智能灭火小车PPT(章振保)课件

基于AVR单片机的智能灭火小车的设计姓名：章振保学号：07110056学院：物电学院班级：07自动化指导老师：贾巍目录小车设计的意义小车实现的功能小车设计的结构框架小车的硬件设计与调试小车的软件设计与调试致谢

小车设计的意义实践价值：

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。小车实现的功能一、实现温度监控、报警二、具有自动寻迹三、吹风灭火四、返回起始点系统方框图

电源模块寻迹传感器模块火焰检测模块避障模块电机驱动前进转报警模块灭火风扇及其驱动控制器模块硬件总体框图L298驱动直流电机火焰传感器ATMEGA128光电开关避障模块灭火风扇ST178光电对管寻迹电路总图电源电路图

LM2940-5.0在输出电流为1Adropoutvoltage典型值为0.5V，即输入电压要>输出电压+0.5V=5.5V；同样输出电压100mA时dropoutvoltage典型值为110mV，输入电压大于5.1V即可。ATMEGA128单片机最小系统电路

ATMEGA128工作电压：

–4.5-5.5VATMEGA128速度等级–0-16MHz内部自带8路10位ADC

电机驱动电路的设计

L298芯片的管脚图

用L298芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。电机驱动电路

电机由L298供电，由全桥进行泻流。对电机的控制信号由ATMEGA128直接输入，M1_DIR与M1_PWM为M1电机的控制信号，M2_DIR与M2_PWM为M2电机的控制信号,其中INPUT2与INPUT4的信号是由输入INPUT1、INPUT3的信号反向后输入。通过对单片机的编程就可以实现两个直流电机的正反转。

舵机转向模块设计

舵机的工作原理工作原理：控制电路板接受来自信号线的控制信号（具体信号待会再讲），控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。

寻迹电路的设计

寻迹传感器模块原理图行进路径示意图火焰检测电路的设计

红外测温传感器TN9

红外测温传感器选用的是凌阳科技公司生产的TN9红外测温传感器，可测量目标温度和环境温度。它采用非接触测温手段，解决了传统测温中需要接触的问题。红外测温模块根据大气状况最远测温距离30m，测量回应时间大约为0.5s，而且，它具备SPI接口，可以很方便地与单片机传输数据。

红外测温电路

信号采集是系统通过红外测温传感器来测温度,左边为红外传感器组,是信号的原始采集部分，它由八个红外测温传感器组成。传感器测得的信号直接输入到ATMEGA128单片机A/D转换器的模拟信号输入端口。

灭火与音报警系统的设计

灭火驱动电路

单片机输出Port1，Port2控制信号用以驱动灭火电机动作。由于选用的是增强型MOS管，所以当Port信号为高时，MOS管在VGS下开始工作，MOS导通，风扇开始动作，进行灭火；当Port信号为低时，由于增强型MOS管特点，VGS=0时，iD=0。此时，MOS截止，风扇不动作。软件实现

主程序流程图

在小车行进过程中检测火焰，一旦发现火焰则切换到趋光程序，计算火焰位置，准确定位并启动风扇灭火，灭火后检测火焰是否被扑灭，确定火焰被扑灭后计数并回到发现火焰的位置继续搜索房间，直至扑灭所有火焰后启动回家程序，回到原始位置。寻迹程序流程图