理和模式识别技术，对采集到的温度、烟雾和红外图像进行分析，识别出火源的特征和位置。
（三）路径规划与导航算法根据火源位置和环境信息，规划出最优的行驶路径。
导航算法结合定位系统的数据，实时调整小车的行驶方向和速度，确保小车能够准确、快速地到达火源位置。
（四）灭火控制算法根据火源的大小、类型和距离等因素，计算出合适的灭火剂量和喷射时间，控制灭火装置进行有效的灭火操作。
四、系统集成与测试在完成硬件和软件的设计后，进行系统集成和测试。
循迹灭火智能小车
自己设计制造小车主体结构，能够按照布局设计思路来完成小车主体结构的调整，保证电路部分和机械部分的全面协调。可以合理地安放传感器，同时也可以锻炼自己的动手设计能力，兼有成本低廉的优势。但是自己设计的小车难免会外表粗糙，费时费力。
综合考虑各种利弊，兼顾小车的成本和质量问题，选择了自己设计小车主体结构。
经过感器作为信息采集元件。
2.3
火焰检测有温度传感器、烟雾传感器、红外传感器、紫外传感器以及
（
紫外线传感器只对
（
红外火焰传感器可以用来探测火源或其它一些波长在
综合考虑，采用红外传感器识别火焰，并采取相应措施排除干扰。
2.4
（
水可以很好的将蜡烛浇灭。但是不管是挤压喷水还是使用水泵喷水，在喷水的远近和广度难以控制，并且使用大电流电机对电源的冲击相当大，难以保证系统的稳定性。
4.3显示模块8
4.4循迹模块与测速模块9
4.5寻火模块10
4.6灭火模块11
附录二：实物图20
答辩小组签名的答辩决议书22
前
随着机械自动化的不断发展，人们在工作、生活的各个方面都希望能够利用自动化的操作来提高工作效率，使生产发展能够得到不断的提高。在实际应用中，具有智能化的机器人在人们无法触及的工作场合下更是大显身手，如各种军事机器人、勘探机器人等。和我们日常生活更为接近的有各种医疗机器人、汽车自动泊位系统、自动驾驶系统等等。任何一个机器人想要实现智能化就必须能够实现对外部环境的自我感知判断并作出相应反应，最终完成人们布置的任务。
2.6
方案
方案
虽然霍耳传感器具有众多优点，但是由于模型车较小，比较细小的磁铁不易寻找。而且利用光电开关更加容易安装使用，所以采用光电开光进行测速计程。
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。
(6)消防智能小车
消防智能小车
一、任务
设计制作一个消防智能小车模型，能到指定区域进行抢险灭火工作。
以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，场地如图所示：
二、要求
1、基本要求
（1）智能小车从安全区域启动，自动寻找到火源并显示。
（2）除安全区外，场地随机出现2个火源，要求智能小车能够发现其中一个火焰并将其完全扑灭。
（3）能够发现并扑灭第二个火焰。
（4）扑灭二个火焰的总时间不超过5分钟。
（5）能够自动计算和显示扑灭的火源数。
2、发挥部分
（1）抢险完毕后智能小车能够返回到安全区域（原位）。
（2）能够自动计算和显示路程。
（3）能够用不同声音对不同的状态进行报警。
（4）其他
三、评分标准
四、说明
1、小车尺寸小于30cm×30cm，所用电源电压小于等于24V。
2、控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。
3、灭火方式不限，但不允许碰倒蜡烛。
4、小车不能完全离开场地。
5、允许一次重启动机会。
6、蜡烛高度：15—20厘米。
蜡烛置于方框的中间位置。
7、障碍物尺寸15cm×15cm×15cm，且位置固定。
8、试验场地可采用黑胶皮，网格线可采用宽度为2.5—3.0cm的白色单面胶纸，
测试时可自带。
智能灭火小车章振保PPT学习教案
软件实现
主程序流程图
在 小 车 行 进 过程 中检测 火焰， 一旦发 现火焰 则切换 到趋光 程序， 计算火 焰位置 ，准确 定位并 启动风 扇灭火 ，灭火 后检测 火焰是 否被扑 灭，确 定火焰 被扑灭 后计数 并回到 发现火 焰的位 置继续 搜索房 间，直 至扑灭 所有火 焰后启 动回家 程序， 回到原 始位置 。
智能灭火小车章振保
会计学
1
目录
小车设计的意义 小车实现的功能 小车设计的结构框架 小车的硬件设计与调试 小车的软件设计与调试 致谢
第1页/共20页
小车设计的意义
实践价值： 实现了对安全防护
的质的提高，也大大地减低了 消防人员的危险。在智能寻迹 灭火系统中应用单片机来代替 人的思考，还可以实现自动化 控制，简化了灭火的工作流程， 使单片机代替多余的消防人员， 节省了国家不必要的支出，减 低了危险。
第11页/共20页
寻迹电路的设计
寻迹传感器模块原理图
行进路径示意第图12页/共20页
火焰检测电路的设计
红外测温传感器TN9
红 外 测 温 传感 器选用 的是凌 阳科技 公司生 产的TN9红 外 测温传 感器， 可测量 目标温 度和环 境温度 。它采 用非接 触测温 手段， 解决了 传统测 温中需 要接触 的问题 。红外 测温模 块根据 大气状 况最远 测温距 离30m， 测 量 回应时 间大约 为0.5s， 而且， 它具备 SPI接 口，可 以很方 便地与 单片机 传输数 据。
灭火风扇
ATMEGA128
火焰传感器
L298驱动直流电机
光电开关避障模 块
第5页/共20页
电路总图
第6页/共20页
电源电路图
智能灭火小车设计报告
智能灭火小车设计报告一系统各个功能模块简介：1.寻迹模块：主要用来给小车做导航前进用。
2.电源模块：主要用来给单片机与电机、风扇驱动模块供电。
3.电机驱动模块：主要用来驱动两个减速直流电机，实现小车的前进、后退、前左转、前右转、后左转、后右转、停车等。
4.风扇驱动模块：主要是用来控制风扇是否吹风，来实现小车灭火功能。
5.传感器：主要用来寻找火源和壁障。
6.硬件框图智能寻迹灭火小车的控制系统以A T89C52为核心，用两片L298N，一片用于驱动两个减速电机，一片用于驱动风扇。
12V电源单独给电机供电，再用7805把12V电源降压至5V给单片机供电。
小车前进时，是通过寻迹模块里的RPR220检测信号再由AD转换为电平信号返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块，让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。
到达火灾地点时，单片机通过L298N来控制风扇工作灭火。
二硬件设计及主控芯片在智能寻迹灭火小车控制系统的设计中，用一片AT89C52单片机作为本控制系统的主控芯片，硬件设计模块共分为：寻迹模块、电机驱动模块、风扇驱动模块、电源模块、风扇模块。
三用光电对管电路的设计及检测与调理电路用比较器，光电对管检测电路如下图中可调电阻R3可以调节比较器的门限电压，且给此电路供电的电池的压降较小。
因此用此电路作为传感器检测与调理电路。
四驱动电机系统方案设计用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。
驱动电路的设计（驱动电机的原理图）：五电源系统方案设计采用8节1.5V干电池供电，电压达到12V，给支流电机供电，然后将12V电压再次降压（7805）、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。
六车体方案设计制定左右两轮分别驱动，前万向轮转向。
即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流减速电机进行驱动，车体前部装一个万向轮。
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小车实现的功能
一、实现温度监控、报警
二、具有自动寻迹 三、吹风灭火 四、返回起始点
系统方框图
ATMEGA128单片机最小系统电路
ATMEGA128工作电压： – 4.5 - 5.5V ATMEGA128速度等级 –0 - 16 MHz 内部自带8路10 位ADC
电机驱动电路的设计
• L298芯片的管脚图
用L298芯片作 为电机驱动， 操作方便，稳 定性好，性能 优良 。
电机驱动电路
电机由L298供电，由全桥进行泻流。 对电机 的控制信号由ATMEGA128直接输入， M1_DIR 与M1_PWM为M1电机的控制信号， M2_DIR与 M2_PWM为M2电机的控制信号,其中INPUT 2与 INPUT 4的信号是由输入INPUT 1、INPUT 3的信
• 寻迹程序流程图
小车寻迹时，由ST178 红外对管检测地面引导线， 反射光越强，值越大；发射
光越弱，值越小。
• 灭火程序流程图
谢谢！
感谢指导老师的细心指导！ 感谢各位答辩老师的莅临！
向和速度，从而达到目标停止。
寻迹电路的设计
• 寻迹传感器模块原理图
• 行进路径示意图
火焰检测电路的设计
• 红外测温传感器TN9
红外测温传感器选用的是凌阳 科技公司生产的TN9红外测温传感 器，可测量目标温度和环境温度。 它采用非接触测温手段，解决了传 统测温中需要接触的问题。红外测 温模块根据大气状况最远测温距离 30m，测量回应时间大约为0.5s，而 且，它具备SPI接口，可以很方便地 与单片机传输数据。
电源模块
火焰检测模块 避障模块 寻迹传感器模块
控 制 器 模 块
电机驱动前进转 灭火风扇及其驱动 报警模块
硬件总体框图
ST178光电对管寻迹
灭火风扇
火焰传感器
ATMEGA128
L298驱动直流电机
光电开关避障模 块
5.0在输出电流为1A dropout voltage典型值为0.5V，即输入电压要>输 出电压+0.5V=5.5V；同样输出电压100mA 时dropout voltage典型值为110mV，输入 电压大于5.1V即可。
基于AVR单片机的智能灭火小车的设计
姓 名： 章振保 学 号： 07110056 学 院： 物电学院 班 级： 07自动化 指导老师：贾 巍
目 录
• 小车设计的意义
• 小车实现的功能
• 小车设计的结构框架
• 小车的硬件设计与调试
• 小车的软件设计与调试
• 致谢
小车设计的意义
实践价值： 实现了对安全防护
动作。由于选用的是增强型MOS管，所以当Port信号为 高时，MOS管在VGS下开始工作，MOS导通，风扇开始
动作，进行灭火；当Port信号为低时，由于增强型MOS
管特点，VGS=0时，iD=0。此时，MOS截止，风扇不动 作。
软件实现
• 主程序流程图
在小车行进过程中检测火焰， 一旦发现火焰则切换到趋光程序， 计算火焰位置，准确定位并启动风 扇灭火，灭火后检测火焰是否被扑 灭，确定火焰被扑灭后计数并回到 发现火焰的位置继续搜索房间，直 至扑灭所有火焰后启动回家程序， 回到原始位置。
红外测温电路
信号采集是系统通过红外测温传感器来测 温度,左边为红外传感器组,是信号的原始采集部
分，它由八个红外测温传感器组成。传感器测
得的信号直接输入到ATMEGA128单片机A/D转 换器的模拟信号输入端口。
灭火与音报警系统的设计
• 灭火驱动电路
单片机输出Port1，Port2控制信号用以驱动灭火电机
号反向后输入。通过对单片机的编程就可以实现
两个直流电机的正反转。
舵机转向模块设计
• 舵机的工作原理
工作原理：控制电路板接受来自信号线的 控制信号（具体信号待会再讲），控制电 机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后 传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反 馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带 动位置反馈电位计，电位计将输出一个电 压信号到控制电路板，进行反馈，然后控 制电路板根据所在位置决定电机的转动方