【正文】 開始 讀入左右火焰?zhèn)鞲衅餍畔? 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 對準(zhǔn)火焰 等待 開滅火風(fēng)扇 等待 5s 讀入火焰?zhèn)鞲衅餍畔? 火焰已被滅 ？ 關(guān)風(fēng)扇并記錄時間 結(jié)束 哪邊火焰強(qiáng)？ N Y N N 圖 43 滅火子程序流程圖 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計 滅火機(jī)器人的設(shè)計 30 本章小結(jié) 本章介紹主程序設(shè)計思路與流程圖，尋線程序流程圖，滅火程序的流程圖，編制了相關(guān)調(diào)試程序，為下一章做系統(tǒng)的調(diào)試工作打下基礎(chǔ)。為了提高滅火的準(zhǔn)確度，我們要讓機(jī)器人正面對準(zhǔn) 火焰，否則，可能會出現(xiàn)長時間滅不了火的現(xiàn)象。程序開始，先將 機(jī)器人 放在引導(dǎo)線上，測得引導(dǎo)線與地面背景的值，求出平均值作為閥值。Vision2 IDE是 Keil公司提供的用于開發(fā) MCS51系列芯片的匯編語言與 C程序的集成開發(fā)環(huán)境，是標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 應(yīng)用程序，同其他 Windows 應(yīng)用程序一樣， 181。而 C語言以其結(jié)構(gòu)化，容易維護(hù)，容易移植的優(yōu)勢滿足開發(fā)的需要。 GNDVCCD1 D2MB1MB1Q1MOSFETNQ2MOSFETN104C1104C2Port2Port1徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計 滅火機(jī)器人的設(shè)計 23 圖 312 滅火驅(qū)動電路 聲音報警電路 聲音報警電路如圖 311所示 ： 圖 313 聲音報警電路 控制信號為“ SPEAK”，接至單片機(jī)的 I/O 口的 腳。 C 負(fù)載阻抗/kΩ 功率 /mW 耐溫性 /（ %） 響應(yīng)頻率/Hz 電壓 /VDC 電流 /mA 電壓靈敏度/（ V/W） 100~1200 20~60 10 0． 25 5 0． 3~100 5 20 250~400 信號采集是系統(tǒng)通過紅外測溫傳感器來測溫度 ,如圖 44 所示 ,左邊為紅外傳感器組 ,是信號的原始采集部分，它由八個紅外測溫傳感器組成。導(dǎo)通電阻和下拉電阻對 Vref 分壓之后輸出 Vout 的模擬電壓信號送至LM339 電壓比較器的輸入端實(shí)現(xiàn)模數(shù)信號的轉(zhuǎn)換。圖 a 給出了一個基本單限比較器。當(dāng) “+”端電壓高于 “”端時，輸 出管截止，相當(dāng)于輸出端開路。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計 滅火機(jī)器人的設(shè)計 18 圖（ 36） L298 電機(jī)驅(qū)動電路 尋線電路的設(shè)計 在實(shí)際設(shè)計中，我并沒有選用 ADC 而是選用 LM339 電壓比較器的方案，設(shè)計出來的電路緊湊且穩(wěn)定性好。 } } } void timer0() interrupt 1 /* T0 中斷服務(wù)程序 */ { if(t==0) /* 1 個 PWM 周期完成后才會接受新數(shù)值 */ { tmp1=m1。 } for(i=0。 /* 啟動定時器 0 */ while(1) /* 電機(jī)實(shí)際控制演示 */ { for(i=0。j)。amp。 L298 控制直流電機(jī)加減速的 89c51 單片機(jī) C 程序 ： include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit en1=P3^0。 EnA 是控制使能端，控制 OUTl 和 OUT2 之間電機(jī)的停轉(zhuǎn)， IN IN2 腳接入控制電平，控制 OUTl 和 OUT2 之間電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 特殊的處理器特點(diǎn) – 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測 – 片內(nèi)經(jīng)過標(biāo)定的 RC 振蕩器 – 片內(nèi) / 片外中斷源 – 6 種睡眠模式 : 空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、 Standby 模式以及 擴(kuò)展的 Standby 模式 – 可以通過軟件進(jìn)行選擇的時鐘頻率 – 通過熔絲位可以選擇 ATmega103 兼容模式 – 全局上拉禁止功能 主要硬件電路有：尋線與控制電路、電機(jī)驅(qū)動模塊、火焰檢測電路、滅火風(fēng)扇驅(qū)動電路以及聲音報警電路。 采用 Atmega128 單片機(jī)作為主控制器。 方案 2：用紅外光電開關(guān) ST178 進(jìn)行避障。因此我選擇了方案 3。但是這種方案受光照影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。 尋跡傳感器 的選擇 方案 1：用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對管尋跡傳感器。 CDS 光敏電阻，靈敏度高，反應(yīng)速度快，光譜特性及γ值一致性好等特點(diǎn)外，在高溫、多濕的惡 劣環(huán)境下，仍能保持其高度的穩(wěn)定性和可靠性，廣泛應(yīng)用于光探測和光自控領(lǐng)域中。煙霧傳感器廣泛應(yīng)用與火警檢測。 舵機(jī)，顧名思義是控制舵面的電動機(jī)。具有獨(dú)立預(yù)分頻器的實(shí)時時鐘計數(shù)器，兩路 8 位 PWM， 6 路分辨率可編程（ 2 到 16 位）的 PWM， 8 路 10 位 ADC，可以方便的進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。 但是考慮到本系統(tǒng) 要進(jìn)行 避障 和火焰?zhèn)鞲衅鞯臋z測以 及電機(jī)的控制 、聲音報警，若使用 AT89S52 可能在數(shù)據(jù)處理方面有一些不足。處理速度高，尤其適用于語音處理和識別等領(lǐng)域。 硬件實(shí)現(xiàn)方案 MCU 的選擇 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計 滅火機(jī)器人的設(shè)計 5 近年來，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速，為智能裝置的開發(fā)設(shè)計帶來了很大的便利。所做工作和確定的成果如下： 以單片機(jī) ATMEGA128 為核心擬定了系統(tǒng)組成方案，完成了系統(tǒng)的電路硬件總體設(shè)計，包括供電模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、尋線系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、壁障系統(tǒng)、火焰檢測系統(tǒng)以及滅火系統(tǒng)和各個模塊間接口。美國和蘇聯(lián)最早進(jìn)行消防機(jī)器人的研究，而后日本、英國、法國等國家都紛紛開展了消防機(jī)器人的研究，目前已有多種不同類型的消防機(jī)器人用于各種火災(zāi)場合。抓一個雞蛋，它能通過一個觸覺，知道它的力的大小和滑動的情況。但另一方面，盡 管人們有各種各樣的好的想法，但是它也歸功于電子技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)以及制造技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生了提供了強(qiáng)大的技術(shù)保證。 另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，那么人類的發(fā)展隨著人們這種社會發(fā)展的情況，人們越來越不斷探討自然過程中，在改造自然過程中，認(rèn)識自然過程中，實(shí)現(xiàn)人們對不可達(dá)世界的認(rèn)識和改造，這也是人們在科技發(fā)展過程中的一個客觀需要。 ” 隨著社會與國家的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)迅速增長的同時，各種危險場所不可避免的火災(zāi)頻繁出現(xiàn)，給社會安全造成了很多隱患，于是現(xiàn)代火災(zāi)及時補(bǔ)救已成為迫在眉睫需要解決的問題，救火早一刻就少一分損失，消防救援人員固然速度已經(jīng)很快，但也需要一段不小的時間，而且進(jìn)入救火現(xiàn)場還有生命危險的可能，于是消防機(jī)器人的理念誕生了，笨設(shè)計主要就是針對消防機(jī)器人的制作與研究， 機(jī)器人 以 AT89S52單片機(jī)為控制核心，加以電源 電路、電機(jī)驅(qū)動、光電傳感電 路、火焰檢測電路、滅火風(fēng)扇以及其它電路構(gòu)成。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。 關(guān)鍵詞 ： 滅火 電機(jī)驅(qū)動 傳感器 Abstract II The Robot is automatic Robot (executed) the machine work. It can accept human mand, and can run in the program, also can be arranged according to the principle of artificial intelligence technology platform for action. Its mission is to assist or replace human work work, such as manufacturing, construction, or dangerous job. Now, on the concept of international robot has gradually reaching agreement. Generally speaking, people can accept this statement, namely the robot is under their own power and control ability to achieve various functions of a machine. UN standardization anization adopted American association of robot to robot definition: a programmable and multifunction, material handling, parts and tools for CaoZuoJi。那么這給機(jī)器人提出來更高層次的要求，展望 21 世紀(jì)，機(jī)器人將是一個與 20世紀(jì)計算機(jī)的普及一樣，會深入地應(yīng)用到各個領(lǐng)域，在 21 世紀(jì)的前 20 年是機(jī)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(jī)器人發(fā)展的一個關(guān)鍵時期。在 1920 年前后，大家也知道是在第一次世界大戰(zhàn)以后，是各國工業(yè)發(fā)展比較迅速的時期，我們看到電影《摩登時代》，卓 別林主演的人變成了機(jī)器人，在生產(chǎn)線中天天的進(jìn)行勞動。 滅火機(jī)器人 近幾十年中，大量的高層、地下 建筑與大型的石化企業(yè)不斷涌現(xiàn)。比如，高層建筑發(fā)生 火災(zāi)時，消防人員不可能在短時間內(nèi)到達(dá)高處的火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)，在地下建筑中，由于環(huán)境比較潮濕，煙氣不易擴(kuò)散，消防人員不容易快速的判定火源位置；而在石化企業(yè)發(fā)生火災(zāi)時，將產(chǎn)生大量的毒氣，消防人員在滅火時極易中毒。采用 ATMEGA128 單片機(jī)作為主控制器，用 ST178 型光電對管進(jìn)行避障， TTS 型熱釋電非接觸式溫度傳感器 作為本系統(tǒng)的火焰?zhèn)鞲衅鳎?L298 作為直流電機(jī)的驅(qū)動芯片的設(shè)計方案。 CPLD 可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、 I/O 資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。如果單純的使用凌陽單片機(jī)，在語音播報的同時 機(jī)器人 的控制 容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。 ATmega128 為基于 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的 8 位低功耗 CMOS 微處理器。 下面我們分析了幾種常見電機(jī) 。比方說機(jī)器人的關(guān)節(jié)、飛機(jī)的舵面等 。 紫外線火焰?zhèn)鞲衅鞯撵`敏度高，相應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，對明火特別敏感，能對火災(zāi)立即做出反應(yīng)。用 CCD 圖像傳感器可以檢測各種被檢測量，適用于徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)生論文設(shè)計 滅火機(jī)器人的設(shè)計 7 各種量的檢測。 方案 2：用光敏電阻組成光敏探測器。 ST178 為反射取樣式紅外線對管作為核心傳感器件。然后將這信號放大后送入單片機(jī)。當(dāng)有光線反射回來時，輸出低電平。 L298 作為直流電機(jī)的驅(qū)動芯片。 高性能、低功耗的 AVR 8 位微處理器 速度等級 – 0 8 MHz ATmega128L – 0 16 MHz ATmega128 ATmega128 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 Atmega128 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖 32 所示。 如表 31 是 L298 使能引腳 、 輸入引腳和輸出引腳之間的邏輯關(guān)系 表 31電機(jī)運(yùn)行邏輯關(guān)系 EnA IN1 IN2 電機(jī)轉(zhuǎn)向 H H L 正轉(zhuǎn) H L H 反轉(zhuǎn) H 同 IN2 同 IN1 停止 L X X 停止 驅(qū)動電路的設(shè)計如圖 34 所示。 /* L298 的 Input 2 */ uchar t=0。 s2=1。 /* 設(shè)定 T0的工作模式為 2 */ TH0=0x9B。 delay(5000)。 delay(5000)。 /* 產(chǎn)生電機(jī) 1 的 PWM 信號 */ t++。18V； 對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬； 共模范圍很大，為 0 （ Vcc ） Vo ； 差動輸入電壓范圍較大，最大可以等于電源電壓值；