滅火機(jī)器人畢業(yè)論文(定稿)(文件)
【正文】 是實(shí)現(xiàn)其他功能的基本條件，這一部分性能好壞將關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能，所以設(shè)計(jì)一個(gè)成本低、可靠性高、滅火效率高、調(diào)試簡(jiǎn)便的測(cè)量方案是該設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。超聲波傳感器在避障的設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用 [2]。 圖 23 超聲波傳感器原理圖 方案 2： 用紅外光電開關(guān)進(jìn)行避障。當(dāng)沒有光線反射回來時(shí)，輸出高電平 [4][7]。綜合論證這幾種傳感器，因本設(shè)計(jì)使用蠟燭模擬火源，對(duì)環(huán)境溫度影響小，煙霧少，排除了煙霧傳感器。光敏電阻在燈光下，易受干擾 在一定范圍內(nèi)空氣溫度變化非常小，熱敏電阻幾乎不發(fā)生變化，光敏電阻受外界干擾比較大，抗干擾能力極差，誤差偏大，不能準(zhǔn)確測(cè)定火源位置 [5][6]。 ? 紅外接收二極管識(shí)別火焰方案 圖 27 紅外接收二極管原理圖 紅外接收二極管可以用來探測(cè)波長(zhǎng)在 700nm ~ 1000nm范圍內(nèi)的紅外線， 其中紅外線波長(zhǎng)在 880nm附近時(shí)，其靈敏度達(dá)到最大。利用它可以制作滅火機(jī)器人、足球機(jī)器人等。只有當(dāng)這路檢測(cè)到火焰，滅火電機(jī)才啟動(dòng)。但自己制作的小車，平衡不能保證，車的性能不好，重量不均。 方案 3：購(gòu)買專用履帶小車，具有組裝完整的車架車輪，和完整的電機(jī)裝配以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。我們不用在考慮電機(jī)裝配和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)。 方案 1：用三塊蓄電池給超聲波和小車供電，和單片機(jī)及其它模塊供電，用蓄電池需要買充電器，整體需要高的價(jià)錢，為降低成本，不選該方案。團(tuán)隊(duì) ARM技術(shù)水平初級(jí)，控制不好。技術(shù)廣泛，成熟。 綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用了方案 2。 火源傳感器模塊 方案 1：采用熱敏電阻，和光敏電阻作為傳感器，在一定范圍內(nèi)空氣溫度變化非常小，熱敏電阻幾乎不 發(fā)生變化，光敏電阻受外界干擾比較大，抗干擾能力極差，誤差偏大，不能準(zhǔn)確測(cè)定火源位置。 超聲波模塊 方案 1：紅外避障，對(duì)障礙物要求近距離。超聲波傳陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 感器在避障的設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。將電機(jī)放在三極管的射極，然后再基極加上一個(gè)限流電阻即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常工作，方案電路簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)， 減少器件使用，降低故障率。 最終方案確定 經(jīng)過反復(fù)論證，確定方案如下： 1． 車體是購(gòu)買專用履帶電動(dòng)車。 5． 用火源傳感器來尋火源 6． 采用三極管放大電路驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇模塊。電動(dòng)機(jī)使用 8V 的電壓， 6 個(gè)干電池串聯(lián)直接為其供電。 經(jīng)過多次測(cè)試、比較，發(fā)現(xiàn)把 TCRT5000 傳感器安裝在距離檢測(cè)物表面 6~8mm 時(shí)，檢測(cè)效果最好，因?yàn)?5mm 以下是它的檢測(cè)盲區(qū)，而大于 10mm 則很容易受另外的光電管的干擾。 UIAUID 為 TLP5214 光隔離，保護(hù)因電機(jī)啟動(dòng)停止瞬間產(chǎn)生的尖峰脈沖對(duì)主控制器的影響。在 IN 處接單片機(jī)的 IO 口，通過 IO 口輸出高低電平來控制滅火風(fēng)扇的啟動(dòng)和停止。 直走 4 線左轉(zhuǎn) 90176。我們?cè)谕瓿苫救蝿?wù)的基礎(chǔ)上想更好的方案。 小組心得體會(huì) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們從中收獲了很多寶貴的知識(shí)，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)。經(jīng)歷了 設(shè)計(jì) 期間，也鍛煉了我們的意志力與堅(jiān)定信心的能力，讓我們?cè)趬毫ο?，一步一步接近成功。機(jī)電控制（ M） .杭州：浙江大學(xué)出版社， 2021 [6] 黃玉清 梁靚 張玲霞 李想，機(jī)器人的差分方向控制與實(shí)現(xiàn)（ J），信息與電 子工程，20219,2（ 3）。202112,19(4) 。單片機(jī)原理及應(yīng)用（ M） .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [11] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第四版）（ M） .北京：高等教育出版社， 1999. [12]黃玉清 梁靚。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 是有意義的，我們應(yīng)該繼續(xù)發(fā)揚(yáng) 這種 精神，鼓勵(lì)大學(xué)生 自主 設(shè)計(jì)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。更讓我們了解 設(shè)計(jì) 的整個(gè)過程和在 設(shè)計(jì) 中應(yīng)注意的問題，以及避免 問題的方法，和對(duì)于應(yīng)急事件的處理。消防小車從硬件到軟件都以達(dá)到預(yù)期的目的。 直走 1 線左轉(zhuǎn) 90176。C 語(yǔ)言功能 豐富，表達(dá)能力強(qiáng)，目標(biāo)程序效率高，可移植性好，既具有高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，又具有低級(jí)語(yǔ)言的許多特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。驅(qū)動(dòng)電路如圖 32 所示： 圖 32 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 紅外火源傳感器 遠(yuǎn)紅外火源傳感器能夠探測(cè)到波長(zhǎng)在 700nm~1100nm 范圍內(nèi)的紅外光，探測(cè)角度為 60，其中紅外光波長(zhǎng)在 900nm 附近時(shí)，其靈敏度達(dá)到最大。用此電路作為傳感器檢測(cè)與調(diào)理電路 。 紅外尋跡傳感器 該智能滅火小車在路過黑線的路面上時(shí)，由 于黑線和路面對(duì)光線的反射系數(shù)不同，可以根據(jù)接收到反射紅外線的強(qiáng)弱來判斷黑線。 電源模塊 用為保證單片機(jī)正常工作，所以用 4 節(jié)干電池為系統(tǒng)供電。 3． 采用 STC89C52 單片機(jī)為控制器。如果想放大更多，可以采用多個(gè)三極管并聯(lián)供電的方式。 風(fēng)扇模塊 方案 1：采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來驅(qū)動(dòng)會(huì)使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率高，維修不方便。超聲波傳感器的原理是：超聲波由壓電陶瓷超聲波傳感器發(fā)出后，遇到障礙物便反射回來，再被超聲波傳感器接收。紅外火焰?zhèn)鞲衅骺梢杂脕硖綔y(cè)火源或其他一些波長(zhǎng)在760nm~1100nm范圍內(nèi)熱源，談成為角度達(dá) 60度，紅外光波長(zhǎng)在 940nm近時(shí)，其靈敏度最大。 方案 2：采用紅外對(duì)管，由于只分辨黑白，紅外光電對(duì)管利用白色反光，黑色吸光原理，并且紅外光直線性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，速度快，電路簡(jiǎn)單成本低，方便操作。 方案 2：采用直流電機(jī)作為該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī) 直流電機(jī)的控制方陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 法比較簡(jiǎn)單，只需給電機(jī)的兩個(gè)控制線加上合適的電壓 即可使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電壓越高電機(jī)轉(zhuǎn)速則越高。該芯片使用簡(jiǎn)單靈活性高且價(jià)廉。 通過方案分析對(duì)比，考慮降低成本，選擇方案 2。 陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 機(jī)器人各模塊介紹 電源模塊 本系統(tǒng)中，需要用到的電源有單片機(jī)最小系統(tǒng) 5V， L298N芯片的電源 5V，超聲波電源 5V和 電機(jī)的電源 720V。專用電動(dòng)車裝配緊湊，運(yùn)行穩(wěn)定，承重高，底盤低重心低。 方案 2：購(gòu)買專用 用帶有萬向輪的小車。 通過以上三個(gè)方案對(duì)比，方案三相對(duì)比較適合。 同時(shí) 在火焰?zhèn)鞲衅髂K的設(shè)計(jì)中，在
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