火災(zāi)預(yù)警機(jī)器人設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-15 12:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 否是否有信號輸入是A/D 轉(zhuǎn) 換調(diào)用聲光報警子程序啟 動 尋 火 程 序左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)避開障礙是前方是否有障礙否 是否檢測到火源是啟 動 滅 火通過舵機(jī)控制風(fēng)扇方向滅火是 是否檢測到火源否結(jié) 束 軟件流程圖4各部分程序設(shè)計 火焰探測部分火焰是由各種燃燒生成物、中間物、高溫氣體、碳?xì)湮镔|(zhì)以及無機(jī)物質(zhì)為主體的高溫固體微粒構(gòu)成的?；鹧娴臒彷椛渚哂须x散光譜的氣體輻射和連續(xù)光譜的固體輻射。 不同燃燒物的火焰輻射強(qiáng)度、波長分布有所差異，但總體來說，其對應(yīng)火焰溫度的 1 ～ 2 μ m 近紅外波長域具有最大的輻射強(qiáng)度.。PbS光敏電阻的暗電流為1MΩ，（輻照度1mW/cm178。下測試），恰為火焰的峰值輻射光譜。由V電阻RR2和穩(wěn)壓二極管VDW構(gòu)成對光敏電阻R3的恒壓偏置電路。恒壓偏置電路具有更換光敏電阻方便的特點，只要保證光電導(dǎo)靈敏度Sg不變，輸出電路的電壓靈敏度就不會因為更換光敏電阻的阻值而改變，從而使前置放大器的輸出信號穩(wěn)定。當(dāng)被監(jiān)測物體的溫度高于燃點或點燃處發(fā)生火災(zāi)時，（或“跳變”的火焰信號）。該輻射光將被PbS光敏電阻R3接受，使前置放大器的輸出跟隨火焰“跳變”的信號，并經(jīng)電容C2耦合，送給由VV3組成的高輸入阻抗放大器放大?；鹧娴摹疤儭毙盘柋环糯蠛笏徒o控制檢測中心的放大器，并由控制監(jiān)測中心發(fā)出火災(zāi)警報信號和執(zhí)行滅火動作 明火檢測報警器直直流電機(jī) 2 圖42 機(jī)器人的輪子分布 圖43 機(jī)器人的電機(jī)驅(qū)動經(jīng)過反復(fù)考慮論證，我制定了左右兩輪分別驅(qū)動，前后萬象輪轉(zhuǎn)向的方案，即左右輪分別用兩個轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，前后裝兩個萬象輪。這樣，當(dāng)兩個直流電機(jī)轉(zhuǎn)向相反，同時轉(zhuǎn)速相同時就可以實現(xiàn)電動車的原地旋轉(zhuǎn)，由此可以輕松實現(xiàn)小車坐標(biāo)不變的90度和180度轉(zhuǎn)彎。在安裝時并不把兩個萬象輪安裝在同一平面上，小車前進(jìn)時，左右兩驅(qū)動輪和前萬象輪形成三點結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使小車在前進(jìn)時比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)前后兩輪過低而使左右兩驅(qū)動輪驅(qū)動力不夠的情況。為了防止小車重心偏移，后萬向輪起支撐作用。 1－電樞繞組；2－電樞鐵心；3－機(jī)座；4－主磁極鐵心；5－勵磁繞組；6－換向極繞組；7－換向極鐵心；8－主磁極極靴；9－機(jī)座底腳圖44 直流電機(jī)的工作原理輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，稱為直流電機(jī)，它是能實現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動機(jī)運行時是直流電動機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運行時是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。圖45直流電動機(jī)的機(jī)械特性 圖46 PMW脈沖寬度調(diào)制示意圖（1）額定功率：是指軸上輸出的機(jī)械功率，單位為kW。（2）額定電壓：安全工作的最大外加電壓或輸出電壓，單位為V(伏)。（3）額定電流：允許流過的最大電流，單位為A(安)。（4）額定轉(zhuǎn)速：額定轉(zhuǎn)速是指電機(jī)在額定電壓、額定電流和輸出額定功率的情況下運行時，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，單位為rpm(轉(zhuǎn)/分)。 直流電機(jī)驅(qū)動電路圖47 電機(jī)驅(qū)動流程所謂 H 橋驅(qū)動電路是為了直流電機(jī)而設(shè)計的一種常見電路，它主要實現(xiàn)直流電機(jī)的正反向驅(qū)動，其典型電路形式如下圖： 圖48 H橋驅(qū)動原理圖開關(guān) A、D接通，電機(jī)為正向轉(zhuǎn)動，開關(guān)B、C接通時，直流電機(jī)將反向轉(zhuǎn)動。剎車 —— 將B 、D開關(guān)（或A、C）接通，則電機(jī)慣性轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電勢將被短路，形成阻礙運動的反電勢，形成“剎車”作用。惰行 —— 4個開關(guān)全部斷開，則電機(jī)慣性所產(chǎn)生的電勢將無法形成電路，從而也就不會產(chǎn)生阻礙運動的反電勢，電機(jī)將慣性轉(zhuǎn)動較長時間 電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計我們采用電機(jī)驅(qū)動芯片L298N作為電機(jī)驅(qū)動，驅(qū)動電路的設(shè)計如圖49所示：圖49 L298電機(jī)驅(qū)動電路L298N的12四個引腳接到單片機(jī)上，通過對單片機(jī)的編程就可以實現(xiàn)兩個直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 語音辨識電路我采用的語音播放和語音辨識的電路與單片機(jī)的接口電路如圖410所示： 圖410 語音播放和辨識電路 機(jī)器人檢測到語音信號后通過軟件識別進(jìn)行啟動和停止。 檢測到火焰后通過語音播放報警。在小車的尋火部分中，主要由兩個器件完成該功能，一個是距離傳感器，還有一個是避障傳感器。距離傳感器是利用測時間來實現(xiàn)測距離的原理，是檢測物體的距離的一種傳感器。通過發(fā)射特別短的光脈沖，并測量此光脈沖從發(fā)射到被物體反射回來的時間，通過測時間來計算與物體之間的距離。 GP2Y0A21距離傳感器。紅外傳感器有一個發(fā)射端和一個接收端。當(dāng)檢測到前方有障礙物時發(fā)給控制器單片機(jī)一個信號來控制轉(zhuǎn)向。選用三個傳感器的目的是在前方和左右兩側(cè)都可以進(jìn)行檢測來更好的控制前進(jìn)方向。 避障模塊電路
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