黑龍江省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽消防車優(yōu)秀論文-在線瀏覽
2024-08-04 02:42本頁面
【正文】 位置識(shí)別，⑥為轉(zhuǎn)彎控制計(jì)數(shù)端；后組的①檢測黑線，②③檢測白色，④為外部中斷計(jì)數(shù)輸入端。①②③④⑤ ⑥①②③④前后黑色引導(dǎo)線①檢測黑線，②③④檢測白色黑線計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)彎控制計(jì)數(shù)器圖3 路面識(shí)別功能示意圖 題設(shè)要求消防車出庫、發(fā)現(xiàn)火源、滅火完畢、入庫要有相應(yīng)的聲音提示。介于蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)電路簡單且使用簡單，且能達(dá)到題設(shè)要求，本設(shè)計(jì)采用蜂鳴器電路進(jìn)行聲音提示。將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源與單片機(jī)以及其周邊電路電源完全隔離，利用光電耦合器傳輸信號(hào)。 方案二：采用單一電源供電。為避免這一缺點(diǎn)，采用開關(guān)電源模塊。 分析：開關(guān)電源調(diào)節(jié)器件以完全導(dǎo)通或關(guān)斷的方式工作。開關(guān)穩(wěn)壓電源的功耗極低，其平均工作效率可達(dá)70%~90%；而且開關(guān)管的高頻通斷特性以及串聯(lián)濾波電感的使用對來自于電源的高頻干擾具有較強(qiáng)的抑制作用。三、單元電路設(shè)計(jì)將TR5000傳感器采集的電平信號(hào)經(jīng)過LM358比較放大，通過調(diào)節(jié)電位器可以調(diào)節(jié)靈敏度，電路中加有LED指示燈，能很直觀地觀察模塊的工作狀態(tài)，給調(diào)試帶來了極大方便。該電路具有功耗低、所用外界元件少，調(diào)整簡便等優(yōu)點(diǎn)。為了避免電機(jī)啟動(dòng)、停止等狀態(tài)對單片機(jī)I/O端口造成干擾，在驅(qū)動(dòng)電路的輸入級(jí)加了光電耦合器，且驅(qū)動(dòng)的四個(gè)輸出端分別對應(yīng)有LED指示燈，能很方便地觀察電機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)，為調(diào)試帶來了方便。原理圖如下圖6所示：圖6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖 本設(shè)計(jì)采用電腦散熱器作為滅火動(dòng)力。本模塊搭載在一個(gè)用舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的云臺(tái)上，云臺(tái)上分布有5個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?，通過這5個(gè)火焰?zhèn)鞲衅鳈z測消防車前方視角180度距離30厘米范圍內(nèi)的火源位置，然后驅(qū)動(dòng)舵機(jī)轉(zhuǎn)過相應(yīng)角度使滅火風(fēng)扇對準(zhǔn)火源進(jìn)行滅火。程序上使用外部中斷來記錄消防車的位置及其識(shí)別，通過定時(shí)器中斷來進(jìn)行PWM占空比調(diào)速和舵機(jī)調(diào)角度。下車控制部分主程序流程圖如圖8所示：五、理論分析與簡單計(jì)算 STC12C5A60S2單片機(jī)比51單片機(jī)性能優(yōu)越很多，其中之一就是速度比51快8~12倍，其一個(gè)時(shí)鐘周期即為一個(gè)機(jī)器周期，而51單片機(jī)十二個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期。當(dāng)用定時(shí)器1時(shí)，設(shè)機(jī)器周期為，定時(shí)器產(chǎn)生一次中斷的時(shí)間為t，那么需要計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)N=，裝入THX和TLX中的數(shù)分別為：THX=(65536N)/256和TLX=(65536N)%256。12單片機(jī)的機(jī)器周期為1（1/晶振頻率）≈（）。 通過設(shè)定定時(shí)器的周期為20ms，將20ms分為200份，將200中的x作為高電平的時(shí)間占有區(qū)間，則得到占空比為x/200的PWM波。 將小車放在車庫內(nèi)，開啟電源，讓小車自由行使，以出庫提示音為始以回庫提示音為終，記錄完成整個(gè)滅火過程的總時(shí)間。多次改變火源位置，重復(fù)以上操作。這里向指導(dǎo)老師表示深深地感謝。該作品不僅能完成發(fā)揮部分所要求的撲滅3個(gè)火源，而且還能額外撲滅多個(gè)火源。而且領(lǐng)悟到了從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題過程經(jīng)歷解決方法。表1 元件清單表元件數(shù)量元件數(shù)量元件數(shù)量STC12C5A60S21片L298N1片光電開關(guān)10個(gè)STC89C521片小車底盤1輛電池組1個(gè)12V開關(guān)電源模塊1個(gè)杜邦線若干風(fēng)扇1個(gè)5V開關(guān)電源模塊1個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?個(gè)繼電器1個(gè)軟件源程序 部分原程序如下：（1） 云臺(tái)控制子函數(shù)：void duoji(){ if(Xunhuo1==0) { tingche()。 //發(fā)出火警聲 P0_4=P0_5=P0_6=1。 //火警聲為3500 P0_3=P0_4=P0_5=P0_6=1。 //舵機(jī)轉(zhuǎn)角度為55PWM Fengshan=1。 //吹5000 Fengshan=0。 //滅火提示聲 P0_4=P0_3=P0_6=0。 //滅火提示聲為3500 P0_3=P0_4=P0_5=P0_6=1。 P0_3=0。 delayms(5000)。 Dwidth=80。 delayms(9000)。 P0_5=0。 delayms(3500)。 } if(Xunhuo3==0) { tingche()。 P0
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