灭火机器人总结报告.doc

成都信息工程学院灭火机器人总结报告CDIO指导老师:申小颂组员:刘建、白兰、张晓曦、赵勋、汤泉、马娜、蒋艳鹏2012年6月15日摘要本题设计一个智能灭火小车,以宏晶公司生产的STC12C5A60S2芯片为核心,辅助必要的外围电路(包括舵机控制、电机控制、红外接收、驱动),利用C语言编程,实现了智能车自动寻找火源(以下简称自动模式)以及由遥控方式寻找火源(以下简称遥控模式)两种灭火模式,在自动模式下,小车能够自己寻找火源并主动向火源靠近;在遥控模式下,小车能由遥控者控制寻找火源并进行灭火。该智能灭火小车基本达到预期效果。关键词:灭火STC12C5A60S2自动遥控目录1系统方案 32系统理论分析与计算 53电路与程序设计 9附录1:系统电路原理图 13智能灭火机器人1系统方案本系统主要由电源模块、电机驱动模块、舵机驱动模块、火源寻找模块、遥控模块、主控芯片组成,下面分别论证这几个模块的选择。:、红外及舵机。此方案设计简单,成本低。但是1117芯片最大承受电流不到1A,不能稳定供给给红外及舵机。方案二:采用2596芯片制作的开关电源为整个系统供电,2596芯片最大输出电流达3A,可以供给整个系统足够电流。但是此电路结构复杂,成本高。且用一个电源芯片会造成相互影响。特别是舵机、电机转动可能导致对单片机供电不稳定。方案三:采用双电源供电,利用1117芯片只跟单片机供电。电机模块、舵机模块以及红外模块通过7805线性电源芯片为其供电。此方案电路结构简单,成本适中,并且减小了各个模块间的相互影响,增强系统稳定性。综上所述,分析各个方案有确定及实际应用情况,我们选择方案三作为电源模块方案。,反馈给电源模块造成电压不稳定。所以不能与单片机用同一个电源芯片,我们在电源模块选择时选择双电源供电,解决了这一问题。舵机直接由7805线性电源芯片供电。:采用L298N驱动直流电动机,该芯片是利用TTL电平进行控制,对电机的操作方便,通过改变芯片控制端的输入电平,即可以对电机进行正反转操作,很方便单片机的操作,亦能满足直流减速电机的要求。采用L298N少占用的空间且不容易产生信号干扰()。:采用分立元件组成的平衡式驱动电路,这种电路可以由单片机直接对其进行操作,但由于分立元件占用的空间比较大,容易产生信号干扰,且还要配上两个继电器,考虑到小车运转稳定性问题,此方案不够理想。综合考虑采用方案一:采用L298N驱动直流电动机。:采用Atmel公司的AT89c52RC单片机作为系统的控制器。单片机算术运算功能强,软件编程灵活,可用软件较简单的实现各种算术和逻辑控制,并且由于其成本低,体积小和功耗低等优点,使其在各个领域应用广泛;另外,由于本设计中会用到较多的算术运算,所以对本系统来说非常适合利用单片机作为控制器。方案二:采用Atmel公司的STC12C5A60S2单片机作为系统的控制器。该单片机也属于51单片机家族,51单片机的所有优点这款单片机都能达到,并且这款单片机有着比普通51单片机快12倍的运算速度,还具有内部AD功能。综合考虑,本系统所需处理的信息量比较大,并且要用到AD采集模块,所以采用方案二作为本系统控制芯片。:采用温度传感器作为火源寻找模块的主要传感器,利用火源外围温度比常温高这一特点寻找火源。此方案虽然易于理解但是温度传感器稳定性差,在不同室温下门限值要求不同,适应性差。并且火源外围温度变化范围窄,不适合远距离寻找火源。方案二:采用红外接收头作为火源寻找模块的主要传感器,利用接收红外光的不同寻找火源,经试验,红外接收头在对准火源时电阻变化很大,很利于信号采集。而且电路结构简单,编程容易。缺点在于适应性差,阳光等热光源对其影响较大。综合考虑所有因素,我们选择方案二作为火源寻找模块的方