【正文】 現：（1） 火焰?zhèn)鞲衅麟m然可以方向性很好的檢測到火焰，但是對于火焰的不同的遠近距離，火焰?zhèn)鞲衅鞑]有不同的輸出。（2） 當火焰的坐標確定后，小車前進的路線有很多條，而且有的路線上設有障礙物。同時還存在著最優(yōu)路徑的判斷的問題。方案4：小車出來啟動區(qū)后首先沿豎直方向走到場地的邊界，在這個過程中檢測第一列6個黑方格中是否存在著火焰，一旦檢測到火焰便停下將火吹滅。啟動區(qū)圖8 小車行進路線示意圖（方案4）我們在小車的兩側裝兩組火焰?zhèn)鞲衅?，每組包含兩個火焰?zhèn)鞲衅?。這樣在小車的每一側就都有了一個“遠視”傳感器和一個“近視”傳感器。一旦掃描到火焰，就停下來，關閉“遠視”傳感器而打開“近視”傳感器，然后轉彎去滅火。當檢測到奇數列上有火焰時，小車需要前進半個黑格的距離再拐彎去滅火。經試驗驗證，這種方案編程較容易實現，且工作穩(wěn)定。2．硬件實現及單元電路設計Atmel公司的AT89S52是51內核的單片機。我們所設計的51最小系統(tǒng)板操作簡單，使用方便。這樣可以非常方便的實現通過PC機的并口往單片機中下載程序。其中并口的115和16引腳與單片機的P1口的7腳相連，再將所有的地共地。我們設計并論證了兩種光電對管檢測及調理電路，電路原理圖分別如10和圖11所示： 圖10 光電對管檢測電路1圖10所示電路中，R1起限流電阻的作用，當有光反射回來時，光電對管中的三極管導通，R2的上端變?yōu)楦唠娖?，此時VT1飽和導通，三極管集電極輸出低電平。VT1在該電路中起到濾波整形的作用。如果輸出加施密特觸發(fā)器就可以實現良好的輸出波形。究其原因，是因為光敏三極管和三極管VT1導通時的導通電流較大。圖11 光電對管檢測電路2在圖11中，可調電阻R3可以調節(jié)比較器的門限電壓，經示波器觀察，輸出波形相當規(guī)則，可以直接夠單片機查詢使用。因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測與調理電路。后端裝有三個傳感器，在場地邊界檢測，這樣可以防止小車沖出場地。具體的安裝位置實物圖如圖12所示：圖12 車體前端尋跡傳感器實物圖車體中間的傳感器可以實現小車的轉彎和小車走過的方格的計數。車體中間傳感器安裝在直流電機下面，離地距離適中。我們設計制作的火焰?zhèn)鞲衅骷捌湔{理電路如圖14所示。當檢測到火焰時，火焰?zhèn)鞲衅鲗?，比較器輸出低電平。因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測與調理電路。這樣“遠視”傳感器和“近視”傳感器的配合使用可以防止小車錯誤檢測到火焰的情況的出現。在傳感器上面加上鋁合金的小管可以增加傳感器的準確度。經過這樣的改裝，“近視”傳感器可以只檢測到一個方格而遠視傳感器可以檢測到3個以上的方格。滅火風扇的驅動電壓為＋5V，為了增強驅動能力，我們用三極管8550做驅動電路以加大驅動電流。滅火風扇固定在舵機的舵盤上，這樣可以通過控制舵機的旋轉而實現風扇的左右90度擺動。滅火風扇的安裝實物圖如圖18和圖19所示：圖18 滅火風扇安裝實物圖圖19 滅火風扇前視圖小車的速度的測量是通過光電對管檢測碼盤實現的。在鋁合金車架上打一個圓孔，RPR220型光電對管通過圓孔對光電碼盤進行檢測就可以得到車輪轉過的圈數。車輪的直徑為6cm，車輪的周長為L＝2*π*R＝2**＝光電碼盤被平均分成了36份，每一份的弧長為L’=L/36=假設單片機檢測到黑白信號的變化為n，則小車走過的路程為S＝n*我們采用的語音播放和語音辨識的電路與凌陽單片機的接口電路如圖21所示。圖21 語音播放與辨識電路PT2262/2272是一對帶地址、數據編碼功能的無線遙控發(fā)射/接收芯片。DF無線收發(fā)模塊結合編解碼芯片PT2262/2272可以將單片機發(fā)出的數據經過編解碼經由DF無線數據收發(fā)模塊發(fā)射出去。同時PT2262具有8位地址編碼，能夠防止各個無線模塊之間的干擾。停車，舵盤轉向，滅火“近視”傳感器小車轉向相應分支“遠視”傳感器返回原地尋找火源圖23 主程序流程圖基于這種算法，我們可以走較少的路程滅掉2個甚至更多個火源，且工作性能穩(wěn)定。試驗驗證，本系統(tǒng)滅火效果良好。滅火子程序的流程圖如圖24所示：判斷檢測到火焰時的Y坐標關閉尋跡驅動Y坐標為奇數更正坐標值后退至上一個交點處打開尋跡驅動等待車到交點處Y坐標為偶數轉彎僅使能“近視”火焰?zhèn)鞲衅鞑樵冎虚g傳感器以計算坐標在火焰處停下，延時，滅火檢測是否滅掉火返回X＝3處圖24 滅火子程序流程圖我們用一個字節(jié)的8個位來代表車底的8個光電傳感器。我們給每一個光電傳感器賦予不同的權值。檢測時，我們首先得到檢測到白線的傳感器的數目和位置，然后將檢測到白線的傳感器的權值相加，然后再與傳感器的數目相平均得到權值的均值。當權值的均值等于0時，就可以知道小車在白線得正上方。權值大于0時又有1和2兩種情況。二級加速比一級加速的時間稍長，因為權值為2時小車偏離白線的距離較遠。當得到的權值小于0時就可以知道小車現在在白線的偏左側，給左輪加速同樣分為一級加速和二級加速就可以使小車回到白線的上方。該檢測傳感器子程序的流程圖如圖25所示：打開尋跡驅動獲得傳感器信息計算總權值判斷權值均值左右輪同速與傳感器數目相平均00判斷判斷右輪一級加速右輪二級加速左輪一級加速左輪二級加速＝0圖25 傳感器信息處理子程序流程圖4．系統(tǒng)功能測試表1 測試儀器設備清單儀器名稱型號用途數量PC機聯想調試及下載程序1數字萬用表MASTECH my－65測量各電路工作情況1秒表記錄時間1（1）在場地上沒有放置蠟燭，小車從啟動區(qū)啟動。返回啟動區(qū)后，遠程顯示臺的液晶屏顯示并同時語音播報：沒有發(fā)現火源。小車從啟動區(qū)啟動后能夠找到蠟燭，此時，遠程顯示臺的液晶屏顯示并語音報警：找到火源1。小車按照預定路線將蠟燭熄滅后，遠程顯示臺液晶屏顯示并語音播報：已熄滅火源。小車完成此過程的示意圖如圖27所示：啟動區(qū)滅火圖27 小車路線示意圖（測試2）（3）在場地中隨機放置兩根蠟燭，小車能夠依次找到蠟燭并將火焰熄滅。同時小車語音播報：發(fā)現火源1。同時小車語音播報：熄滅火源1。同時小車語音播報：發(fā)現火源2。同時小車語音播報：熄滅火源2。將車放置在啟動區(qū)內，在遠程控制臺按下啟動按鈕，小車從啟動區(qū)正常啟動。（2）發(fā)現第一個火源時，遠程顯示臺語音播報：發(fā)現火源1。小車同時將其熄滅并語音播報狀態(tài)：熄滅火源1。（3）發(fā)現第二個火源時，遠程顯示臺語音播報：發(fā)現火源2。小車同時將其熄滅并語音播報狀態(tài)：熄滅火源2。（4）小車熄滅兩個火焰后，返回啟動區(qū)并停止。遠程顯示臺語音播報：發(fā)現火源數2，熄滅火焰數2，成功完成任務。同時作為我們的特色的遠程顯示臺的工作正常，繪圖顯示清楚，語音播報清晰，遠程顯示效果良好。我們的遠程顯示臺只是起到遠程顯示監(jiān)控的作用，而并沒有遙控滅火電動車。當機器人在無法靠近的火場工作時，人可以遠程看到機器人所處位置及完成任務的情況。1. 李正軍。北京：機械工業(yè)出版社，20052. Ramon PallasAreny，John G. Webster（美）。張倫譯。機器人控制電子學。北京：科學出版社，20044. 羅亞非等。北京：北京航空航天大學出版社，20035. 童詩白，華成英。北京：高等教育出版社，20036. 閻石。北京：高等教育出版社，19837. 高峰編。北京：科學出版社，20038. 21IC中國電子網。