【正文】 CBS College Publishing, New [13] Mark Circuits and en.,PRENTICEHall Inc,New [14] Jacob Millman and Arvin Book Company,New [15] and and Design of AnalagIntegrated John Wiley amp。 致 謝 25 致 謝 在我的論文即 將完成之際， 在這里我要感謝在這一段時間中關(guān)心和幫助過我的老師和同學。 其次要感謝的是和我一組的另外兩位同學，這次我們的合作很愉快，在做畢業(yè)設(shè)計的過程中她們給了我很大的幫助。 for(i=0。 j) { if(R[j+1] { temp=R[j+1]。 //發(fā)生了交換，故將交換標志置為真 } } if(!exchange) //本趟排序未發(fā)生交換，提前終止算法 { break。 R[j]=temp。 //本趟排序開始前，交換標志應(yīng)為 假 for(j=。 附 錄 26 附 錄 部分程序： 排序算法 （選擇出溫度最高的三個傳感器） ： public void BubbleSort(int[] R) { int i,j,temp。從論文的選題到具體的細節(jié)，再到論文最后的編排上，都給我作了細心的指導。碩士畢業(yè)后到西南林學院計算機與信息科學系任教，主要講授課程有《模擬電子線路基礎(chǔ)》、《自動控制原理》、《電子線路設(shè)計》等專業(yè)課程。將來用于現(xiàn)實 的生活中，還需與機器人其他功能的完整結(jié)合。 首先我們認真復習了以前所學的知識，盡量運用以前的知識解決問題，設(shè)計上，比如在選擇芯片時也盡量用書本上學過的，因為， 第一 ，書上選擇的芯片都是比較常見的，通用的，考慮到后面的實物設(shè)計，在市場上比較好買，價格也應(yīng)該比較合理， 再者 ，書上講過的芯片，我們了解得比較多，對各引腳的功能比較熟悉，運用起來也比較方便。通過本次實驗，不僅 復習了我們所學過的各學科知識，更是培養(yǎng)了我們綜合考慮問題的能力， 從設(shè)計到實施，從硬件到軟件，每一個細節(jié)都是不可忽略的，每一步都必需是認真的，因為作為一個系統(tǒng)，一部分并不只是一部分，它能否按預期的設(shè)計正常運行關(guān)系還關(guān)系其他部分的任務(wù)的實施。 此次 我們實驗用的火源是用蠟燭作模擬火源，蠟燭的外焰溫度為 500 度， 代入 5 紅外定位的算法設(shè)計 21 式 (53)得： d=10(lgTX+) 溫度隨距離的變化曲線為： 溫度 amp。 *（ N1） +α =45176。 ∴α =176。 如圖 52 所示， A， B， C 點的溫度分別為 TA， TB， TC。 d為火源與傳感器 之 間的距離。 實驗中用到的 傳感器組采用了矩陣式的多個傳感器組成，結(jié)構(gòu)如圖： 圖 51 由傳感器組俯視圖可以看出，無論火源在機器人的哪個方位，都一定會有三個傳5 紅外定位的算法設(shè)計 18 感器正對火源，這樣，我們可以把火源傳感器圖抽象為如下圖所示： 圖 52 如圖，設(shè) A， B， C 點是測得溫度最高的三個紅外傳感器所在的位置， O 點為傳感器組分部所在的圓的圓心， D 點為火源位置。 在這種理想空間中，不存在電波的反射、折射、繞射、色散和吸收等現(xiàn)象，電播傳播速度等于真空中的光速 c。 （ 3） 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 不管使用上述哪種方式，一旦確認 轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令傳送在三態(tài)輸出鎖存器中的結(jié) 果數(shù)據(jù)。 1） 無條件傳送方式 轉(zhuǎn)換時間是轉(zhuǎn)換器的一項已知和固定的技術(shù)指標。 圖 46 4 實驗系統(tǒng)的硬件設(shè)計 16 圖 45 中接中口的具體任務(wù)如下。 4 實驗系統(tǒng)的硬件設(shè)計 14 圖 44 信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換部分 傳感器測得的信號為模擬量，需要通過 ADC0809 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，才能由 單片機進行相應(yīng)的處理。 4 實驗系統(tǒng)的硬件設(shè)計 13 圖 43 表格 41 量程 /176。 ， GND： +5V電源及地。時鐘頻率既不能高于 640 kHz，也不能低于 100 kHz，對應(yīng)的轉(zhuǎn)換速度為 100 。轉(zhuǎn)換結(jié)束后該端將由低電平跳轉(zhuǎn)為高電平。該信號的上升沿可將地址選擇信號 ADDA, ADDB, ADDC 鎖入地址寄存器內(nèi)?？芍苯咏尤雴纹瑱C的數(shù)據(jù)總線。但 RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 4．芯片擦除： 整個 PEROM 陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持 ALE管腳處于低電平 10ms 來完成。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 RST：復位輸入。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個TTL 門電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 低功耗的閑置和掉電模式 32 條可編程 I/O 線 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 (壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ) 該器件采用 ATMEL 高密度非易失 存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 上面介紹了本次設(shè)計中要設(shè)計的各模塊的功能及相互間的連接 ，這里主要介 紅外測溫模塊 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 51 單片機 3 系統(tǒng)總體方案 7 紹在本次實驗系統(tǒng)方案設(shè)計中要綜合考慮的因素 , 本次設(shè)計方案當中，盡量對各個方面進 行了周密考慮，希望能制定出一個合理的，周全的方案，在所做方案中具體考慮了以下的幾點： ●硬件的選擇能否適應(yīng)系統(tǒng)提出的要求 ●硬件芯片是否能夠買到，或者是否和你的預期花費有矛盾換句話說，就是你要用的東西一定要能買到而且要相對你來說不要太貴，這點要求很實際，以做過的工程而言，這個是必須考慮的東西，你不可能用了一個片子，卻不知道它是否還在生產(chǎn)，就算它還在生產(chǎn)，也要事先知道它的價格，考慮的程度上可以更進一步，靈活的使用芯片，同功能價格比較低的芯片還是很多的。 系統(tǒng)功能的實現(xiàn) 傳感器組把測得溫度分別通過模數(shù)轉(zhuǎn)換傳給單片機，單片機通過一定的處理，比較得出溫度最高的三個傳感器，根據(jù)能量在自由空間的衰減規(guī)律可知，火源與傳感器的距離與傳感器測得溫度的大小 呈 負相關(guān)， 溫度越高，距離火源越近，所以，火源即在這三個傳感器所對的那個方向上 具體的方位可以通過相應(yīng)的公式計算出來，這將在第五章中詳細推算。 最后 ， 就是 單片機部分，該部分作為中央樞紐，控制整個系統(tǒng)的運作。 這樣，機器人就可以根據(jù)此數(shù)據(jù)進行火源的探測，并滅火。 3 系統(tǒng)總體方案 5 3 系統(tǒng)總體方案 本章介紹的內(nèi)容如下： ? 系統(tǒng)方案的概述和設(shè)計步驟 ? 系統(tǒng)功能的實現(xiàn) ? 系統(tǒng)方案設(shè)計中考慮的綜合因素 通過對本章的了解，可以讓大家對本次實驗系統(tǒng)的 設(shè)計有個大概的了解，對系統(tǒng)方案的設(shè)計也是進行設(shè)計前所必須的，這直接關(guān)系到后面的設(shè)計。 我國從八十年代末期開始消防機器人的研究，公安部上海消防研究所等單位在消防機器人的研究中取得了大量的成果， 自行式消防炮 已經(jīng)投入市場， 履帶輪式消防滅火偵察機器人 也于 2021 年 6 月通過了國家驗收。裝有消防水炮、攝像機或熱像儀，采用有線控制方式。 60 年代，日本研制了不少于 5 種型號的自動駛滅火機器人，分別配備于大阪、東京、高石等消防部門，這類機器人以內(nèi)燃機或電動機作為動力，配置驅(qū)動輪或履帶式行駛機構(gòu)，能爬坡、越障礙；裝有較大噴射流量的消防槍炮，能作俯仰和左右回轉(zhuǎn)；裝有氣體檢測儀器和電視監(jiān)視設(shè)備；通過電纜或無線控制，控制距離最大為 100m,另一類機 器人為偵察、搶險機器人，除裝有氣體檢測儀器和電視監(jiān)視器設(shè)備外。 2 概述 3 2 概述 國外消防機器人發(fā)展。當然，如何設(shè)計這個電路就是我們所要設(shè)計的機器人的核心部分了。 我們之所以選擇做滅火機器人，概括起來有以下幾點。那么這給機器人 提出來更高層次的要求，展望 21 世紀，機器人將是一個與 20 世紀計算機的普及一樣，會深入地應(yīng)用到各個領(lǐng)域，在 21 世紀的前20 年是機器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個重要時期，也是智能機器人發(fā)展的一個關(guān)鍵時