【正文】 、ARM2103 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(gè)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(gè)雞蛋，它能通過一個(gè)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(jì)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。那么什么是機(jī)器人呢？人們一般的理解來看，機(jī)器人是具有一些類似人的功能的機(jī)械電子裝置，或者叫自動化裝置，它仍然是個(gè)機(jī)器，它有三個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是有類人的功能，比如說作業(yè)功能，感知功能，行走功能，還能完成各種動作，它還有一個(gè)特點(diǎn)是根據(jù)人的編程能自動的工作，這里一個(gè)顯著的特點(diǎn)，就是它可以編程，改變它的工作、動作、工作的對象，和工作的一些要求，它是人造的機(jī)器或機(jī)械電子裝置。嵌入式設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)踐論文 基于 ARM2103 的滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)系 別： 機(jī)電學(xué)院　　 　專 業(yè)：　自動化　　 　班 級：　　093 班　 　學(xué) 號：　　02 03　 　學(xué)生姓名：黃 文　黎書堂 　指導(dǎo)教師：　王 祖 麟 　 基于 ARM2103 滅火機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)摘要：隨著社會與國家的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)迅速增長的同時(shí)，各種危險(xiǎn)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(shí)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(shí)間，而且進(jìn)入救火現(xiàn)場還有生命危險(xiǎn)的可能，于是消防機(jī)器人的理念誕生了，笨設(shè)計(jì)主要就是針對消防機(jī)器人的制作與研究，小車以ARM2103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。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(gè)客觀需要。那么這種奴隸就是代替人們?nèi)ツ軌驈氖聫?fù)雜和繁重的體力勞動，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(gè)客觀需要。 那么總結(jié)一下，我們認(rèn)為，機(jī)器人有三個(gè)發(fā)展階段，那么也就是說，我們習(xí)慣于把機(jī)器人分成三類，一種是第一代機(jī)器人，那么也叫示教再現(xiàn)型機(jī)器人，它是通過一個(gè)計(jì)算機(jī)，來控制一個(gè)多自由度的一個(gè)機(jī)械，通過示教存儲程序和信息，工作時(shí)把信息讀取出來，然后發(fā)出指令，這樣的話機(jī)器人可以重復(fù)的根據(jù)人當(dāng)時(shí)示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動作，比方說汽車的點(diǎn)焊機(jī)器人，它只要把這個(gè)點(diǎn)焊的過程示教完以后，它總是重復(fù)這樣一種工作，它對于外界的環(huán)境沒有感知，這個(gè)力操作力的大小，這個(gè)工件存在不存在，焊的好與壞，它并不知道，那么實(shí)際上這種從第一代機(jī)器人，也就存在它這種缺陷，因此，在 20 世紀(jì) 70 年代后期，人們開始研究第二代機(jī)器人，叫帶感覺的機(jī)器人，這種帶感覺的機(jī)器人是類似人在某種功能的感覺，比如說力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺和人進(jìn)行相類比，有了各種各樣的感覺，比方說在機(jī)器人抓一個(gè)物體的時(shí)候，它實(shí)際上力的大小能感覺出來，它能夠通過視覺，能夠去感受和識別它的形狀、大小、顏色。 從二十世紀(jì)八十年代開始，世界許多國家都進(jìn)行了消防機(jī)器人的研究。 本文的主要內(nèi)容及組織本論文設(shè)計(jì)了以 ARM2103 作為主控制器，光敏電阻作為本系統(tǒng)的火焰?zhèn)鞲衅鳎肨CRT5000 型光電對管進(jìn)行尋線和避障，L298 作為直流電機(jī)的驅(qū)動芯片。 圖 21 系統(tǒng)方框圖為較好的實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，我分別設(shè)計(jì)了幾種方案并分別進(jìn)行了論證。方案 2：采用周立功公司的 ARM2103 作為主控制器。從方便使用和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，我們選擇了方案 2。 傳感器的選擇 火焰?zhèn)鞲衅鞯倪x擇火焰檢測有紫外傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器、紅外傳感器以及 CCD 圖像傳感器。方案 3：用光敏電阻作為傳感器。方案 2：用光敏電阻組成光敏探測器。TCRT5000 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(shí)，輸出低電平。L298 作為直流電機(jī)的驅(qū)動芯片。 單 個(gè) Flash 扇 區(qū) 或 整 片 擦 除 時(shí) 間 為 100ms， 256 字 節(jié) 編 程 時(shí) 間 為 1ms； 嵌 入 式ICE RT 通 過 片 內(nèi) RealMonitor 軟 件 提 供 實(shí) 時(shí) 調(diào) 試 。? 低 功 耗 模 式 包 括 空 閑 模 式 、 帶 RTC 的 睡 眠 模 式 和 掉 電 模 式 。EnA 是控制使能端，控制 OUTl 和 OUT2 之間電機(jī)的停轉(zhuǎn)， ININ2 腳接入控制電平，控制 OUTl 和 OUT2 之間電機(jī)的轉(zhuǎn)向。紅外線對管典型應(yīng)用電路如圖 36 所示。TL1838A2 極限參數(shù)電源電壓 Vcc（V） 6 工作溫度 TOPR（℃） 25~85功耗 PD(mw) 30 存儲溫度 TSTG(℃) 40~125在發(fā)送端口發(fā)送 38KHz 頻率的 PWM 方波，發(fā)送 600us 以后停止發(fā)送紅外線，停止的時(shí)間為 900us。 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(gè)紅外測溫傳感器組成。 圖 310 滅火驅(qū)動電路 聲音報(bào)警電路聲音報(bào)警電路如圖 311 所示： 圖 311 聲音報(bào)警電路控制信號為“SPEAK” ，接至單片機(jī)的 I/O 口的 腳。ARM2103 是支持 C 語言編程的編譯器，它主要有兩種：ARM 的 C 編譯器和 C++編譯器。 主程序流程圖主程序流程圖如圖 41 所示。電機(jī)的速度采用延時(shí)控制電機(jī)繞組電壓接通與斷開的時(shí)間，這樣即可改變電機(jī)的平均電壓達(dá)到調(diào)速的目的。 測試儀器及設(shè)備表 51 測試儀器設(shè)備清單儀器名稱 型號 用途 數(shù)量PC 機(jī) 調(diào)試及下載程序 1數(shù)字萬用表 測量各電路工作情況 1秒表 記錄時(shí)間 1 功能測試先將底盤上的減速電機(jī)位置固定，連接穩(wěn)壓電路電路，在給固定的驅(qū)動信號，使底盤能夠向直線行走和轉(zhuǎn)彎，分別調(diào)試紅外尋線板和紅外避障電路，使有反射光接收到后使信號輸出為一個(gè)高電平，供單片進(jìn)行檢測。表 52 光電管采樣數(shù)據(jù)TCRT50001TCRT50002TCRT50003TCRT50004TCRT50005TCRT50006TCRT50007TCRT50008第 1 次 尋黑線 第 2 次 第 1 次 尋白線 第 2 次 光源檢測部分光敏電阻的一些調(diào)試數(shù)據(jù)如表 53 所示，調(diào)試數(shù)據(jù)單位均為電壓國際單位（V） 。結(jié) 論本論文設(shè)計(jì)了以 ARM2103 為主控制器的簡易滅火機(jī)器人。使用超聲波測距來蔽障，可以避免外界光線對蔽障的影響， ，而且使用超聲波能夠更好調(diào)整蔽障