智能灭火小车论文
单片机暑期培训(实训项目)
论文
基于STC89C52RC的智能避障灭火小车
学院：电子与控制工程学院
专业：自动化
姓名及学号：
201332010411 崔曜东
201332010413 毛宜酉
201332010416 廖正
指导教师：龚贤武李杰雷旭
完成时间：二〇一四年十月
目录
中文摘要 (1)
一．工作目的 (1)
二.研究方法 (1)
三.成果 (2)
四.结论 (2)
English Abstract (2)
A. Work purposes (3)
B.The research methods (3)
C.Results (3)
D.Conclusions. (3)
绪论 (5)
1.智能灭火小车控制系统的设计背景和意义 (5)
2.智能灭火小车控制系统的目标 (6)
3.主要内容 (6)
论文主体 (7)
一．设计方案的确定 (7)
系统设计及方案 (7)
整体方案设计 (7)
2.2 硬件实现方案 (8)
2.2.1 MCU的选择 (8)
2.2.2 电机选择 (9)
2.2.3 传感器的选择 (9)
2.3 硬件总体设计方案 (12)
2.4 软件总体设计方案 (12)
3.硬件单元电路设计 (13)
3.1 电源电路 (13)
3.2 微控制器模块的设计 (13)
3.2.1 STC89C52RC单片机介绍 (13)
3.3 电机驱动电路的设计 (15)
3.4 传感器电路的设计 (16)
3.5 火焰传感电路的设计 (18)
3.7 灭火驱动电路 (19)
4.软件的实现 (23)
4.1 软件开发平台介绍 (23)
4.2 主程序流程图 (25)
4.3 寻迹程序流程图 (25)
5 系统功能调试 (27)
5.2 功能测试 (27)
5.2.1 驱动电路部分 (27)
5.2.2 寻迹部分 (28)
5.2.4 灭火效果部分 (28)
5.3 调试心得 (28)
中文摘要本次设计CPU采用Atmel公司STC系列单片机中的89C52RC，完成的是暑期单片机培训结束后的实习项目。完成的作品基本功能要求是在规定时间内找出限定场地内的火源，从而采取灭火动作，同时用液晶显示屏显示小车的执行任务，使得我们对小车的运行状况有一个更好的了解。
一．工作目的
1.集成了几乎完善的8位中央处理单元
2.指令系统近乎完善
3.把微型计算机的主要部件集成在一块芯片上，使得传送距离大大缩短、可靠性更高，运算速度更快
4.具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等特点，广泛应用与仪器仪表中，且功能比起电子或数字电路更加强大
因此，基于单片机的灭火机器人设计也具有重要的理论和实践意义，能够使自己在完成过程中学到许多知识和实践能力。从而引发了我组成员在单片机暑期培训之后产生设计智能灭火小车的设想。该小车能够在火源产生后作出反应，能利用超声波传感避障，利用火焰传感识别火源并作出灭火动作。
二.研究方法
小车以STC89C52RC型单片机为核心，加以电源电路、电机驱动、超声波传感电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源，超声波完成避障，红外传感器寻找火源位置，火焰传感器识别火焰别采集到的数据通过STC89C52RC单片机处理传输到专用电机驱动芯片驱动电机控制小车的前进后退以及转向，最终启动灭火风扇进行灭火。本论文进行整体的硬件设计，并编写了软件程序框图，制作的灭火小车具有简易灭火功能，达到了实现现场灭火的目的，设计较好地完成了课题目标。
三.成果
1.组装小车能自动避障寻找火源
2.能启用灭火装置实施灭火动作
3.巡逻，检测是否有火源
四.结论
本论文设计了以STC89C52RC为主控制器的简易智能灭火小车。所做工作和确定的成果如下：
1、以单片机STC89C52RC为核心拟定了系统组成方案，完成了系统的电路硬件总体设计，包括供电模块、单片机系统、寻迹系统、电机驱动系统、火焰检测系统以及灭火系统和各个模块间接口。
2、完成了各个功能模块硬件的设计。
3、完成主要功能模块的调试软件设计，分别完成对各个功能模块的调试工作。
本设计制作的智能灭火小车，具备智能技术的一般功能（“智能”寻迹）行走，能够自主完成一些动作，找到“火源”，进行灭火。
English Abstract
The design of Atmel company on STC series single-chip microcomputer CPU 89 c52rc, is completed after the summer SCM training internship programs. Complete works of basic functional requirements are within the prescribed period of time to find a qualified field source, thus taking fire fighting action,
with LCD display shows the car perform tasks at the same time, makes the operation condition of the car we have a better understanding.
A. Work purposes
1. Integration with almost perfect eight central processing unit
2. Instruction system is almost perfect
3. The main components of a microcomputer integrated on a chip, greatly shrink short transmission distance, higher reliability, computing speed is faster
4. With small volume, low power consumption, strong control function, flexible extension, miniaturization, and convenient use, etc, are widely used and instrumentation, and more powerful functions than electronic or digital circuit
Therefore, fire-fighting robot based on single chip design also has the important theoretical and practical significance, can make oneself in learned much knowledge and practice ability to complete the process. Raising my group members on the single chip microcomputer after the summer training design idea of intelligent fire extinguishing the car. The car can react after the fire source to produce, can use ultrasonic sensor obstacle avoidance, using sensor identification of flame fire and make a fire.
B.The research methods
Car type STC89C52RC MCU as the core, to the power supply circuit, motor drive, ultrasonic sensing circuit, fire detection, fire fans, and other circuit. Work required by the system power source to provide power supply circuit, ultrasonic obstacle avoidance, infrared sensor for fire source position, the flame sensor identification don't transmit the collected data through STC89C52RC MCU processing to dedicated motor driver chip drive motor control the car forward back and turned, extinguishing fire fans finally started. The overall hardware design in this paper, and write the software program diagram, extinguishing the car has simple extinguishing function, to achieve the purpose of the site fire-fighting, design better completed the task goal.
C.Results
1. Assemble the car look for fire automatic obstacle avoidance
2. The equipment can enable the implementation of the fire fighting action
3. The patrol, if there is a fire detection
D.Conclusions.
In this paper the design is given priority to with STC89C52RC controller of simple intelligent fire extinguishing the car. Determine the work and results are as follows:
1, STC89C52RC MCU as the core system of scheme is worked out, completed the overall design of system hardware circuit including power supply module, MCU system, tracing system, motor drive systems, fire detection system and fire extinguishing system and each module indirect mouth.
2, to complete the design of each functional module of hardware.
3, finish the adjustment of the main function module software design, completed the debugging of each function module.The design of intelligent fire vehicles, have the general function of smart technology (" smart "tracing), able to independently complete some action, find the" fire ", to put out the fire.
绪论
1.智能灭火小车控制系统的设计背景和意义
近几十年中，大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性，发生火灾时，不能快速高效的灭火。火灾在现实生活中是非常普遍的，它被称为三大自然灾害之一。为了解决这一问题，尽快救助火灾中的受害者，最大限度的保证消防人员的安全，灭火机器人研究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技术上的保证，使得灭火机器人应运而生。
从二十世纪八十年代开始，世界许多国家都进行了灭火机器人的研究，美国和苏联最早进行灭火机器人的研究，而后日本、英国、法国等国家都纷纷开展了灭火机器人的研究，目前已有多种不同类型的灭火机器人用于各种火灾场合。
我国从八十年代末期开始灭火机器人的研究，公安部上海消防研究所等单位在灭火机器人的研究中取得了大量成果，“自行式消防炮”已经投入市场，“履带轮式灭火侦查机器人”也于2000年6月通过了国家验收。但是，我国的灭火机器人的研究还处在初级阶段，还有许多有待研究的问题。比如，高层建筑发生火灾时，消防人员不可能在都短时间内到达高处的火灾发生地点，在地下建筑中，由于环境比较潮湿，烟气不易扩散，消防人员不容易快速的判定火源位置；而在石化企业发生火灾时，将产生大量的毒气，消防人员在灭火时极易中毒。研制能够用于这些场合的侦察灭火机器人，协助消防人员进行火灾的定位和灭火，将有极大的社会意义。
基于人工智能的不断发展，各项高兴技术的不断成熟，在可预见的将来，灭火机器人在功能上会更具多样特点，在较多危险区域可以完全代替消防员，避免消防员生命伤亡。同时也应该看到，我国在研究消防机器人方面较国外同行已落后太多，存在技术差异和代沟，消防机器人的不断研制、生产和装备过程，应坚持自主研制为主，引进辅，提高我国消防部队消防装备现代化的水平，并及时装备消防部队，提高部队打赢大仗、恶仗、硬仗和特殊战役的能力，提高消防部队在处置大型复杂火灾和应急救援的作战效能，提高消防部队的自我防护能力，减少消防指战员的人身伤亡，更好地保护我国经济发展
消防人员时时刻刻冲到第一线，面临生命危险，在这种背景下，智能寻迹灭火系统应运而生，实现了对安全防护的质的提高，也大大地减低了消防人员的危险。在智能寻迹灭火系统中应用单片机来代替人的思考，还可以实现自动化控制，简化了灭火的工作流程，使单片机代替多余的消防人员，节省了国家不必要的支出，减低了危险。
现今，单片机以其强大的控制能力已经被广泛应用于诸多领域，配以各种接口传感器可以实现系统的智能化。无论在安全防护领域、工业控制领域、医疗卫生领域、还是在国防军事领域、航天航空领域，微控制器都起着举足轻重的作用。从最初的8位控制器到现在的32位控制器都还有很大的发展和应用空间。根据本设计的要求，将采用深圳宏晶公司生产的
STC89C52RC型单片机
2.智能灭火小车控制系统的目标
制造一个自主控制的机器人小车找到一根蜡烛并尽快将它熄灭，这个工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、齿轮箱与轮子的摩擦、电压变化等多个因素影响，它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程，蜡烛代表家里燃起的火源，机器人必须找到并熄灭它。本设计的智能寻迹灭火小车控制系统应用范围十分广泛，能够实现温度监控、报警、具有自动寻迹、吹风灭火、返回起始点等功能，可通过温度的监控来进行设定小车是否前进。
3.主要内容
本论文设计了以STC89C52RC单片机作为主控制器，光敏电阻作为本系统的火焰传感器，用HC-SR04超声波传感器进行寻迹和避障，L298作为直流电机的驱动芯片。本论文所包含的内容如下：
3.1 以单片机STC89C52RC为核心拟定了系统组成方案，完成了系统的电路硬件总体设计，包括供电模块、单片机系统、寻迹系统、电机驱动系统、壁障系统、火焰检测系统以及灭火系统和各个模块间接口。
3.2 完成主要功能模块的程序设计，分别完成对各个功能模块的程序进行调试工作。
论文主体
一．设计方案的确定
系统设计及方案
根据课题设计的要求和课题目标，本论文制定出了系统的设计方案，并通过比较论证，选择合适的器件。最终确定手工制作小车，采用STC89C52单片机作为主控制器，用HC-SR04超声波传感器进行避障，普通火焰传感器作为本系统的火焰传感器，L298D作为直流电机的驱动芯片的设计方案。
整体方案设计
课题要求设计一个简易智能灭火小车模型，能到指定区域进行灭火工作（以蜡烛模拟火源，分布在小车行走的场地中）。小车必须通过内部设备采集现场环境情况进行分析并做出相应的动作，以达到小车智能灭火的目的。根据题目要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、直流电机及其驱动模块、避障传感器模块、避障模块、火焰传感器、灭火系统及其驱动模块等模块构成，本系统的方框图如图1所示。
2.2 硬件实现方案
2.2.1 MCU的选择
近年来，单片机应用技术发展迅速，为智能装置的开发设计带来了很大的便利。但在开发设计中选择合适的MCU带来了很大的困难。
方案1：
采用可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、I/O资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑本论文放弃了此方案。
方案2：
采用凌阳公司的16位单片机，它是16位控制器，具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点。处理
速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。但是当凌阳单片机应用语音处理和辨识时，由于其占用的CPU资源较多而使得凌阳单片机同时处理其它任务的速度和能力降低。本系统主要是进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制，兼有声音报警。如果单纯的使用凌阳单片机，在语音播报的同时小车的控制容易出现不稳定的情况。从系统的稳定性和编程的简洁性考虑，本论文放弃了单纯使用凌阳单片机而考虑其它的方案。
方案3：采用Atmel公司的ATMEGA128单片机作为主控制器。ATMEGA128是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS 8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。但是考虑到本系统要进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制、声音报警，若使用ATMEGA128可能在数据处理方面有一些不足。因此本论文不选择此方案。
方案4：采用深圳宏晶公司的STC89C52高端单片机作为主控制器。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T 可选。
从方便使用和经济的角度考虑，且STC系列是国产的，我们选择了方案4。
2.2.2 电机选择
下面我们分析了几种常见电机：本系统为智能电动车，对于电动车来说，其驱动轮的驱动电机的选择就显得十分重要。由于本题要实现对路径的准确定位和精确测量，综合考虑有一下两种方案。
方案一：采用直流减速电机。直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速（减速）齿轮组，可以产生大扭力。
方案二：采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转过的角度可以精确的计数，实现小车前进路程和位置的精确定位，也能准确引导小车驶向火源。虽然采用步进电机有诸多优点，步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较低，不适用于小车等有一定速度要求的系统
根据分析，直流电机能够较好的满足本题的要求，控制方便，因此选择以直流电机做为小车行进驱动电机，通过控制两个电机的工作状态来达到转向的效果。故本系统采用方案一
2.2.3 传感器的选择
（1）火焰传感器的选择
火焰检测有紫外传感器、烟雾传感器、温度传感器、红外传感器以及CCD图像传感器。本论文综合论证了这几种传感器，制定了如下几种方案。
方案1：
用烟雾传感器。烟雾传感器广泛应用与火警检测。但是由于此题目的火源是用蜡烛模拟的，没有太大的烟雾，因此用烟雾传感器作为此小型电动车的火焰传感器
也不够实用，因此本论文放弃了此方案
方案2：
用紫外传感器检测火焰。紫外火焰传感器主要应用于火灾消防系统，尤其是一些易燃易爆场所，用来监测火焰的产生。紫外线火焰传感器的灵敏度高，相应速度
快，抗干扰能力强，对明火特别敏感，能对火灾立即做出反应。但是紫外传感器检测的范围太大，不适用于本系统。
方案3：
用光敏电阻作为传感器。所谓光敏，就是对光反应敏感。光敏电阻在光照条件下电阻值随外界光照强弱（明暗）变化而变化的组件，光越强阻值越小，光越弱阻
值越大。CDS光敏电阻，灵敏度高，反应速度快，光谱特性及γ值一致性好等特点外，在高温、多湿的恶劣环境下，仍能保持其高度的稳定性和可靠性，广泛应用于光探测和光自控领域中。
方案4：
用CCD图像传感器。用CCD图像传感器可以检测各种被检测量，适用于各种量的检测。但是用CCD图像传感器需要处理的信号量太大，且体积较大，不适合
用于本系统。
方案5：
用热释电红外测温传感器，热释电红外传感器凌阳TN9系列是根据LiTaO3的热释电效应设计的，用作检测器的热释电材料具有自发极化，其晶面能俘获大气中的
自由电荷，从而保持中性，当晶面温度稍有变化即引起自发极化强度的变化，从而使晶面电荷量发生相应的变化。由于它是非接触式测温，用于测量火焰温度非常方便。
从经济和方便的角度考虑，本论文选择了方案3，采用的火焰传感器主要芯片：LM393，红外接收头。工作电压：直流3-5V。
其特点为：1、具有信号输出指示。
2、单路信号输出。
3、输出有效信号为低电平。
4、用于检测波长在760纳米～1100纳米范围内的热源。
5、探测角度达60度。
6、电路板输出开关量(可直接接单片机)。
（2）避障传感器的选择
方案1：
用红外光电开关ST178进行避障。光电开关的工作原理是根据投光器发出的光束，被物体阻断或部分反射，受光器最终据此做出判断反应，是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，当检测到有障碍物的时候，光电对管就能够接收到物体反射的红外光，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均能检测。光电对管ST178操作简单，使用方便。当有光线反射回来时，输出低电平。当没有光线反射回来时，输出高电平。因此本论文考虑其他的方案。
方案2：
用超声波传感器进行避障。超声波传感器的原理是：超声波由压电陶瓷超声波传感器发出后，遇到障碍物便反射回来，再被超声波传感器接收。然后将这信号放大后送入单片机。超声波传感器在避障的设计中被广泛应用。但是超声波传感器需要40KHz的方波信号来工作，因为超声波传感器对工作频率要求较高，偏差在1％内，较精确。
考虑到本系统只需要检测简单障碍物，没有十分复杂的环境。为了使用方便及更易理解，便于操作和调试，本论文最终选择了方案2。
电机驱动电路方案选择
方案一：采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，L298N芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口通过光耦芯片提供信号；电路简单，使用比较方便。
方案二：对于直流电机用分立元件构成驱动电路。由分立元件构成电机驱动电路，结构简单，价格低廉，在实际应用中应用广泛。但是这种电路工作性能不够稳定。
通过比较，使用L298N芯片充分发挥了它的功能，能稳定地驱动步进电机，且价格不高，故选用L298N驱动电机。
液晶显示模块
方案一：用数码管进行显示。数码管由于显示速度快，使用简单，显示效果简洁明了而得到了广泛应用。但是由于我们计划在显示台显示小车前进的路线、路程以及当前的灭火状态。用数码管无法显示如此丰富的内容，因此我们放弃了此方案。
方案二：用LCD液晶进行显示。LCD由于其显示清晰，显示内容丰富、清晰，显示信息量大，使用方便，显示快速而得到了广泛的应用。对于此系统选用LCM128645ZK的LCD能够很好的满足显示要求，因此选择了此方案。
电源模块
由于本系统需要电池供电，我们考虑了如下集中方案为系统供电。
方案一：采用12V蓄电池为系统供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。
方案二：采用3节4.2V可充电式锂电池串联共12.6V给直流电机供电，经过7805的电压变换后为单片机，传感器和点击供电。经过实验验证，当电池为电机供电时，单片机、传感器的工作电压不够，性能不稳定。因此我们放弃了此方案。
方案三：用2节锂电池经另一套7805电压变换电路为电机供电。再用12V蓄电池为系统供电，蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。采用此种供电方式后，单片机和传感器工作稳定，电机工作互不影响，且电池的体积较小，能够满足系统的要求。
综上考虑，采用了方案三。
8数码管显示模块
在本设计中有两个需要显示的部分，即吹灭火源的数目和小车的路程
方案一：使用16位字符型液晶（LCD）显示。液晶显示屏具有低功耗、影像稳定不闪烁、、画面效果好、抗干扰能力强等特点。液晶动态显示功能强大，可以实现欢迎信息的显示，并提供了一个友好的用户界面，使系统更加直观，更趋智能化和人性化。
方案二：使用传统的数码管显示，采用动态扫描的方式。陵阳61板可同时驱动8个数码管，编程容易，硬件电路调试简单，显示两部分也比较好控制。缺点是显示的内容不够丰富，但能准确显示数据，能很好地达到我们所需要的显示路程，灭火数量的数据。故传统的数码管显示即可符合我们的要求。但液晶以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，本题中要显示两部分则需分屏显示，工作量就会更大，增加了不少难度，并且平时没有这方面的准备，规定时间内不可能做得很好，故排除了该方案。
综上所述，本设计采用了方案一。
2.3 硬件总体设计方案
经过反复比较论证，本论文确定了如下方案
1.采用STC89C52RC单片机作为主控制器.
2.用HC-SR04超声波传感器进行避障.
3.用光敏火焰传感器作为本系统的火焰传感器.
4.L298D作为直流电机的驱动芯片.
5.使用蜂鸣器进行灭火报警.
6.LCD1602显示任务
7.用手机蓝牙控制小车
2.4 软件总体设计方案
传感器组把测得温度分别通过模数转换传给单片机，单片机通过一定的处理，比较得出温度最高的三个传感器，根据能量在自由空间的衰减规律可知，火源与传感器的距离与传感器测得温度的大小呈负相关，温度越高，距离火源越近，所以，火源即在这三个传感器所对的那个方向上。具体的方位可以通过相应的公式计算出来，调整小车方向并通过避障传感器避障前进到火源位置驱动灭火风扇进行灭火。
3.硬件单元电路系统设计
3.1 电源电路
STC89C52需要正5V稳压直流电源，在考虑到其它外围芯片的供电电压和功耗，最终选择7805这种输出正5V直流电压稳压供电的三端稳压集成电路，电源电路如下图
3.2 微控制器模块的设计
3.2.1 STC89C52RC单片机介绍
简介
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k 字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
特性
增强型8051单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051, 工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机）,工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz,用户应用程序空间为8K字
节,片上集成512 字节RAM,通用I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉，P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻。
1.8K字节程序存储空间；
2.512字节数据存储空间；
3.内带4K字节EEPROM存储空间;
4.可直接使用串口下载；
6.8K字节程序存储空间；
7.256字节数据存储空间；
8.自带2KB的EEPROM存储空间;
7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口
（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片
8. 具有EEPROM 功能
9. 共3 个16 位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2
10.外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒
11. 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART
12. 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）
13. PDIP封装
3.3 电机驱动电路的设计
用L293D芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良，从稳定性方面考虑，采用电机驱动芯片L293D作为电机驱动。L293D芯片的管脚图如下图
概述
L293D是一款单片集成的高电压、高电流、4通道电机驱动，设计用于连接标准DTL或TTL逻辑电平，驱动电感负载（诸如继电线圈、DC和步进电机）和开关功率晶体管等等。为了简化为双桥应用，L293D每个通道对都配备了一个使能输入端。L293D逻辑电路具有独立的供电输入，可在更低的电压下工作。此外，L293D还内置了箝位二极管。L293D适用于频率达5 kHz的开关应用。L293D是ST公司生产的一种高电压、小电流电机驱动芯片。该芯片采用16脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达36V；输出电流大，瞬间峰值电流可达2A，持续工作电流为1A。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和继电器线圈等感性负载；该芯片可以驱动两台直流电机。
特性
?L293D每个通道的电流输出能力达600 mA
?L293D每个通道的峰值输出电流达1.2 A（非重复）
?便于使能
?L293D具有过温保护
?逻辑“0”输入电压高达1.5 V（高抗噪性）
?内置箝位二极管
电机运行逻辑关系
3.4 传感器电路的设计
在实际设计中，本论文选用LM324放大器的方案，设计出来的电路紧凑且稳定性好。
LM324系列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的四运算放大器。可工作在单电源下，电压范围是3.0V-32V或+16V. LM324的特点：
1.短跑保护输出
2.真差动输入级
3.可单电源工作：3V-32V
4.低偏置电流：最大100nA（LM324A）
5.每封装含四个运算放大器。
6.具有内部补偿的功能。
7.共模范围扩展到负电源
8.行业标准的引脚排列
9.输入端具有静电保护功能
超声波传感器的选择
本模块性能稳定，测度距离精确。能和国外的SRF05,SRF02等超声波测距模块相媲美。
2 主要技术参数：
1：使用电压：DC5V
2：静态电流：小于2mA
3：电平输出：高5V
4：电平输出：底0V
5：感应角度：不大于15度
6：探测距离：2cm-450cm
7:高精度：可达0.3cm
接线方式，VCC、trig（控制端）、echo（接收端）、GND
本产品使用方法：一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.
一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,
方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到你移动测量的值了~~
模块工作原理：
(1)采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号;
(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；
基于AT89C52单片机的智能寻迹灭火小车的设计
版本：doc 附源程序代码 毕业论文 基于AT89C52单片机的智能寻迹灭火小车的设计 I
摘要 随着社会的发展、科技的进步，工业的生产和管理进入了自动化、信息化和智能化时代，智能化已经成为时代发展的需要。当工作现场环境恶劣时，人工不能完成的任务如物料运输和灭火等，可采用智能寻迹小车完成相应的任务。基于工作现场和日常生活的实际需要，研究和开发智能小车寻迹系统具有十分重要的意义。 本文首先简单描述系统硬件工作原理，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次，详细阐述了程序和流程和实现过程。本设计数字集成电路技术为基础和单片机技术为核心。本文编写的主导思想是软硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。 关键词AT89C52单片机；小车；温度 I
Abstract Along with the progress of social development, science and technology, production and management of industry got into automation, information-based turns ages with intelligence, intelligence's turning has already become the demand that the ages develops.When working the spot environment is bad, the artificial can not complete of task such as material conveyance with extinguish fire etc., can adopt intelligence to look for the vestige small car to complete a homologous task.According to the effective demand of the work the spot and the daily life, research and the development intelligence small car look for vestige system to have very important meaning. This text in brief describes the system hardware work principle first, and attach to take into to explain by the system structure frame diagram, emphasized to introduce each hardware applied of this graduation design to connect the function and work process that a people's technique and each one connect a people mold piece, elaborated procedure and process and carry out process in detail secondly.This design number integrated circuit technique is foundation and single slice of machine technique is cores.The predominant thought that this text writes is a soft hardware to combine together and take hardware as foundation, carry on writing of each function mold piece. Keyword:The AT89 C52 single slice of machine;Small car;Temperature II
基于单片机的智能小车毕业论文
本科毕业设计（论文）基于单片机的智能小车控制 专业：测控技术与仪器 姓名：咸蛋小超人 2013年 6 月
基于单片机的智能小车控制 摘要：智能化作为现代电子产品的新趋势，是今后的电子产业的发展方向。智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。本设计实现了一种基于51单片机的自动避障智能模型车系统，通过红外传感器采集路况信息，通过对检测信息的分析，自动控制转向电机转向，改变行驶路径，绕过障碍物，从而实现车稳定避障。 本课题设计的智能小车，具有自动避障功能，超声波测距报警，无线电遥控等功能。 关键词：智能车；51单片机；避障；红外线 Smart car based on SCM control Abstract：As a new trend of modern electronic products, intelligent is the developmental direction of electronic industry after then. Electronic products, which are intelligently designed, can automatically operate following the mode that is pre-set. Without the management of human beings, it can be used for scientific exploring, environmental monitoring, intelligent home furnishing, etc. One of the embodiments is the intelligent control car which is based on single chip microcomputer. In the design, an intelligent model car system based on MCU 51 has been realized. It can collect traffic information with infrared sensors. Meanwhile, by the analysis of information examined, it can transfer from automatic control to motor steering in order to change the route and dodge the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can come true. In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote control by radio. Key words: Smart Cart;Single-chip 51;Obstacle Avoidance;Infrared
智能灭火小车设计
目录 1绪论 (1) 1.1研究的背景和意义 (1) 1.2本次论文设计的主要任务 (1) 2系统方案设计 (1) 2.1总体设计框图 (1) 2.2核心控制单元的选择 (2) 避障方案设计 (4) 2.4小车选择 (10) 3主控制模块主程序设计 (11) 3.1红外循迹模块子程序设计 (12) 3.2红外避障模块子程序设计 (14) 3.3电机控制子程序设计 (15) 结论 (17) 参考文献 (18) 附录 (19)
1绪论 1.1研究的背景和意义 在现代化社会中需要使用大量的电器，而当电器使用不当或者是老化的时候可能引 发火灾。当火灾发生后，在消防队 赶来之前有一段时间，这段时间 可能会造成重大的 人员财产伤亡，而且在火势很大的情况下，消防队员可能会有生命危险，在一些恶劣的 情况下人类不方便靠近智能汽车火灾产生于第一次火灾，为了有效地扑灭了火灾，人员 伤亡和财产损失降到最低。 1.2本次论文设计的主要任务 这次研究的课题主要有如下几点 的内容 MCU 控制模块 外部中断程序 2系统方案设计 2.1总体设计框图 MCU 是本系统的控制核心，负责处理由红外对管循迹模块，红外避障模块得到的电 平信号。最后单片机把信号处理的结果传递给小车电机模块，让小车做出正确的反应。 系统结构框图如下图所示。 总体设计框
2.2核心控制单元的选择 AT89C51的主要的特性 ? 4K 字节可编程FLASH 存储器 ?与MCS-51 兼容 ?数据保留时间：10年 ?寿命：1000写/擦循环 三级程序存储器锁定 ?全静态工作：0Hz-24MHz ?32可编程I/O 线 ?128×8位内部RAM ?5个中断源 ?可编程串行通道 ?低功耗的闲置和掉电模式 该系统采用AT89C51单片机为中央处理器。
自动智能灭火小车设计与实现
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/b517628683.html, 自动智能灭火小车设计与实现 作者：张倩王逸琳钱志丽金徐冬郑英 来源：《卷宗》2016年第05期 摘要：本设计主要是基于单片机对自动灭火智能小车的控制与制作进行研究。具体方案 则是基于MSP430单片机下，加以电源电路、L298电机驱动、超声波测距火焰传感器、灭火 风扇以及其它电路构成。本系统硬件配置合理经济，控制方案简易优化，基本上实现了灭火小车在一般环境下的避障和灭火的控制。最后，小车能实现在模拟的场地内自动巡逻、自动避障以及发现火源进行自动灭火的目标。 关键词：智能小车；灭火；传感器；电机驱动 1 系统方案及设计 如图一所示，自动智能灭火小车分为电源模块、控制器模块、火焰检测模块、A/D转换模块、超声波测距模块、电机驱动模块、风扇及其驱动模块和显示模块总共8个模块。小车可实现自动巡逻、自动避障以及自动灭火这三个功能。 当没有火源时，小车处于巡逻模式，前面、左面和右面3个超声波测量小车离障碍物的距离反馈给单片机，单片机进行比较使小车实行左转、右转、前进以及后退的动作。当发现火源时，小车切换成灭火模式，火焰传感器将模拟电压值反馈给单片机，单片机进行A/D转换控 制小车的行走方向并通过前面的超声波测量小车与火源的距离使小车准确地停车并打开风扇灭火。 2 硬件设计 2.1 超声波测距模块 本模块最远测试距离是1500mm，测量周期10ms且性能稳定，测量距离精确是专为小车设计的。该模块采用IO触发测距，给至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，有信号返回，通过IO输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离为（高电平时间*声速（340M/S））/2。模块1脚VCC 接电源正极，电压范围为3.8～5.5V，静态电流小于8mA 。2脚接控制端，3脚接接收端，从控制口发一个10us以上的高电平就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测量，就可以算出小车移动时距离物体的值了。4脚接GND电源负极。 2.2 火焰传感器模块
智能小车毕业论文完整版
智能小车毕业论文完整 版 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
学士学位论文 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 姓名： @@@@ @@@ 2011年 06月
智能小车引导控制系统 的设计与实现 系别：计算机科学与技术 学科专业：计算机科学与技术 指导老师： @@@ 姓名： @@@ @@@ 2011年 06月
智能小车引导控制系统的设计与实现 摘要：面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。本系统采用STC89C51单片机作为核心控制芯片，设计制作了一款通过红外光电传感器检测路径信息、红外火焰传感器检测火源的智能寻迹灭火小车。本系统由单片机控制模块、寻迹传感器模块、驱动电机模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块等组成。实际应用表明，该小车可以在专门设计的场地上实现自主发现火源，自主识别路线，自主行进接近火源并灭火，最终完成灭火的任务。 关键词：单片机小车引导控制传感器
Smart cars guide control system design and implementation Abstract: Confronted with so many bad working environment (such as fire fighting, rescue etc), in order to effectively avoid casualties, need to use intelligent go by car scene to complete relevant tasks. Therefore, the research and development of intelligent car guide control system has the extremely vital significance. This system uses STC89C51 as the core control chip, design and make a new electric sensor detection by infrared sensor information, infrared flame path of intelligent tracing test fire extinguishing car. The system is composed of single-chip microcomputer control module, tracing sensor module, drive motor module, ignition sensor module, fan module, power supply module. The practical application indicates that the car can be in a specially designed field on fire, to realize the independent found autonomous recognition route, independent sources and marching close to the fire extinguishing, finally complete task. Keywords: Microcontroller Car Control system Sensors
自动智能灭火小车设计与实现
摘要：本设计主要是基于单片机对自动灭火智能小车的控制与制作进行研究。具体方案则是基于msp430单片机下，加以电源电路、l298电机驱动、超声波测距火焰传感器、灭火风扇以及其它电路构成。本系统硬件配置合理经济，控制方案简易优化，基本上实现了灭火小车在一般环境下的避障和灭火的控制。最后，小车能实现在模拟的场地内自动巡逻、自动避障以及发现火源进行自动灭火的目标。 关键词：智能小车；灭火；传感器；电机驱动 1 系统方案及设计 如图一所示，自动智能灭火小车分为电源模块、控制器模块、火焰检测模块、a/d转换模块、超声波测距模块、电机驱动模块、风扇及其驱动模块和显示模块总共8个模块。小车可实现自动巡逻、自动避障以及自动灭火这三个功能。 当没有火源时，小车处于巡逻模式，前面、左面和右面3个超声波测量小车离障碍物的距离反馈给单片机，单片机进行比较使小车实行左转、右转、前进以及后退的动作。当发现火源时，小车切换成灭火模式，火焰传感器将模拟电压值反馈给单片机，单片机进行a/d转换控制小车的行走方向并通过前面的超声波测量小车与火源的距离使小车准确地停车并打开风扇灭火。 2 硬件设计 2.1 超声波测距模块 本模块最远测试距离是1500mm，测量周期10ms且性能稳定，测量距离精确是专为小车设计的。该模块采用io触发测距，给至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，有信号返回，通过io输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离为（高电平时间*声速（340m/s））/2。模块1脚vcc 接电源正极，电压范围为3.8～5.5v，静态电流小于8ma 。2脚接控制端，3脚接接收端，从控制口发一个10us以上的高电平就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测量，就可以算出小车移动时距离物体的值了。4脚接gnd电源负极。 2.2 火焰传感器模块 该模块采用六路火焰传感器，探测范围为180°；能够输出数字信号为ttl电平，也能够输出模拟信号，可以用adc进行采集，易于使用；能够探测火焰发出的波段范围分别为700～1100 nm的短波近红外线，通过电压信号进行输出。该模块工作的信息如下表1。 2.3 电机驱动模块 对于简单的小车设计，用l298n芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。 2.4 其他模块设计 （1）电源模块：采用12v可冲电锂电池供电，节能环保，可持续使用。 （2）显示模块：采用1602液晶显示，工作电压为5v，能够很直观地反应小车的行进情形。 （3）a/d转换模块：采用单片机自带模数转换器对火焰传感器的模拟信号进行采样比较。 （4）灭火模块：用mos管对灭火电机进行驱动，直流电机再驱动风扇实现灭火。工作电压范围为3～7v，启动电流小于120ma，简单方便，易于使用，能够很好的满足要求。 3 软件设计 当没有火源时，小车处于巡逻模式，单片机通过比较前面、右面和左面的距离控制小车的左转、右转、前进、后退进行巡逻和避障。当检测到火源时，单片机采集火焰传感器的模拟电压值并进行比较，使小车朝着最小值的方向走。当小车找到火源并距离火源10cm的时候，停车并灭火。流程图如图二。
毕业设计基于AT89C51单片机的智能小车设计
第1章绪论 1.1课题背景 目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统，主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机，用来获得道路图像信息; (3)传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/
灭火小车设计报告.(DOC)
《综合课程设计》 报告 实践课题：灭火小车
目录 一、实验内容............................................................................................................................... - 2 - 二、基本原理............................................................................................................................... - 2 - 1、单片机最小系统：......................................................................................................... - 2 - 2、电源模块：..................................................................................................................... - 2 - （1）可调稳压：......................................................................................................... - 2 - （2）5V稳压： ........................................................................................................... - 2 - 3、电源................................................................................................................................. - 3 - 4、电机：............................................................................................................................. - 3 - 5、电机驱动：..................................................................................................................... - 3 - 6、传感器：......................................................................................................................... - 3 - （1）指南针模块：..................................................................................................... - 3 - （2）火焰传感器：..................................................................................................... - 3 - 三、设计思路............................................................................................................................... - 4 - 四、硬件电路............................................................................................................................... - 5 - 1、指南针部分：................................................................................................................. - 5 - 2、L298N电机驱动模块 ................................................................................................... - 12 - 3、电源电路：................................................................................................................... - 14 - 4、火焰传感器：............................................................................................................... - 15 - 五、实验程序流程框图............................................................................................................. - 16 - 六、调试与结果分析................................................................................................................. - 17 -
消防机器人设计报告
消防机器人设计报告
基于ATmega2560单片机的智能避障灭火小车 一、设计方案： 1、控制系统： Arduino Mega2560是采用USB接口的核心电路板，具有54路数字输入输出，适合需要大量IO接口的设计。处理器核心是ATmega2560，同时具有54路数字输入/输出口（其中16路可作为PWM输出），16路模拟输入，4路UART接口，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。Arduino Mega2560也能兼容为Arduino UNO设计的扩展板。 该核心电路板能提供大量IO接口，因此为以后的传感器和功能拓展提供了便捷，同时搭配传感器拓展板，在使用和调试便捷性上优于其它单片机。 Arduino2560原理电路： 2、传感器： 方案一：光电循迹传感器+火焰传感器+红外线测距传感器 光电开关在一般情况下，由三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。
它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光受光器是接收不到的，当有物体通过时挡住了光，并把光反射回来，受光器就接收到了光信号，输出一个开关信号。 当遇到黑色线格的时候，由于黑色吸收了大部分光线，因此光电开光就会输出电平变化，单片机接收到信号以后做出相应的动作。 火焰传感器的基本构成及原理: 火焰传感器由红外线接收管、电平比较电路、灵敏度调节电位器三部分组成。通过红外线接收管探测周围环境，当接收到较强的红外线的时候，由电平比较器反馈给单片机电平变化信号。可通过电位器调节火焰传感器的灵敏度。 红外测距传感器： 红外测距传感器由四部分构成，红外线二极管，红外线接收管，电平比较器，距离调节电位器。 通过红外线二极管发射出红外线，接收管收到物体反射的红外线，通过电平比较器后输出一个变化电平信号。通过电位器调节，可以控制接收管给电平比较器的信号，而达到控制探测距离的目的。但由于红外线测距模块对火焰比较敏感，因此用在消防机器人上面不是很合适。 方案二：光电循迹传感器+火焰传感器+超声波传感器 该方案使用了超声波测距模块，利用超声波发射和接收模组，通过一定频率的超声波并接收该频率的反射波，通过两者的时差进行计算，准确得出障碍距小车的距离，屏蔽了火焰对测距模块的影响，能有效应用于避障机构。 3、动力机构： 方案一、四线二相步进电机*2 该方案中，步进电机能够按照特定的步进角进行运转，设定好步数，电机则运行相应的角度以下图为例： 虽然步进电机能很准确的对小车进行控制，但是由于其功耗和控制电路的因素，该方案未采用。 方案二、直流减速电机*2 使用L298N驱动两个直流电机，L298N驱动电路如下图：
电动智能小车(完整论文)
摘要 80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。 采用的技术主要有： （1）通过编程来控制小车的速度； （2）传感器的有效应用； （3）新型显示芯片的采用. 关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车
Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine； (2)Efficient application of the sensor; (3)The adoption of the new display chip. Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car
智能灭火小车设计报告
智能灭火小车设计报告 一系统各个功能模块简介： 1.寻迹模块：主要用来给小车做导航前进用。 2.电源模块：主要用来给单片机与电机、风扇驱动模块供电。 3.电机驱动模块：主要用来驱动两个减速直流电机，实现小车的前进、后退、前左转、前右转、 后左转、后右转、停车等。 4.风扇驱动模块：主要是用来控制风扇是否吹风，来实现小车灭火功能。 5.传感器：主要用来寻找火源和壁障。 6.硬件框图 智能寻迹灭火小车的控制系统以A T89C52为核心，用两片L298N，一片用于驱动两个减速电机，一片 用于驱动风扇。12V电源单独给电机供电，再用7805把12V电源降压至5V给单片机供电。小车前进时，是通过寻迹模块里的RPR220检测信号再由AD转换为电平信号返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块，让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。到达火灾地点时，单片机通过L298N来控制风扇工作灭火。 二硬件设计及主控芯片 在智能寻迹灭火小车控制系统的设计中，用一片AT89C52单片机作为本控制系统的主控芯片，硬件设计模块共分为：寻迹模块、电机驱动模块、风扇驱动模块、电源模块、风扇模块。 三用光电对管电路的设计及检测与调理电路 用比较器，光电对管检测电路如下
图中可调电阻R3可以调节比较器的门限电压，且给此电路供电的电池的压降较小。因此用此电路作为传感器检测与调理电路。 四驱动电机系统方案设计 用芯片L298N作为电机驱动芯片。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。 驱动电路的设计（驱动电机的原理图）：
智能小车本科毕业论文
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 摘要 随着社会各行各业的迅速发展，根据人类的需求出现了各种各样的智能机器人、智能车。智能小车又称为移动式机器人，是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，伴着我国科学技术的进步，智能化和自动化技术越来
智能灭火小车的设计与实现
智能灭火小车的设计与实现 它可以按照你给定的路线行走，找到光源并尽快的行走到光源附近，启动风扇（相当于灭火），灭火后还可以按照以前的路线继续前进。这个工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、电压变化等多个因素影响，它模拟了现实机器人处理火警的过程，灯泡代表燃起的火源，机器人必须找到并熄灭它。下面为机器人灭火的一般特性以及系统的构成： 方案 本方案具有以下七个模块组成：单片机控制模块、驱动模块、传感器模块、灭火模块、电源模块、循线模块、寻光模块。 1．控制模块 采用STC89C52RC（STC 89C52RC数据手册）单片机作为本系统的核心控制芯片。能对其进行一系列处理，根据处理结果，驱动电机做相应的运动，并能控制风扇转动进行灭火操作。 2．驱动模块 驱动模块采用L298芯片与两个直流电机，该芯片能够接收单片机发出的控制信号，同时驱动两个直流电机运动。 3. 传感器模块 传感器模块采用红外传感器和光敏电阻(光敏二级管)传感器两种传感器，红外传感器探测行进路面，光敏电阻传感器探测前方的光源（火焰），并将探测到的数据传到STC89C52RC单片机进行模数转换。 4. 灭火模块
灭火模块采用直流风扇，用5V电磁继电器作为控制开关控制风扇的停转。 5. 电源模块 锂电池稳压，使机器人动作的正常运行。 6. 循线模块 它是指小车在白色地板上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。 7.寻光模块 寻光模块是根据电阻阻值的大小变化引起电压的变化，与给定值作比较，发送给单片机，当大于给定值则为1（高），当小于给定值则为0（低）。然后由单片机来控制机器人的各种动作。
基于单片机智能小车毕业设计(论文)
毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于单片机的智能小车 学院名称：电子与信息工程学院专业：电子与信息工程 班级：电信092班 姓名：\ 学号\ 指导教师：\ 职称\
基于单片机的智能小车 摘要 智能车辆是目前世界车辆研究领域的热点和汽车工业新的增长点。未来的车辆也一定是智能化的车辆。所以，智能化的车辆是未来人们生活重要的载体。因此有必要对智能车辆进行研究。研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。本文设计了一个能自动循迹的智能小车控制系统。以STC89C52单片机为控制核心，利用反射式光电传感器检测黑线实现小车循迹，利用超声波传感器检测道路上的障碍并提示，利用LCD1602显示小车的速度和路程。能实现小车自动根据地面黑线前进倒退、转向行驶，超声波测距提示障碍物，LCD1602实时显示小车的速度和行驶的路程，具有高度的智能化，达到设计目标。 关键词：智能小车,STC89C52单片机,超声波传感器,LCD1602
目录 摘要..................................................................................... 错误！未定义书签。ABSTRACT .......................................................................................... 错误！未定义书签。目录....................................................................................... 错误！未定义书签。第1章绪论................................................................................. 错误！未定义书签。 1.1智能小车的意义和作用........................ 错误！未定义书签。 1.2智能小车的现状 (1) 第2章方案设计与论证 (2) 2.1 主控系统 (2) 2.2 电源模块 (2) 2.3 电机驱动模块 (3) 2.3.1 电机模块选择与论证 (3) 2.3.2 电机驱动模块选泽与论证 (3) 2.4 循迹模块 (4) 2.5 测速模块 (5) 2.6 显示模块 (6) 2.7 壁障模块 (7) 第3章硬件设计 (8) 3.1 总体设计 (8) 3.2 驱动电路 (8) 3.3 信号检测电路................................ 错误！未定义书签。 3.4 测速电路.................................... 错误！未定义书签。 3.5 显示电路.................................... 错误！未定义书签。 3.6 主控电路.................................... 错误！未定义书签。第4章软件设计 (17)