消防智能電動車設(shè)計.doc
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消防智能電動車設(shè)計,本文共計37頁，近2萬余字摘要本設(shè)計中智能小車采用兩塊凌陽spce061a單片機作為檢測和控制的核心，實現(xiàn)電動車的智能控制，包括路面尋線、火源檢測、智能避障、路程測量、智能滅火、數(shù)碼管顯示、語音報警等功能。尋線方式采用反射式光電傳感器感知與地面顏色有較大差別的引導線，障礙物判斷采用集成紅外傳感器，火源...
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消防智能電動車設(shè)計
本文共計37頁，近2萬余字
摘要
本設(shè)計中智能小車采用兩塊凌陽SPCE061A單片機作為檢測和控制的核心，實現(xiàn)電動車的智能控制，包括路面尋線、火源檢測、智能避障、路程測量、智能滅火、數(shù)碼管顯示、語音報警等功能。尋線方式采用反射式光電傳感器感知與地面顏色有較大差別的引導線，障礙物判斷采用集成紅外傳感器，火源探測利用紅外傳感器加比較器。驅(qū)動電機采用直流電機，電機控制方式為PWM控制。電機控制核心采用凌陽SPCE061A單片機，控制系統(tǒng)與電路用光電耦合器完全隔離以避免干擾。實現(xiàn)的功能是：從安全區(qū)出發(fā)，自動檢測火源并選擇路線滅火，遇到障礙物能夠?qū)崿F(xiàn)智能躲避，兩個火源均完全滅掉后按原路回到安全區(qū)。在此過程中遇到不同情況會用不同聲音報警，并顯示滅火數(shù)目和小車的路程。
關(guān)鍵詞：火源探測 路面尋線 智能避障
Simple Intelligentized Electric Motors Automobile
Abstract:Based on two microcontrollers ,SPCE061A of SUNPLUS,the model car can race intelligently by detecting white lines on the black ground.. Including the road surface hunting, the fire hazard examination, the intelligence evade bond, the distance survey, the intelligent fire fighting, the nixietube demonstrated, the alarm the fire and so on the functions.The hunting way uses the reflection type electro-optical sensor sensation and the ground color has the wide difference inlet line.The obstacle judgment uses the integrated infrared sensor.The fire hazard survey use infrared sensor adds the comparator.Electrical machinery is direct current machine,The electrical machinery control mode is the PWM control. The electrical machinery control core uses insults the positive SPCE061A monolithic integrated circuit, The control system and circuit isolates completely with the photoelectricity coupler avoids disturbing. The realization function is: Embarks from the safe area,The automatic detection fire hazard and chooses the route fire fighting, Meets the obstacle to be able to realize the intelligent avoidance, After two fire are put out completely,it return to the safe area according to the old route. Encounters the different situation in this process to be able to use the different sound to report the police,And demonstrates the fire fighting number and the distance.the car covered
Key words:search for the line,intelligently,search for the fire
目錄
1系統(tǒng)方案選擇與論證 4
1.1設(shè)計要求 4
1.1.1任務 4
1.1.2要求 4
1.2系統(tǒng)方案對比論證 5
1.2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計論證 5
1.2.2各模塊方案選擇與論證 6
1.2.3系統(tǒng)各模塊的最終方案 14
2.系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計與實現(xiàn) 15
2.1.系統(tǒng)硬件基本組成部分的設(shè)計思想 15
2.1.1控制部分 15
2.1.2檢測部分 16
2.1.3功能實現(xiàn)部分 16
2.2主要單元電路的電路圖和說明 17
2.2.1控制部分單元電路圖 17
2.2.2檢測部分的單元電路圖 20
2.2.3功能實現(xiàn)部分 21
2.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計 23
2.3.1系統(tǒng)主程序流程圖 24
2.3.2各部分子程序設(shè)計 25
3系統(tǒng)測試、調(diào)整 27
3.1各部分測試過程和數(shù)據(jù) 27
3.1.1線路檢測部分測試 27
3.1.2火焰檢測部分測試 27
3.1.3 紅外探障部分測試 29
3.2系統(tǒng)實現(xiàn)的功能測試 29
3.3整車測試 29
3.4測試儀器 30
4總結(jié) 30
附錄 31
附錄1 主要元器件清單 31
附錄2 部分程序清單 31
附錄3 印制電路板 32
參 考 文 獻 35
1系統(tǒng)方案選擇與論證
1.1設(shè)計要求
1.1.1任務
設(shè)計制作一個消防智能小車模型，能到指定區(qū)域進行搶險滅火工作。以蠟燭模擬火源，隨機分布在場地中，場地如圖所示：
1.1.2要求
根據(jù)題目要求我們?yōu)樽约旱脑O(shè)計確定了以下目標：
基本部分：
（1）小車從安全區(qū)域啟動后能自行尋找到火源并發(fā)出警報。
（2）對場地中隨機出現(xiàn)的2個火源，小車能夠發(fā)現(xiàn)并將其完全撲滅，并且總時間不超過5分鐘。
（3）能夠自動計算和顯示撲滅的火源數(shù)。
發(fā)揮部分：
（4）滅火完畢后小車能夠返回到安全區(qū)域（原位）。
（5）能夠自動計算和顯示路程。
（6）能夠用不同聲音對不同的狀態(tài)進行報警。
（7）若在第一個火源或兩個火源被撲滅后再出現(xiàn)一個火源，也能發(fā)現(xiàn)并將其撲滅。
（8）可以躲避在任一格點處的障礙物，且障礙物可多于四個。
……………………………………………………………………
參 考 文 獻
1 李晶皎.嵌入式語音技術(shù)及凌陽16位單片機應用.北京: 北京航天航空大學出版社,2003年11月
2 蔣敦斌，李文英.非電量測量與傳感器應用.北京:國防工業(yè)出版社,2005年
3 閻石。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.北京：高等教育出版社，1998年
4 全國大學生電子設(shè)計競賽組委會.第四屆全國大學生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編.北京:北京理工大學出版社,2001年
5 郁友文,常建,程繼紅.傳感器原理及工程應用.西安:西安電子科技大學出版社,2003年
6 沈紅衛(wèi).基于單片機的智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).北京:電子工業(yè)出版社,2005年
7 馬中梅，籍順心，張凱，馬巖.單片機的C語言應用程序設(shè)計（第三版）.北京：北京航空航天大學出版社，2003年
8 戴伏生.基礎(chǔ)電子電路設(shè)計與實踐.北京：國防工業(yè)出版社,2002年
9 康華廣，陳大欽。電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）（第四版）.北京：高等教育出版社
10 黃智偉.全國大學生電子設(shè)計競賽訓練教程.北京:電子工業(yè)出版社，2005年
11 羅亞非 凌陽十六位單片機應用基礎(chǔ). 北京: 北京航天航空大學出版社,2003年12月
12 傅定忠。傳感器與測試技術(shù)。北京：中央廣播電視大學出版社
13 謝子梅，閻淑蘭，趙云娣等。電子線路設(shè)計~實驗~測試（第二版）。武漢：環(huán)中理工大學出版社，2000年
本文共計37頁，近2萬余字
摘要
本設(shè)計中智能小車采用兩塊凌陽SPCE061A單片機作為檢測和控制的核心，實現(xiàn)電動車的智能控制，包括路面尋線、火源檢測、智能避障、路程測量、智能滅火、數(shù)碼管顯示、語音報警等功能。尋線方式采用反射式光電傳感器感知與地面顏色有較大差別的引導線，障礙物判斷采用集成紅外傳感器，火源探測利用紅外傳感器加比較器。驅(qū)動電機采用直流電機，電機控制方式為PWM控制。電機控制核心采用凌陽SPCE061A單片機，控制系統(tǒng)與電路用光電耦合器完全隔離以避免干擾。實現(xiàn)的功能是：從安全區(qū)出發(fā)，自動檢測火源并選擇路線滅火，遇到障礙物能夠?qū)崿F(xiàn)智能躲避，兩個火源均完全滅掉后按原路回到安全區(qū)。在此過程中遇到不同情況會用不同聲音報警，并顯示滅火數(shù)目和小車的路程。
關(guān)鍵詞：火源探測 路面尋線 智能避障
Simple Intelligentized Electric Motors Automobile
Abstract:Based on two microcontrollers ,SPCE061A of SUNPLUS,the model car can race intelligently by detecting white lines on the black ground.. Including the road surface hunting, the fire hazard examination, the intelligence evade bond, the distance survey, the intelligent fire fighting, the nixietube demonstrated, the alarm the fire and so on the functions.The hunting way uses the reflection type electro-optical sensor sensation and the ground color has the wide difference inlet line.The obstacle judgment uses the integrated infrared sensor.The fire hazard survey use infrared sensor adds the comparator.Electrical machinery is direct current machine,The electrical machinery control mode is the PWM control. The electrical machinery control core uses insults the positive SPCE061A monolithic integrated circuit, The control system and circuit isolates completely with the photoelectricity coupler avoids disturbing. The realization function is: Embarks from the safe area,The automatic detection fire hazard and chooses the route fire fighting, Meets the obstacle to be able to realize the intelligent avoidance, After two fire are put out completely,it return to the safe area according to the old route. Encounters the different situation in this process to be able to use the different sound to report the police,And demonstrates the fire fighting number and the distance.the car covered
Key words:search for the line,intelligently,search for the fire
目錄
1系統(tǒng)方案選擇與論證 4
1.1設(shè)計要求 4
1.1.1任務 4
1.1.2要求 4
1.2系統(tǒng)方案對比論證 5
1.2.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計論證 5
1.2.2各模塊方案選擇與論證 6
1.2.3系統(tǒng)各模塊的最終方案 14
2.系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計與實現(xiàn) 15
2.1.系統(tǒng)硬件基本組成部分的設(shè)計思想 15
2.1.1控制部分 15
2.1.2檢測部分 16
2.1.3功能實現(xiàn)部分 16
2.2主要單元電路的電路圖和說明 17
2.2.1控制部分單元電路圖 17
2.2.2檢測部分的單元電路圖 20
2.2.3功能實現(xiàn)部分 21
2.3系統(tǒng)的軟件設(shè)計 23
2.3.1系統(tǒng)主程序流程圖 24
2.3.2各部分子程序設(shè)計 25
3系統(tǒng)測試、調(diào)整 27
3.1各部分測試過程和數(shù)據(jù) 27
3.1.1線路檢測部分測試 27
3.1.2火焰檢測部分測試 27
3.1.3 紅外探障部分測試 29
3.2系統(tǒng)實現(xiàn)的功能測試 29
3.3整車測試 29
3.4測試儀器 30
4總結(jié) 30
附錄 31
附錄1 主要元器件清單 31
附錄2 部分程序清單 31
附錄3 印制電路板 32
參 考 文 獻 35
1系統(tǒng)方案選擇與論證
1.1設(shè)計要求
1.1.1任務
設(shè)計制作一個消防智能小車模型，能到指定區(qū)域進行搶險滅火工作。以蠟燭模擬火源，隨機分布在場地中，場地如圖所示：
1.1.2要求
根據(jù)題目要求我們?yōu)樽约旱脑O(shè)計確定了以下目標：
基本部分：
（1）小車從安全區(qū)域啟動后能自行尋找到火源并發(fā)出警報。
（2）對場地中隨機出現(xiàn)的2個火源，小車能夠發(fā)現(xiàn)并將其完全撲滅，并且總時間不超過5分鐘。
（3）能夠自動計算和顯示撲滅的火源數(shù)。
發(fā)揮部分：
（4）滅火完畢后小車能夠返回到安全區(qū)域（原位）。
（5）能夠自動計算和顯示路程。
（6）能夠用不同聲音對不同的狀態(tài)進行報警。
（7）若在第一個火源或兩個火源被撲滅后再出現(xiàn)一個火源，也能發(fā)現(xiàn)并將其撲滅。
（8）可以躲避在任一格點處的障礙物，且障礙物可多于四個。
……………………………………………………………………
參 考 文 獻
1 李晶皎.嵌入式語音技術(shù)及凌陽16位單片機應用.北京: 北京航天航空大學出版社,2003年11月
2 蔣敦斌，李文英.非電量測量與傳感器應用.北京:國防工業(yè)出版社,2005年
3 閻石。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）.北京：高等教育出版社，1998年
4 全國大學生電子設(shè)計競賽組委會.第四屆全國大學生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編.北京:北京理工大學出版社,2001年
5 郁友文,常建,程繼紅.傳感器原理及工程應用.西安:西安電子科技大學出版社,2003年
6 沈紅衛(wèi).基于單片機的智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).北京:電子工業(yè)出版社,2005年
7 馬中梅，籍順心，張凱，馬巖.單片機的C語言應用程序設(shè)計（第三版）.北京：北京航空航天大學出版社，2003年
8 戴伏生.基礎(chǔ)電子電路設(shè)計與實踐.北京：國防工業(yè)出版社,2002年
9 康華廣，陳大欽。電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）（第四版）.北京：高等教育出版社
10 黃智偉.全國大學生電子設(shè)計競賽訓練教程.北京:電子工業(yè)出版社，2005年
11 羅亞非 凌陽十六位單片機應用基礎(chǔ). 北京: 北京航天航空大學出版社,2003年12月
12 傅定忠。傳感器與測試技術(shù)。北京：中央廣播電視大學出版社
13 謝子梅，閻淑蘭，趙云娣等。電子線路設(shè)計~實驗~測試（第二版）。武漢：環(huán)中理工大學出版社，2000年
