灭火小车控制系统毕业设计论文.pdf

广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 1 GuBngdong College of Industry 小面积物体距离小,大面积距离大。 3、传感器模块输出端口OUT 可直接与单片机IO 口连接即可，也可以直接驱动 一 个5V 继电器；连接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO 4、比较器采用LM393，工作稳定； 5、可采用3-5V 直流电源对模块进行供电。当电源接通时，红色电源指示灯点 亮； 6、具有3mm 的螺丝孔，便于固定、安装； 7、电路板尺寸：3.1CM*1.5CM 8、每个模块在发货已经将阈值比较电压通过电位器调节好，非特殊情况，请勿 随意调节电位器。 3 3、模块接口说明（、模块接口说明（3 3线制）线制） 1 VCC 外接3.3V-5V 电压（可以直接与5v 单片机和3.3v 单片机相连） 2 GND 外接GND 3 OUT 小板数字量输出接口（0 和 1） 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 12 红外对管模块 3.2.3驱动电机系统方案设计 方案 1 1：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，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。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好， 性能优良。 L298N 是 SGS 公司的产品，内部包含 4 通道逻辑驱动电路。是一种二相和 四相电机的专用驱动器，即内含二个 H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接 收标准 TTL 逻辑电平信号，可驱动 46V、2A 以下的电机。其引脚排列如图 3-7 中 U4 所示，1 脚和 15 脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号。 L298 可驱动 2 个电机，OUT1、OUT2 和 OUT3、OUT4 之间分别接 2 个电动机。 5、7、10、12 脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB 接控制使能 端，控制电机的停转。也利用单片机产生 PWM 信号接到 ENA，ENB 端子，对 电机的转速进行调节。 1 1 L298NL298N 的的逻辑功能逻辑功能： 表 3-2SHARP GP2D12 实物图 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 13 2 2 外形及封装：外形及封装： 图 3-7L298N 实物图 方案 2 2：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。 因此我们选用了方案 1。 驱动电路的设计如图 3-8 所示： 图 3-8驱动电机模块原理图 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 14 3.2.4火焰检测系统设计 火焰传感器是模拟传感器。 它利用红外敏感型元件 AC4067 对红外信号强度的检 测并将其转换为机器人可以识别的信号，从而来检测火焰信号。如下图为火焰 传感器电路。 图 3-10 火 焰 传 感 电 路 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 15 火焰传感器可以用来探测波长在 700nm 1000nm 范围内的红外线，探测角 度为 60 uchar code table=0,1; uchar Buffer4 = 0; /从串口接收的数据 sbit zdg=P23;/左红外对管，检测小车前方障碍 sbit ydg=P24;/右红外对管，检测小车是否碰到台阶 sbit in1=P10;/L298 输入 sbit in2=P11;/L298 输入 sbit in3=P12;/L298 输入 sbit in4=P13;/L298 输入 sbit DOUT=P26;/定义单片机 P2 口的第 7 位 （即 P2.6）为传感器的输入端 sbit FS=P25;/风扇 sbit FM=P22; sbit led1=P20; sbit led2=P21; void delay(int z)/延时函数 uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-); void init()/初始化函数 TMOD=0x11; TH0=(65536-500)/256; 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 30 TL0=(65536-500)%256; ET0=1; TR0=1; EA=1; void main() FM=0; init(); led1=0; led2=0; while(1) if(DOUT=1)/确定 浓度高于设定值时 ，执行条件函数 FS=0; in3=1; in1=1; else/确定 浓度低于设定值时 ，执行条件函数 FS=1; FM=0; in3=0; in1=0; if(zdg=1)/如果前方没有检测到障碍，对管输出高电平 in2=0;/L298IN2 为低，小车左轮前进 in4=0;/L298IN4 为低，小车右轮前进 led1=0; 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 31 led2=0; else in2=1;/如果左方检测到障碍，L298 使能端为低 ，左轮停止 （小车转弯） led1=1; delay(1500); in4=0;/1.5 秒后转弯结束，继续两轮驱动前进 if(ydg=0) in2=0; led2=1; in4=1;/右轮停止 1.5 秒后，左轮转弯 delay(1500);/转弯结束，小车继续前进 void timer0() interrupt 1 TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256; cs1+; if (cs1=500) cs1=0; num1+; if(num1=2) num1=0; in1=tablenum1; num2+; 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 32 if(num2=2) num2=0; in3=tablenum2; 遥控版部分程序遥控版部分程序 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar Buffer4 = 0; /从串口接收的数据 uint i,j; sbit Left_Positive=P10; sbit Left_Negative=P11; sbit Right_Positive=P12; sbit Right_Negative=P13; sbit FS=P25;/风扇 sbit LeftLight=P21; sbit RightLight=P22; /* * 名称 : Delay_1ms() * 功能 : 延时子程序，延时时间为 1ms * x * 输入 : x (延时一毫秒的个数) * 输出 : 无 */ void Delay_1ms(uint i)/1ms 延时 uchar x,j; for(j=0;ji;j+) for(x=0;x=148;x+); /* * 名称 : Com_Int() * 功能 : 串口中断子函数 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 33 * 输入 : 无 * 输出 : 无 */ void Com_Int(void) interrupt 4 EA = 0; if(RI = 1) /当硬件接收到一个数据时，RI 会置位 Buffer0 = SBUF - 48; /这里减去 48 是因为从电脑中发送过来的数据是 ASCII 码。 RI = 0; EA = 1; /* * 名称 : Com_Init() * 功能 : 串口初始化，晶振 11.0592,波特率 9600，使串口中断 * 输入 : 无 * 输出 : 无 */ void Com_Init(void) TMOD = 0x20; PCON = 0x00; SCON = 0x50; TH1 = 0xFd; /设置波特率 9600 TL1 = 0xFd; TR1 = 1; /启动定时器 1 ES = 1; /开串口中断 EA = 1; /开总中断 /* * 名称 :Moto_Forward() * 功能 : 电机 1、2 启动，都是前进，整车表现为前进。 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 34 * 输入 : 无 * 输出 : 无 */ void Moto_Forward() Right_Negative=0; Left_Positive=0; Left_Negative=1; Right_Positive=1; LeftLight=1; RightLight=1; Delay_1ms(100); /* * 功能 : 电机 1、2 启动，都是后退，整车表现为后退。 * 输入 : 无 * 输出 : 无 */ void Moto_Backward() Left_Positive=0; Right_Positive=0; Right_Negative=1; Left_Negative=1; LeftLight=0; RightLight=1; Delay_1ms(100); /* 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 35 * 名称 :Moto_TurnLeft() * 功能 : 电机 1 后退，电机 2 前进，整车表现为左转。 * 输入 : 无 * 输出 : 无 */ void Moto_TurnLeft() Left_Negative=0; Right_Positive=0; Right_Negative=1; Left_Positive=1; LeftLight=0; RightLight=0; Delay_1ms(100); /* * 名称 :Moto_TurnRight() * 功能 : 电机 1 前进，电机 2 后退，整车表现为右转。 * 输入 : 无 * 输出 : 无 */ void Moto_TurnRight() Right_Negative=0; Left_Negative=0; Left_Positive=1; Right_Positive=0; LeftLight=1; RightLight=0; Delay_1ms(100); 广东工贸职业技术学院毕业设计（灭火机器人） 36 void Moto_Stop() Right_Negative=0; Left_Negative=0; Left_Positive=0; Right_Positive=0; Delay_1ms(100); void main() Delay_1ms(100); P2=0x