智能滅火小車PPT(章振保)課件

基于AVR單片機的智能滅火小車的設(shè)計姓名：章振保學(xué)號：07110056學(xué)院：物電學(xué)院班級：07自動化指導(dǎo)老師：賈巍目錄小車設(shè)計的意義小車實現(xiàn)的功能小車設(shè)計的結(jié)構(gòu)框架小車的硬件設(shè)計與調(diào)試小車的軟件設(shè)計與調(diào)試致謝

小車設(shè)計的意義實踐價值：

實現(xiàn)了對安全防護的質(zhì)的提高，也大大地減低了消防人員的危險。在智能尋跡滅火系統(tǒng)中應(yīng)用單片機來代替人的思考，還可以實現(xiàn)自動化控制，簡化了滅火的工作流程，使單片機代替多余的消防人員，節(jié)省了國家不必要的支出，減低了危險。小車實現(xiàn)的功能一、實現(xiàn)溫度監(jiān)控、報警二、具有自動尋跡三、吹風(fēng)滅火四、返回起始點系統(tǒng)方框圖

電源模塊尋跡傳感器模塊火焰檢測模塊避障模塊電機驅(qū)動前進轉(zhuǎn)報警模塊滅火風(fēng)扇及其驅(qū)動控制器模塊硬件總體框圖L298驅(qū)動直流電機火焰?zhèn)鞲衅鰽TMEGA128光電開關(guān)避障模塊滅火風(fēng)扇ST178光電對管尋跡電路總圖電源電路圖

LM2940-5.0在輸出電流為1Adropoutvoltage典型值為0.5V，即輸入電壓要>輸出電壓+0.5V=5.5V；同樣輸出電壓100mA時dropoutvoltage典型值為110mV，輸入電壓大于5.1V即可。ATMEGA128單片機最小系統(tǒng)電路

ATMEGA128工作電壓：

–4.5-5.5VATMEGA128速度等級–0-16MHz內(nèi)部自帶8路10位ADC

電機驅(qū)動電路的設(shè)計

L298芯片的管腳圖

用L298芯片作為電機驅(qū)動，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良。電機驅(qū)動電路

電機由L298供電，由全橋進行瀉流。對電機的控制信號由ATMEGA128直接輸入，M1_DIR與M1_PWM為M1電機的控制信號，M2_DIR與M2_PWM為M2電機的控制信號,其中INPUT2與INPUT4的信號是由輸入INPUT1、INPUT3的信號反向后輸入。通過對單片機的編程就可以實現(xiàn)兩個直流電機的正反轉(zhuǎn)。

舵機轉(zhuǎn)向模塊設(shè)計

舵機的工作原理工作原理：控制電路板接受來自信號線的控制信號（具體信號待會再講），控制電機轉(zhuǎn)動，電機帶動一系列齒輪組，減速后傳動至輸出舵盤。舵機的輸出軸和位置反饋電位計是相連的，舵盤轉(zhuǎn)動的同時，帶動位置反饋電位計，電位計將輸出一個電壓信號到控制電路板，進行反饋，然后控制電路板根據(jù)所在位置決定電機的轉(zhuǎn)動方向和速度，從而達到目標(biāo)停止。

尋跡電路的設(shè)計

尋跡傳感器模塊原理圖行進路徑示意圖火焰檢測電路的設(shè)計

紅外測溫傳感器TN9

紅外測溫傳感器選用的是凌陽科技公司生產(chǎn)的TN9紅外測溫傳感器，可測量目標(biāo)溫度和環(huán)境溫度。它采用非接觸測溫手段，解決了傳統(tǒng)測溫中需要接觸的問題。紅外測溫模塊根據(jù)大氣狀況最遠測溫距離30m，測量回應(yīng)時間大約為0.5s，而且，它具備SPI接口，可以很方便地與單片機傳輸數(shù)據(jù)。

紅外測溫電路

信號采集是系統(tǒng)通過紅外測溫傳感器來測溫度,左邊為紅外傳感器組,是信號的原始采集部分，它由八個紅外測溫傳感器組成。傳感器測得的信號直接輸入到ATMEGA128單片機A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸入端口。

滅火與音報警系統(tǒng)的設(shè)計

滅火驅(qū)動電路

單片機輸出Port1，Port2控制信號用以驅(qū)動滅火電機動作。由于選用的是增強型MOS管，所以當(dāng)Port信號為高時，MOS管在VGS下開始工作，MOS導(dǎo)通，風(fēng)扇開始動作，進行滅火；當(dāng)Port信號為低時，由于增強型MOS管特點，VGS=0時，iD=0。此時，MOS截止，風(fēng)扇不動作。軟件實現(xiàn)

主程序流程圖

在小車行進過程中檢測火焰，一旦發(fā)現(xiàn)火焰則切換到趨光程序，計算火焰位置，準(zhǔn)確定位并啟動風(fēng)扇滅火，滅火后檢測火焰是否被撲滅，確定火焰被撲滅后計數(shù)并回到發(fā)現(xiàn)火焰的位置繼續(xù)搜索房間，直至撲滅所有火焰后啟動回家程序，回到原始位置。尋跡程序流程圖