智能寻迹灭火小车毕业设计论文.doc 智能小车寻迹灭火设计论文

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.99M 资料格式：doc 举报版权申诉

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Abstract

第1章　绪论

1.1　智能寻迹灭火小车控制系统的设计背景和意义

1.2　智能寻迹灭火小车控制系统的目标

第2章　智能寻迹灭火小车控制系统介绍

2.1　智能寻迹灭火小车系统功能概述

2.2　系统工作原理

2.3　本章小结

第3章　系统硬件设计

3.1　硬件设计框图

3.2　硬件设计及主控芯片介绍

3.2.1　AT89C52主控芯片介绍

3.2.2　寻迹系统方案设计

3.2.2.1　用光电对管电路的设计

3.2.3　驱动电机系统方案设计

3.2.4　电源系统方案设计

3.2.5　显示系统设计

3.2.6　温度系统设计

3.2.7　车体方案设计

3.2.8　水泵、风扇模块设计

3.3　本章小结

第4章　系统软件设计

4.1　软件设计思路

4.2　系统程序流程图

4.2.1　寻迹模块程序流程图

4.2.2　驱动电机模块程序流程图

4.2.3　显示模块程序流程图

4.2.4　温度模块程序流程图

4.2.5　水泵风扇模块程序流程图

4.3　各功能模块软件程序设计

4.3.1　寻迹模块主程序

4.3.2　驱动电机模块主程序

4.3.3　显示模块主程序

4.3.4　温度模块主程序

4.3.5　水泵风扇模块主程序

4.3.6　延时子程序

4.4　本章小结

第5章　系统调试

5.1　硬件调试

5.1.1　RPR220信号产生的调试

5.1.2　温度模块的时序调试

5.2　调试软件WAVE介绍

5.2.1　主界面

5.2.2　菜单介绍

5.3　软件程序调试

5.3.1　调试的主要方法和技巧

5.3.2　利用WAVE调试本系统

5.4　综合调试

5.5　本章小结

结论

致谢

参考文献

附录1

附录2

附录3

附录４

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文）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

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文） 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

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文）目录要 ......................................................................................................................I 摘 Abstract ......................................................... II 第 1 章绪论 .............................................................................................................1 1.1 智能寻迹灭火小车控制系统的设计背景和意义 .................................... 1 1.2 智能寻迹灭火小车控制系统的目标 .........................................................1 第 2 章智能寻迹灭火小车控制系统介绍 ........................................................... 2 2.1 智能寻迹灭火小车系统功能概述 ............................................................. 2 2.2 系统工作原理 .............................................................................................. 2 2.3 本章小结 .......................................................................................................3 第 3 章系统硬件设计 ............................................................................................ 4 3.1 硬件设计框图 .............................................................................................. 4 3.2 硬件设计及主控芯片介绍 ..........................................................................5 AT89C52 主控芯片介绍 ...................................................................... 5 3.2.1 3.2.2 寻迹系统方案设计 ..............................................................................7 3.2.3 电机驱动系统方案设计 ....................................................................11 3.2.4 电源系统方案设计 ............................................................................11 3.2.5 显示系统方案设计 ............................................................................12 3.2.6 温度系统方案设计 ............................................................................13 3.2.7 车体方案设计 ....................................................................................14 3.2.8 水泵风扇方案设计 ............................................................................14 3.3 本章小结 .....................................................................................................15 第 4 章系统软件设计 .......................................................................................... 16 4.1 软件设计思路 ............................................................................................ 16 4.2 系统程序流程图 ........................................................................................ 16 4.2.1 寻迹模块程序流程图 ........................................................................16 4.2.2 驱动电机模块程序流程图 ............................................................... 17 4.2.3 显示模块程序流程图 ........................................................................18 4.2.4 温度模块程序流程图 ........................................................................19 4.2.5 水泵风扇模块程序流程图 ............................................................... 20 4.3 各功能模块软件程序设计 ........................................................................21 III

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文） 4.3.1 寻迹模块主程序 ................................................................................21 4.3.2 驱动电机模块主程序 ........................................................................23 4.3.3 显示模块主程序 ................................................................................24 4.3.4 温度模块主程序 ................................................................................25 4.3.5 水泵风扇模块主程序 ........................................................................27 4.3.6 延时子程序 ........................................................................................ 28 4.4 本章小结 .....................................................................................................28 第 5 章系统调试 ...................................................................................................29 5.1 硬件调试 .....................................................................................................29 RPR220 信号产生的调试 .................................................................. 29 5.1.1 5.1.2 温度模块的时序调试 ........................................................................30 5.2 调试软件 WAVE 介绍 ...............................................................................30 5.2.1 主界面 ................................................................................................ 30 5.2.2 菜单介绍 ............................................................................................ 31 5.3 软件程序调试 ............................................................................................ 31 5.3.1 调试的主要方法和技巧 ................................................................... 31 5.3.2 利用 WAVE 调试本系统 ..................................................................... 32 5.4 综合调试 .....................................................................................................33 5.5 本章小结 .....................................................................................................34 结论 ........................................................................................................................... 35 致谢 ........................................................................................................................... 36 参考文献 ................................................................................................................... 37 附录 1 ........................................................................................................................ 38 附录 2 ........................................................................................................................ 42 附录 3 ........................................................................................................................ 48 附录４ ....................................................................................................................... 49 IV

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文）第 1 章绪论 1.1 智能寻迹灭火小车控制系统的设计背景和意义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。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ATMEL公司生产的AT89C52型单片机 1.2 智能寻迹灭火小车控制系统的目标本设计开发的智能寻迹灭火小车控制系统应用范围十分广泛，设计的智能寻迹灭火小车应该能够实现温度监控、报警、具有自动寻迹、吹风灭火、喷水灭火、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。本设计具有很好的开发前景，将会受到广大安全防护人员的欢迎。 1

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文）第 2 章智能寻迹灭火小车控制系统介绍 2.1 智能寻迹灭火小车系统功能概述经过开题期间的文献查阅和实际情况调研，了解到目前的消防车的研究与设计一般采用的方案大都为：通过人为报警，再由消防人员开着小车去灭火。那样消防人员会随时面临着危险。通过自己的想法。采用的方案为：通过温度传感器、检测到火灾发生地点的温度的因素与其标准区间值不符，系统会自动派出无人消防车进行灭火等操作。该控制系统的最大特点： 1. 结构简单 2. 体积小、功率低 3. 信号无干扰，传输准确度高 4. 成本低廉 5. 安全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：主要用来分别区分给单片机与电机、水泵驱动模块供电。 3. 温度模块：主要用来对温度传感器给单片机传值的功能。 4. 显示模块：主要用来显示单片机传过来的温度值。 5. 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、停车等功能。 6. 风扇、水泵驱动模块：主要是用来控制水泵是否喷水、风扇是否吹风，来实现小车灭火功能。 2.2 系统工作原理在智能寻迹灭火小车控制系统的设计中，工作原理：首先小车检测水罐水位，是否到达水位线。如果没有，则等待装水直至装满为止。然后通过 18B20 检测传回来的温度，实时显示。当温度达到上限时，开始启动报警，并驱动小车沿着黑线寻迹前进。到达指定地点时，小车停止，启动风扇和水泵，开 2

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文）始吹风、喷水。当温度降回原先的区间或者水罐的水降低到警戒线。小车开始寻迹返回。然后等待水装满。再一次运行。 2.3 本章小结本章结合目前的智能寻迹灭火小车控制系统对当前的控制系统进行了概述，系统具备的功能以及系统控制的工作原理，通过阅读本章内容可对该系统有一个总体的了解。 3

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科毕业设计（论文）第 3 章系统硬件设计 3.1 硬件设计框图本控制系统硬件设计框图 3-1 如下所示：驱动电机模块寻迹模块检测水位水泵风扇模块 P1.0~P1.3 P0.0~0.1 温度模块 P1.4~P1.5 P0.7 报警 P1.6~P1.7 P0.4~P0.5 P3.4~P3.5 P2 显示模块 AT89C52 主控芯片图 3-1 硬件设计框图在智能寻迹灭火小车控制系统的设计中，以 AT89C52 为核心，用了两片 L298N，一片用于驱动两个减速电机，一片用于驱动水泵和风扇。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。首先单片机根据检测水位及温度是否到达上限的信号，来判断小车是否前进。如果没有该信号，则一直等待。当产生信号驱动小车前进时，是通过寻迹模块里的 RPR220 是否寻到黑线产生的电平信号返回到单片机，单片机根据程序设计 4

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