智能尋跡滅火小車

1、智能尋跡滅火小車智能尋跡滅火小車摘要：摘要：本設(shè)計(jì)為使小車在軌道上按要求準(zhǔn)確運(yùn)行采用了單片機(jī)AT89C51最小系統(tǒng)作為電動(dòng)車的檢測(cè)和控制系統(tǒng)。通過紅外發(fā)射接收一體探頭檢測(cè)路面黑色尋跡線，使小車按預(yù)定軌道行駛，通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行掃描，根據(jù)火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)火焰。再加上基于AT89C51單片機(jī)的鍵盤，構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的硬件總電路。最后通過軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了按預(yù)定軌道行駛、蔽障、檢測(cè)火焰、滅火等功能。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：尋跡線蔽障火焰?zhèn)鞲衅骷t外發(fā)射接收一體

2、探頭滅火1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、比較與論證、比較與論證根據(jù)題目的基本要求，設(shè)計(jì)任務(wù)主要完成小車在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按規(guī)定路徑進(jìn)行掃描，尋跡，蔽障，滅火等功能。為完成相應(yīng)的功能，系統(tǒng)可以分為以下幾個(gè)基本模塊：電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電機(jī)掃描模塊，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊，尋跡線探測(cè)模塊，蔽障模塊，火焰檢測(cè)模塊，電源模塊，風(fēng)扇模塊。圖一CPU驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊循跡模塊電源模塊風(fēng)扇模塊火焰?zhèn)鞲衅?.11.1尋跡線探測(cè)模塊尋跡線探測(cè)模塊方案一：所有器件采用單一電源(5節(jié)五號(hào)

3、電池)。這樣供電比較簡單，但是由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間電流很大，會(huì)造成電壓不穩(wěn)、有毛刺等干擾，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成單片機(jī)系統(tǒng)掉電，使之不能完成預(yù)定行程。方案二：雙電源供電。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源采用5節(jié)五號(hào)電池，單片機(jī)及其外圍電路電源采用5V鈕扣電池供電，兩路電源完全分開，這樣做雖然不如單電源方便靈活，但可以將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所造成的干擾徹底消除，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。我們認(rèn)為本設(shè)計(jì)的穩(wěn)定可靠性更為重要，故擬采用方案二。1.4滅火裝置模塊滅火裝置模塊可燃物的燃燒的

4、條件有兩個(gè)：一是有助燃物，二是可燃物的溫度達(dá)到著火點(diǎn)以上。因此滅火也就有兩種方案：一是將助燃物與可燃物隔離開，二是降低可燃物的溫度至著火點(diǎn)以下。我們小車采用第二種方案，即降低溫度至著火點(diǎn)以下。方案方案1：干冰滅火干冰升華時(shí)，吸收大量的熱，降低可燃物溫度，同時(shí)二氧化碳?xì)怏w會(huì)覆蓋在可燃物上，將助燃物和可燃物隔離開。對(duì)于我們的課題此方案的劣勢(shì)太多。方案方案2：噴水滅火利用微型水泵噴出適量的水來滅掉火源。噴水滅火是現(xiàn)實(shí)生活中滅火的最主要的方式，

5、但是對(duì)于我們的只能滅火小車，有兩個(gè)致命的缺點(diǎn)：一是幾乎買不到小型可控的噴水裝置，二是裝上大量水后，小車的負(fù)載過大。方案方案3：風(fēng)扇滅火利用一個(gè)不減速的直流小電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)小扇葉進(jìn)行簡單的滅火。這種方案有三個(gè)子方案；（1）電源直接供電這種方案是最簡單的，但是小車驅(qū)動(dòng)電機(jī)和各種芯片的額定工作電流和電壓都受到很大的限制，且干電池的輸出電壓和電流也不可能達(dá)到很大，所以滅火電機(jī)的電壓和電流較小無法達(dá)到預(yù)期效果。（2）芯片控制滅火風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向

6、都不需要控制，只要在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)的越開越好。因此采用這種方案有點(diǎn)麻煩，而且還會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和精力。（3）三極管放大電路直接利用三極管驅(qū)動(dòng)。將電機(jī)放在三極管的射極，然后在基極加上一個(gè)限流電阻即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常工作，這種方案不僅電路簡單、易實(shí)現(xiàn)，會(huì)減少很多電路上不必要的麻煩，而且驅(qū)動(dòng)效率也大大提高，不僅如此其維修性也很強(qiáng)，出現(xiàn)故障能及時(shí)快速維修。同時(shí)為了保證電路穩(wěn)定性，我們采用多個(gè)三極管并聯(lián)供電的方式。鑒于以上各種方案的比較，我們選擇方案3中子方

7、案（3）1.5探測(cè)裝置模塊探測(cè)裝置模塊在進(jìn)行這個(gè)項(xiàng)目之前，我們?nèi)齻€(gè)就從未接觸過類似的項(xiàng)目課題，一時(shí)真的不知該如何著手解決這個(gè)棘手的問題。不過有一點(diǎn)我們幾個(gè)都清楚地知道我們的檢測(cè)方法肯定是得利用火源發(fā)出的光和溫度的性質(zhì)來將這一特殊的“目標(biāo)物”與周圍環(huán)境物區(qū)別開來?？紤]到實(shí)際情況即蠟燭發(fā)出的光中不僅僅只有可見光，紅外和紫外都占有一定比例，蠟燭發(fā)光的過程中肯定還伴隨著煙霧等附帶物的釋放，而且周圍環(huán)境的溫度也會(huì)發(fā)生不同程度的變化，但是這種變化較