摘要：智能在现代变得越来越重要，机器人以后的发展离不开它，它不需要人为的管理，既节省了人力资源，又节省了时间，可应用于危险的科学勘探，工厂生产等等领域。科学家们认为，智能机器人的研发方向应该是，给普通的机器人装上“大脑芯片”，进而使其智能性得到真强，在认知学习、自动组织、对模糊信息的综合处理等方面将会更加突出。智能消防机器人就是其中的一个体现。

本次设计主要针对消防机器人自动控制系统进行设计，主控CPU也就是机器人的“大脑芯片”，采用51系列单片机中的STC89C52作为微型控制器。设计的基本功能要求在场地中尽快寻找到火源(火源用蜡烛进行模拟) 和自动避开障碍物的小车，传感器可以检测着火的地方并躲避障碍物。当检测到火源，小车自动调整姿态，对准火源，进而使单片机控制水泵电路并做出灭火动作，其中小车驱动由L298N驱动电路所组成的直流电机，完成灭火次数状态实时显示在1602液晶屏上。使它的运行状态一望便知。

关键字：消防机器人 STC89C52 光敏晶体管 红外传感器 L298N电机

 

目 录

摘 要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 课题背景及研究的意义-1

1.2 国内外现状综述-1

1.2.1国外消防机器人现状简介-1

1.2.2国内消防机器人现状简介-2

1.3 本课题设计的研究内容-3

2 消防机器人的总体设计-4

2.1 设计内容-4

2.2 各个模块的选取-5

2.2.1主控制器模块的选取-5

2.2.2电源模块的选取-5

2.2.3驱动电机的选取-5

2.2.4底座的选取-5

2.2.5火焰检测模块的选取-6

2.2.6避障模块的选取-6

2.2.7灭火模块的选取-6

2.2.8最终确定方案-6

2.3 总体结构设计-7

3 消防机器人的机械系统设计-8

3.1 车体结构的设计-8

3.2 消防机器人底盘模型和工程图-9

3.3 驱动电机的选择-10

3.3.1电机功率的校核-10

3.3.2计算小车能够爬行的最大角度-11

4 硬件和系统设计-13

4.1 STC89C52单片机-13

4.1.1主控模块-13

4.1.2关于复位和时钟电路-14

4.1.3引脚功能概述-14

4.2 驱动电路-15

4.3 电源模块-16

4.4 火焰检测模块-17

4.5 避障模块-18

4.6 水泵电机驱动模块-19

4.7 小结-20

5 系统的软件设计-21

5.1 主程序流程图-21

5.2 避障的实现-22

5.3 火源检测的实现-23

5.4 程序源代码-24

6 实物调试-34

6.1 调试步骤-34

6.2 调试所遇问题-34

7 总结与展望-35

8 参考文献-36

致谢-37

附录1-38

附录2-39