灭火机器人报告灭火机器人设计学院：自动化学院班级：姓名：指导老师： 2021年9月——2021年11月灭火机器人报告全文共34页，当前为第1页。目录第一章引言1 1 1.2实现功能1 1.3模拟房子介绍1第二章系统整体方案设计2 2.1系统硬件设计2 2.2系统软件设计2第三章硬件设计3 3 3.2电机驱动芯片L298N 4 3.2.1 L298N的逻辑功能： 4 3.2.2外形及封装： 4 3.2.3 L298N电路原理图： 4 3.3避障检测传感器HS0038 5 3.3.1 HS0038简介： 5 3.3.2 HS0038特点： 5 3.3.3检测原理： 5灭火机器人报告全文共34页，当前为第2页。3.3.4 HS0038与单片机连接原理图： 6灭火机器人报告全文共34页，当前为第2页。 3.4地面灰度检测传感器ST188 6 3.4.1 ST188特点： 6 3.4.2检测原理： 6 3.4.3应用范围： 6 3.4.4外形尺寸〔单位mm〕： 7 3.4.5 ST188原理图： 7 7 8第四章软件设计8 4.1灭火机器人行进路线分析8 4.2软件流程图10第五章调试记录及实验心得11 5.1调试记录11 5.2实验心得11参考文献14附录1:程序清单29附录2:灭火机器人实物图及灭火场地29灭火机器人报告全文共34页，当前为第3页。第一章引言随着社会的进步，机器人技术的不断开展使得机器人的应用领域不断扩展，从以往多应用于工业领域而渐渐融入人们的生活。灭火机器人作为消防部队中的新兴力量，参加了抢险救灾的行列。灭火机器人是一个集信号检测、传输、处理和控制于一体的控制系统，代表了智能机器人系统的开展方向。 1.2实现功能制造一个自主控制的机器人在一间平面结构房子模型里运动，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。 1.3模拟房子介绍模拟房子平面图单位：mm图1.1灭火机器人比赛场地〔国际赛制〕灭火机器人报告全文共34页，当前为第4页。比赛场地的墙壁33cm高，由木头做成。墙壁刷成白色。比赛场地的地板将是被漆成黑色的光滑木制外表。在所有的房间和走廊的地板上，可能会铺有小地毯，不会有粗毛地毯。场地中所有的走廊和门口宽都是46cm。门口并没有门，而是一个46cm的开口，将会有一个白色的2.5cm宽的白色带子或白漆印迹表示房间入口。灭火机器人报告全文共34页，当前为第4页。第二章系统整体方案设计2.1系统硬件设计本次设计的目的是设计一个在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的智能机器人小车，本次设计使用的主控芯片使用了STC89C52单片机，所以设计重点在传感器和电机驱动上。系统总体设计框图如图2.1： MCU小车电机驱动传感器模块传感器模块电源局部风扇电机图2.1系统总体设计框图2.2系统软件设计方案是以上述硬件电路为根底的，包括电机控制模块、传感器模块的程序设计与实现。程序设计采用C语言编写，编程环境是集成Keil C51编译器的集成编译环境。灭火机器人设计的软件设计结构框图如图2.2所示。转弯子程序灭火机器人系统软件电机控制模块传感器模块前进子程序停止子程序灰度子程序壁障子程序火焰子程序灭火机器人报告全文共34页，当前为第5页。图2.2系统软件设计框图第三章硬件设计电源是任何一个系统稳定运行的前提条件，为了使机器人运行稳定，单片机和电机的供电系统采用独立供电的方法。 3.1.1稳压芯片LM7805CV、LM7812CV LM7805CV的技术指标如下表：表3-1稳压芯片7805参数LM7812CV的技术指标如下表：表3-2稳压芯片7812参数灭火机器人报告全文共34页，当前为第6页。由于单片机及所有的传感器系统供电采用的是5V的电源，而车体要良好的运行电机的供电电压应该到达12V，所以在电源的处理上采用了稳压芯片7805CV和7812CV。灭火机器人报告全文共34页，当前为第6页。图3.1电源局部电路图3.2电机驱动芯片L298N