智能灭火小车
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。
基于单片机的智能灭火小车设计与实现论文
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 STM32Abstract：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。
智能灭火小车演示系统设计实现分析-开题报告书
本科生毕业设计〔论文〕开题报告毕业设计题目：智能灭火小车演示系统的设计与实现智能灭火小车演示系统的设计与实现一、课题研究的目的和意义智能化作为现代社会的新产物，将是以后的开展方向，它可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动地运作，无需人为管理，便可以完成预期所要到达的或是更高的目标。
同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比拟先进的遥控车还能控制其速度，而智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，于是便演化成为了一个集环境感知、规划决策与自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，属于典型的高新技术综合体。
国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。
它的开展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。
1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS 〔Autonomous Guided Vehicle System〕。
第二阶段从80年代中后期开场，世界主要兴旺国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。
在欧洲，普罗米修斯工程开场在这个领域的探索。
在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟〔NAHSC〕。
在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。
第三阶段从90年代开场，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。
最为突出的是，美国卡基.梅隆大学〔Carnegie Mellon University〕机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车〔Navlab1—Navlab10〕的研究，取得了显著的成就。
随着我国科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。
智能小车是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。
基于MSP430F169的智能灭火小车设计
ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｓ ｉ ｔ ｓ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｅ ｘ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｉ ｓ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｒ ｅ ．Ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｗｉ ｓ ｅ ，ｉ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｅ ｓ ｔ ｏ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｒ ｏ ｏ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｔ ｕ ｒ ｎ ｓ ｗｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｔ
中 图分 类 号 ：ＴＰ ２ ３ 文 献标 志码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ８ —５ ４ ７ ５ （ ２ ０ ｌ ３ ） ０ ２ —０ ０ ４ ４ —０ ５
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎｔ Ｆｉ ｒ ｅ － ｉｇ ｆ ｈｔ ｉ ｎ ｇ Ｃａ ｒ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍ ＳＰ４ ３ ０ Ｆ１ ６ ９ Ｍ ＣＵ
第２ ４ 卷 第２ 期 ２ ０ １ ３ 年６ 月
苏州市 职业 大பைடு நூலகம்学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｖｏ １ ． ２ ４． ＮＯ． ２ Ｊ ｕ ｎ．，２ ０１ ３
的 占 空比 驱 动 左 右 轮 运 动 ， 确保 小 车 在 规 定场 地 上 不 碰 擦 墙 壁 ． 当检 测 到 门 口 白线 时 ， 启 动 火 焰 传 感 器检 测房 间 内有 无 火源 ． 如果 检 测到 火源 则 进 一 步调 整位 置 灭 火 ， 如 果 没 有 发现 火源 则 继续搜 索其 他房 间后 返 回原 点 ． 经试 验 测试 ， 小车 能在规 则 内 自主 完成 灭火任 务 ． 关 键 词 ：ＭＳ Ｐ ４ ３ Ｏ Ｆ １ ６ ９ 单 片机 ；灰度 传 感 器；距 离传 感 器；火焰 传感 器 ；Ｌ ２ ９ ８ Ｎ
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。
消防灭火小车文献综述
消防灭火小车文献综述消防灭火小车是一种重要的消防设备，通常用于火灾现场的灭火和救援工作。
随着科技的不断进步，消防灭火小车也在不断发展和升级。
本文将对消防灭火小车的现状和发展趋势进行综述，帮助读者了解消防灭火小车的相关知识。
消防灭火小车的分类根据不同的功能和应用场景，消防灭火小车可以分为多种不同的类型。
1. 基本型消防灭火小车基本型消防灭火小车是一种用于基本火灾灭火的设备，通常配备了水罐、泡沫罐和灭火器等。
这种消防灭火小车通常能够提供一定的喷水距离和水流量，以及不同类型的灭火剂。
2. 技术型消防灭火小车技术型消防灭火小车通常配备了多种技术装备，包括热成像摄像机和无线通讯设备等。
这种消防灭火小车通常用于大型火灾和复杂灭火作业，能够为消防人员提供更加准确、快速和安全的救援服务。
3. 特种型消防灭火小车特种型消防灭火小车主要是为了满足特殊需求而设计的，包括森林防火、电力设施灭火和化学品灭火等。
这种消防灭火小车在不同场合和灭火工作中发挥着不可替代的作用。
消防灭火小车的发展趋势随着信息技术的不断进步和消防技术的不断革新，消防灭火小车正朝着智能化和自动化方向发展。
以下是消防灭火小车的主要发展趋势：1. 人工智能技术的应用目前，越来越多的消防灭火小车开始使用人工智能技术，包括机器学习、计算机视觉和语音识别等。
这种技术可以大大提高消防灭火小车的智能化和自动化水平，使其能够更准确地识别火源、监测火势和做出合适的灭火方案。
2. 高清晰度热成像技术的应用热成像技术可以通过探测火源周围环境中的温度变化来帮助消防人员更好地了解火势，并采取相应的灭火措施。
因此，越来越多的消防灭火小车开始使用高清晰度热成像技术。
这种技术可以提供高质量的热成像图像和准确的温度测量数据，使消防人员能够更加准确地判断火势大小和方向。
3. 高精度定位技术的应用高精度定位技术可以帮助消防人员更加准确地判断火灾位置和方向，从而采取更加合理的灭火措施。
因此，越来越多的消防灭火小车开始使用高精度定位技术，包括GPS和惯性导航等。
智能消防小车的设计与实现
唐山学院毕业设计设计题目：智能消防小车设计与实现系别：智能与信息工程学院班级：12电气工程及其自动化（2）班姓名：刘亚东指导教师：张国旭2016年6月 1 日智能消防小车设计与实现摘要本智能消防小车采用STC89C52单片机为主控，由火焰传感器、避障传感器、3路寻线传感器和电机等器件组装而成。
小车可以实现自动寻找火源、自动靠近火源和自动灭火等设计的核心功能。
除此之外，小车还可以实现在指定区域内行驶，当遇到障碍物时，能避开障碍物等功能。
3路寻线模块是由反射式光电传感器和比较器组成，当采集到信号时会传送给单片机进行数据处理；避障模块主要是由红外避障传感器构成，通过发射器发射红外光，当被接收器接收到时，证明前方有障碍物；灭火模块由升压电路和灭火风扇组成，再以L293D为核心的电机驱动模块作为电机驱动电路，完成灭火功能。
程序设计采用的是C51编程，将各个模块组装在一起后，结合程序，通过单片机的控制，最终完成小车的设计。
本设计详细地介绍了各传感器的原理和特点，以及STC公司所生产的STC89C52的性能和应用。
并在分析智能消防小车灭火的基础上，进一步指出设计的不足，然后进行改进。
关键词：单片机传感器避障灭火Design and Realization of intelligent firecontrol carAbstractThe intelligent fire car adopts STC89C52 single-chip microcomputer as the master, by the flame sensor, obstacle avoidance sensor,3 road line devices such as sensors and motor assembled. Car can realize automatic looking for fire, automatic near the fire source and the design of the core functions such as automatic fire extinguishing. In addition, the car can also be implemented in the designated area, when faced with obstacles, can avoid obstacles, and other functions.3 road tracking module is composed of reflection type photoelectric sensor and comparator, when collected signals transmitted to the microcontroller for data processing; Obstacle avoidance module mainly consists of infrared sensor of obstacle avoidance, through infrared transmitter launch, when the receiver, then prove the obstacles ahead; Fire extinguishing module is composed of booster circuit and fire fan, again with a core of L293D motor driver module as a motor drive circuit, complete function of fire. Programming using C51 programming, after various modules assembled together, combining with the program, through the MCU control, finally completed the design of the car.This design were introduced in detail, the principles and characteristics of various sensors, as well as on STC company produces STC89C52 performance and application. And on the basis of the analysis of intelligent fire car fire, further points out the shortcomings of the design, and then to improve.Key words: single chip mircocomputer; sensor; obstacle avoidence; fire fighting目录1 引言 01.1 设计目的及意义 01.2 国内外发展现状及前景 01.3 研究内容及预期结果 (1)2 设计方案 (2)2.1 设计方案选择 (2)2.1.1 CPU芯片选择 (2)2.1.2 小车底盘选择 (2)2.1.3 火焰传感器选择 (3)2.1.4 避障探测器选择 (3)2.1.5 电源选择 (4)2.2 最终设计方案 (4)2.3 小车灭火流程 (5)3 系统硬件模块设计 (6)3.1 主控模块设计 (6)3.1.1 STC89C52芯片 (6)3.1.2 STC89C52的外部结构及特性 (6)3.1.3 STC89C52内部组成 (9)3.2 电机驱动模块设计 (10)3.2.1 电机的介绍 (10)3.2.2 驱动模块设计 (10)3.3 火焰传感器模块设计 (11)3.4 避障传感器模块设计 (12)3.5 寻线模块设计 (14)3.6 串行口模块设计 (15)3.7 小车的整体硬件设计 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 编程语言介绍 (17)4.2 所使用软件介绍 (17)4.2.1 Keil uVision4软件概述 (17)4.2.2 官方STC_ISP下载软件概述 (19)4.3 各模块程序设计 (20)4.3.1 寻线模块子程序 (20)4.3.2 躲避障碍物子程序 (20)4.3.3 小车灭火子程序 (21)5 系统的调试与分析 (23)5.1 小车的制作过程 (23)5.2 智能小车的调试 (23)5.2.1 调试中问题的解决 (23)5.2.2 调试结果 (24)5.2.3 调试的分析与改进 (25)5.3 小车的优缺点分析 (26)5.3.1 小车的优点 (26)5.3.2 小车的缺点 (26)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)附录一电路原理图 (30)附录二程序代码 (31)1引言1.1 设计目的及意义在各种灾害中，对公共安全和社会发展危害最大的，且最常见、最普遍的，火灾毫无疑问是其中之一。
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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襄樊学院毕业论文（设计）论文题目：基于AVR单片机的智能灭火小车的设计EnglishTopic：The Design of Intelligent Fire-fighting CarBased on AVR MCU系别：物理与电子信息工程学院专业：07自动化班级：0711学号：07111056学生姓名：章振保指导教师：贾巍2011年月日基于AVR单片机的智能灭火小车的设计摘要：随着社会与国家的发展，现代火灾及时补救已成为迫在眉睫需要解决的问题，救火早一刻就少一分损失，消防救援人员固然速度已经很快，但也需要一段不小的时间，而且进入救火现场还有生命危险的可能，于是灭火智能小车的理念诞生了。
本设计主要就是针对消防智能技术的制作与研究，小车以ATMEGA128单片机为控制核心，加以电源电路、电机驱动、光电传感电路、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，光电对管完成寻迹和避障，光敏电阻传感器检测火焰，采集到的数据通过ATMEGA128单片机处理传输到专用电机驱动芯片驱动电机控制小车的前进后退以及转向，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，制作的消防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。
关键词：ATMEGA128单片机；传感器；智能灭火小车；直流电机；寻迹The Design of Intelligent Fire-fighting Car Based on AVR MCU Abstract: With the social and national development, the inevitable fires a variety of dangerous places frequently, to the Social Security created a lot of hidden dangers, so the modern fire remedied in time, has become an urgent need to address the problem, the fire As early as the moment to curbing, fire rescue personnel of course, speed has been fast, but it also needs a big time, and enter the fire scene there is the possibility of life-threatening, so was born the concept of fire-fighting car, stupid design is mainly for the production of fire-fighting carr, car in order to ATMEGA128 microcontroller to control the core,To power supply circuits, motor drives, photoelectric sensor circuit, the flame detection circuit, fire fans, and other circuit. Power circuit to provide the necessary working power supply systems, special-purpose motor driver chip drives car forward backward motor control, as well as steering, photoelectric tracing the completion of the tube and avoid obstacles, and photosensitive resistance sensor detects flame, fire-fighting fans put out the fire. This design produced a simple car fire extinguishing capabilities to achieve the realization of on-site fire-fighting purposes, the design goal of a better way to complete a task.Key words: ATMEGA128 MCU; Sensor; Smart car fire; DC; Tracing1绪论 (1)1.1 智能灭火小车控制系统的设计背景和意义 (1)1.2 智能灭火小车控制系统的目标 (1)1.3 主要内容 (1)2系统设计及方案比较 (2)2.1 整体方案设计 (2)2.2 硬件实现方案 (2)2.3 硬件总体设计方案 (6)2.4 软件总体设计方案 (7)3 硬件单元电路设计 (8)3.1 电源电路 (8)3.2 微控制器模块的设计 (8)3.3 电机驱动电路的设计 (11)3.4 舵机转向模块设计 (13)3.6 火焰检测电路的设计 (17)3.7 灭火与音报警系统的设计 (18)4软件实现 (20)4.1 软件开发平台介绍 (20)4.2 主程序流程图 (20)4.3 寻迹程序流程图 (21)4.4 灭火程序流程图 (22)5 系统功能调试 (25)5.1 测试仪器及设备 (25)5.2 功能测试 (25)5.3 调试心得 (27)结论 (28)[参考文献] (29)附录 (30)致谢 (31)1.1 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。
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。
现今，单片机以其强大的控制能力已经被广泛应用于诸多领域，配以各种接口传感器可以实现系统的智能化。
无论在安全防护领域、工业控制领域、医疗卫生领域、还是在国防军事领域、航天航空领域，微控制器都起着举足轻重的作用。
从最初的8位控制器到现在的32位控制器都还有很大的发展和应用空间。
根据本设计的要求，将采用ATMEL公司生产的ATMEGA128型单片机1.2 智能灭火小车控制系统的目标本论文设计的智能寻迹灭火小车控制系统应用范围十分广泛，设计的智能寻迹灭火小车应该能够实现温度监控、报警、具有自动寻迹、吹风灭火、返回起始点等功能，可通过温度的监控来进行设定小车是否前进。
本设计具有很好的开发前景，将会受到广大安全防护人员的欢迎。
1.3 主要内容本论文设计了以ATMEGA128单片机作为主控制器，光敏电阻作为本系统的火焰传感器，用ST178型光电对管进行寻迹和避障，L298作为直流电机的驱动芯片。
本论文所包含的内容如下：1、以单片机ATMEGA128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、壁障系统、火焰检测系统以及灭火系统和各个模块间接口。
2、完成主要功能模块的程序设计，分别完成对各个功能模块的程序进行调试工作。
2 系统设计及方案比较根据课题设计的要求和课题目标，本论文制定出了系统的设计方案，并通过比较论证，选择合适的器件。
最终确定手工制作小车，采用ATMEGA128单片机作为主控制器，用ST178型光电对管进行避障，TN9型热释电非接触式温度传感器作为本系统的火焰传感器，L298作为直流电机的驱动芯片的设计方案。
2.1 整体方案设计课题要求设计一个简易智能灭火小车模型，能到指定区域进行灭火工作（以蜡烛模拟火源，分布在小车行走的场地中）。
小车必须通过内部设备采集现场环境情况进行分析并做出相应的动作，以达到小车智能灭火的目的。
根据题目要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、直流电机及其驱动模块、避障传感器模块、避障模块、火焰传感器、灭火系统及其驱动模块等模块构成，本系统的方框图如图1所示。
图1 系统结构框图为较好的实现各模块的功能，本论文分别设计了几种方案并分别进行了论证。
2.2 硬件实现方案2.2.1 MCU的选择近年来，单片机应用技术发展迅速，为智能装置的开发设计带来了很大的便利。
但在开发设计中选择合适的MCU带来了很大的困难。
方案1：采用可编程逻辑器件CPLD作为控制器。
CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、I/O资源丰富、易于进行功能扩展。
采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。
但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。
且从使用及经济的角度考虑本论文放弃了此方案。
方案2：采用凌阳公司的16位单片机，它是16位控制器，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点。
处理速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。
但是当凌阳单片机应用语音处理和辨识时，由于其占用的CPU资源较多而使得凌阳单片机同时处理其它任务的速度和能力降低。
本系统主要是进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制，兼有声音报警。
如果单纯的使用凌阳单片机，在语音播报的同时小车的控制容易出现不稳定的情况。
从系统的稳定性和编程的简洁性考虑，本论文放弃了单纯使用凌阳单片机而考虑其它的方案。
方案3：采用Atmel公司的ATMEGA128单片机作为主控制器。
ATMEGA128是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS 8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。
且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。
但是考虑到本系统要进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制、声音报警，若使用ATMEGA128可能在数据处理方面有一些不足。
因此本论文不选择此方案。
方案4：采用Atmel公司的ATMEGA128高端单片机作为主控制器。
ATMEGA128为基于A VR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器。