家庭滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)報(bào)告_畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-07-28 14:36 本頁(yè)面
【正文】 . 7 第五 章 調(diào)試記錄 ............................................................... 7 調(diào)試記錄 ....................................................................... 7 第六章 實(shí)驗(yàn)心得 ...................................................................... 8 參考文獻(xiàn) ..................................................................... 8 附錄 1: 程序清單 .............................................................. 9 附錄 2: 滅火機(jī)器人實(shí)物圖及滅火場(chǎng)地 .............................................. 12 滅火機(jī)器人設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 26 頁(yè) 前進(jìn)子程序 轉(zhuǎn)彎子程序 ST188 子程序序 4序 停止子程序 第一章 緒論 隨著社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展使得機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，從以往多應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域而漸漸融入人們的生活。滅火機(jī)器人作為消防部隊(duì)中的新 興力量，加入了搶險(xiǎn)救災(zāi)的行列。滅火機(jī)器人是一個(gè)集信號(hào)檢測(cè)、傳輸、處理和控制于一體的控制系統(tǒng)，代表了智能機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展方向。 實(shí)現(xiàn)功能 制造一個(gè)自主控制的機(jī)器人在一間平面結(jié)構(gòu)房子模型里運(yùn)動(dòng)，找到一根蠟燭并盡快將它熄滅，這個(gè)工作受地面摩擦、機(jī)器人慣性、機(jī)器人電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)差、齒輪箱與輪子的摩擦、電壓變化等多個(gè)因素影響，它模擬了現(xiàn)實(shí)家庭中機(jī)器人處理火警的過(guò)程，蠟燭代表家里燃起的火源，機(jī)器人必須找到并熄滅它。 第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)在規(guī)定區(qū)域能自主搜索火源并 實(shí)施滅火的智能機(jī)器人小車，本次設(shè)計(jì)使用的主控芯片使用了 STC89C52單片機(jī)，所以設(shè)計(jì)重點(diǎn)在傳感器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)上。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖 圖 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)方案是以上述硬件電路為基礎(chǔ)的，包括電機(jī)控制模塊、傳感器模塊的程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計(jì)采用 C語(yǔ)言編寫，編程環(huán)境是集成 Keil C51編譯器的集成編譯環(huán)境。滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖如圖 。 MCU 小車電機(jī)驅(qū)動(dòng) 傳感器模塊 傳感器模塊 電源部分 風(fēng)扇電機(jī) 滅火機(jī)器人系統(tǒng)軟件 電機(jī)控制模塊 傳感器模塊 滅火機(jī)器人設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 26 頁(yè) HS0038 子程序 火焰子程序 圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖 第三章 硬件設(shè)計(jì) 電源是任何一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件，為了使機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定，單片機(jī)和電機(jī)的供電系統(tǒng)采用獨(dú)立供電的方法。 由于單片機(jī)及所有的傳感器系統(tǒng)供電采用的是 5V的電源，而車體要良好的運(yùn)行電機(jī)的供電電壓應(yīng)該達(dá)到 12V，所以在電源的處理上采用了穩(wěn)壓芯片 7805CV和 7812CV。 圖 電源部分電路圖 L298N L298N是 SGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含 4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。是一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè) H橋的高 電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng) 46V、 2A以下的電機(jī)。其引腳排列如圖 1中 U4所示， 1腳和 15腳可單獨(dú)引出連接電流采樣電阻器，形成電流傳感信號(hào)。L298可驅(qū)動(dòng) 2個(gè)電機(jī)， OUT OUT2和 OUT OUT4之間分別接 2個(gè)電動(dòng)機(jī)。 12 腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)， ENA， ENB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。也利用單片機(jī)產(chǎn)生 PWM信號(hào)接到 ENA， ENB端子，對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。 L298N的邏輯功能： 表 33 SHARP GP2D12實(shí)物圖 滅火機(jī)器人設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 26 頁(yè) L298N電路原理圖： 由于一片 L298N可以直接驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)，但是為了加大驅(qū)動(dòng)力，我們采用兩路
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