基于单片机的智能灭火小车设计与实现

随着社会经济和科学技术的快速发展,化工行业危险化学品和放射性物质泄漏、燃烧及爆炸等事故的隐患逐渐增加,一旦发生火灾,往往会带来巨大的人员伤亡和财产损失,因此开发一款智能设备用于实时监测火灾隐患并代替人工进行灭火,具有重要的现实意义[1]。

1总体方案设计笔者设计了一个智能灭火小车,其总体方案设计如图1所示。

发生火情后,火源检测模块发送信号给单片机,单片机判断后驱动电机前往火源处,途中遇到障碍物后会及时躲避,到达火源后驱动风扇进行灭火。

图1智能灭火小车总体方案设计2系统硬件部分2.1电源电路电源电路(图2)设计选用7805芯片。

7805智能灭火小车的设计与实现张博1,2邓治岗3巨永锋1吕建新2(1.长安大学电子与控制工程学院;2.西安思源学院工学院;3.西安航天动力试验技术研究所)摘要设计了一个以单片机为核心的智能灭火小车,利用红外接收二极管实现对火源的检测,利用红外传感器实现避障。

给出了智能灭火小车系统的软硬件部分和具体的调试过程。

实验结果表明,该小车通过检测火源,将采集到的数据传给单片机,驱动小车寻找火源并进行相应的避障,最后完成了灭火工作并返回。

关键词灭火小车单片机红外接收二极管红外传感器避障中图分类号TH862文献标识码A文章编号1000⁃3932(2020)04⁃0341⁃05作者简介:张博(1994⁃),硕士研究生,从事嵌入式系统的研究。

通讯作者:巨永锋(1962⁃),教授,从事自动控制、智能测控技术的研究,************.cn。

图2电源电路芯片有3个引脚,分别为终端输入端、输出端和地面接地端[2]。

通常情况下,该芯片可提供的最大电流为1.5A,输入电压可以为9、12、15V,输出电压为5V,且误差不超过±0.2V[3]。

综合考虑后, 7805芯片采用电池供电,选择9V的输入电压。

2.2电机驱动电路电机驱动电路(图3)采用L298电机驱动芯片。

电机调速采用PWM调速原理,电机的速度与占空比成正比关系[4],利用该比例关系可以控制电机的转速从而达到灭火的目的。

版本：doc附源程序代码毕业论文基于AT89C52单片机的智能寻迹灭火小车的设计I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IAbstractAlong 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;TemperatureII目录摘要 (I)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)3.2.1AT89C52主控芯片介绍 (5)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)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)III4.3.5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)5.1.1RPR220信号产生的调试 (29)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。

基于单片机的智能灭火小车设计摘要：如今，我国正处于经济迅猛发展的时期，人民的生活水平得到普遍提高，居住环境和生活环境也不断的改善，但同时，我国的消防安全隐患仍是个巨大的问题。

每年，我国的火灾事故频频出现，尤其是发生了重大火灾时，消防工作人员自身在抢救时也面临着生命的危险，甚至有时候根本无法达到目的地进行灭火抢救。

如何能在高效灭火的同时保障消防员的生命安全，是我们当今所考虑的问题，于是，当代人们想出了智能灭火小车，由机器代替人们进行一些不可完成的工作，同时也能减少生命和财产的损失。

关键词：智能灭火小车；MX1508；STC89C52引言基于单片机的智能灭火小车设计的研究背景，源于对火灾扑救效率和安全性的需求和对智能科技的追求。

通过单片机技术的应用，可以实现智能灭火小车的自主导航、实时感知、智能控制等功能，提高灭火效率和消防安全，同时也为智能科技的发展提供了基础和支撑。

本次设计的研究旨在设计一个基于单片机的智能灭火小车，能够实现火源的检测并且自动寻迹前往进行灭火。

并结合了蓝牙模块，可以实时向手机反馈小车的运转状况，也可以通过手机发送指令控制小车的运行。

1系统硬件介绍1.1单片机最小系统STC89C52单片机最小系统电路是一种基于STC89C52单片机的基本电路，包括STC89C52芯片、11.0592MHz晶振和复位电路。

晶振提供时钟信号，复位电路用于初始化单片机，为其提供稳定的工作环境，实现基本的操作和程序运行。

这个最小系统电路是STC89C52单片机开发和应用的基础。

1.2避障检测模块电路HC-SR04超声波检测模块是一种常用的超声波测距模块，包含超声波发射器和接收器。

它通过发射超声波脉冲并接收其回波来测量物体与模块之间的距离。

模块工作原理是通过发送一个短脉冲的超声波信号，然后计算从发射到接收回波的时间差来确定距离。

HC-SR04模块广泛应用于无人机、机器人、智能小车等领域，提供非接触式、精确的距离测量功能。

目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (3)第一章智能灭火小车整体设计 (4)1.1 整体设计任务 (4)1.2 整体设计要求 (4)1.3 智能灭火小车系统整体方案设计 (4)1.3.1 智能灭火小车整体模块设计 (4)1.3.2 智能灭火小车整体设计方案选择 (5)第二章智能灭火小车的硬件设计 (7)2.1 智能灭火小车系统硬件基本组成部分的设计方案 (7)2.1.1 控制器模块 (7)2.1.2 火源检测模块 (8)2.1.3寻光电路模块 (8)2.1.4电机驱动模块 (9)2.1.5灭火模块 (12)2.1.6电源模块 (12)2.2智能灭火小车系统控制部分的设计思想 (12)2.2.1 控制部分 (12)2.2.2控制部分单元电路图 (13)2.3智能灭火小车系统检测部分的设计思想 (13)2.4系统各模块的最终方案 (14)第三章智能灭火小车的软件设计 (14)3.1 智能灭火小车系统的软件设计 (15)3.2智能灭火小车主程序流程图 (15)结论 (19)致谢.............................................. 错误!未定义书签。

参考文献.. (21)附录 A ............................................. 错误!未定义书签。

附录 B ............................................. 错误!未定义书签。

附录 C ............................................. 错误!未定义书签。

附录 D ............................................. 错误!未定义书签。

基于单片机的智能灭火小车设计摘要：当今社会，火灾在现实生活中普遍存在，被称为自然界三大灾害之一。

当火灾发后，灭火工作坏境恶劣时，人工不能完成一些灭火任务，此时便可以使用智能灭火小车去完成相应的任务。

智能灭火小车的设计与实现它可以按照你给定的路线行走，找到光源并尽快的行走到光源附近，启动风扇（相当于灭火），灭火后还可以按照以前的路线继续前进。

这个工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、电压变化等多个因素影响，它模拟了现实机器人处理火警的过程，灯泡代表燃起的火源，机器人必须找到并熄灭它。

下面为机器人灭火的一般特性以及系统的构成：方案本方案具有以下七个模块组成：单片机控制模块、驱动模块、传感器模块、灭火模块、电源模块、循线模块、寻光模块。

1．控制模块采用STC89C52RC（STC 89C52RC数据手册）单片机作为本系统的核心控制芯片。

能对其进行一系列处理，根据处理结果，驱动电机做相应的运动，并能控制风扇转动进行灭火操作。

2．驱动模块驱动模块采用L298芯片与两个直流电机，该芯片能够接收单片机发出的控制信号，同时驱动两个直流电机运动。

3. 传感器模块传感器模块采用红外传感器和光敏电阻(光敏二级管)传感器两种传感器，红外传感器探测行进路面，光敏电阻传感器探测前方的光源（火焰），并将探测到的数据传到STC89C52RC单片机进行模数转换。

4. 灭火模块灭火模块采用直流风扇，用5V电磁继电器作为控制开关控制风扇的停转。

5. 电源模块锂电池稳压，使机器人动作的正常运行。

6. 循线模块它是指小车在白色地板上循黑线行走，通常采取的方法是红外探测法。

红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。

单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

7.寻光模块寻光模块是根据电阻阻值的大小变化引起电压的变化，与给定值作比较，发送给单片机，当大于给定值则为1（高），当小于给定值则为0（低）。

然后由单片机来控制机器人的各种动作。

基于单片机的灭火智能小车的设计与实现
本论文设计了一种基于单片机控制的智能小车，旨在解决火灾现场的灭火问题。

小车具有远程控制和自主寻路的功能，并能够通过水泵系统进行喷洒灭火。

该小车使用了一款性能稳定、价格实惠的STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，通过PWM信号控制直流电机实现小车的前进后退、转弯等方向控制操作。

小车的传感器模块采用了火焰传感器和超声波传感器，可对火灾现场进行实时监测，以实现自主寻路功能。

同时，设计了一套完整的水泵系统，将水储存在小车内并进行喷洒灭火操作。

经过测试，该智能小车的性能稳定，具有较好的使用效果，为火灾现场的灭火工作提供了有效的帮助。

摘要本小组设计制作的一款智能救援小车，能够实现2008年山东省电子设计竞赛G题的基本部分和发挥部分的所有功能要求。

另外具有以下扩展功能功能：测温、无线遥控、测速及里程、测量路面坡度。

本作品以两个直流减速电机为驱动，通过各类传感器件来采集信息，送入主控单元STC 89C52单片机，处理数据后完成相应的操作，以实现相应的功能。

直流减速电机采用电机专用驱动芯片L293D进行驱动，其中避障采光电开关来完成；用RPR220型光电对管完成系统循迹功能；铁片检测部分通过电感式接近开关铁片进行信号的采集，接近开关反馈的信号送入单片机处理，由控制单元处理信号并控制相应的线圈，利用线圈用电产生磁场的效应捡起铁片并转移到题目中所指定的区域，由语音提示电路提示小车操作完成。

实现了智能救援小车在无人控制状态下实现智能避障、路面循迹、检测并转移金属铁片的智能控制，语音提示，液晶显示电路显示运行的时间。

其所实现的功能相当于简易机器人。

关键词：基本部分和发挥部分、测温、无线遥控、测速及里程、测量路面坡度目录一、设计任务概述1.1设计任务概述设计制作一个智能小车，该小车能按照要求自动运行，通过一个建筑物中曲折的道路，并完成规定的动作。

设矩形建筑物有两个门A、B，门宽24厘米，建筑物的墙壁是10厘米高（或与小车高度相同）、2厘米厚的矮墙，建筑物内无引导轨迹（见图示）。

1.2基本任务1、要求智能小车从A门进入并开始自动计时，从B门出来，在行进过程中，能自动选择适当的路径，避开墙壁，找到通路，三分钟之内到达B门；2、到达B门，停5秒，小车自动计时并数字显示AB段所用的时间，并声光报警；1.3发挥部分1、自B门外，循弧形引导轨迹BC前进（引导轨迹为2厘米宽）；2、途中检测到铁片D（铁片D放置在轨迹BC前二分之一段上的任意位置）时停车3秒，并声光报警；3、要求小车拾起铁片D，继续沿引导轨迹前进；4、到达C点；5、在C点处，放下铁片D并停止前进。

本科毕业设计(论文)基于单片机智能灭火小车控制系统设计学生学院信息工程学院专业测控技术与仪器（光机电一体化方向）年级班别20级（1）班学号学生姓名指导教师20 年5月摘要如今，我国正处于经济迅猛发展的时期，人民的生活水平得到普遍提高，居住环境和生活环境也不断的改善，但同时，我国的消防安全隐患仍是个巨大的问题。

每年，我国的火灾事故频频出现，尤其是发生了重大火灾时，消防工作人员自身在抢救时也面临着生命的危险，甚至有时候根本无法达到目的地进行灭火抢救。

如何能在高效灭火的同时保障消防员的生命安全，是我们当今所考虑的问题，于是，当代人们想出了智能灭火小车，由机器代替人们进行一些不可完成的工作，同时也能减少生命和财产的损失。

本文是对智能灭火小车控制系统进行了说明和设计，使用C52单片机作为核心来控制小车，利用C语言程序进行相应的指令操作，实现对智能小车每方面的模块进行了控制；此次课设包含了设计电源电路、电机驱动电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它辅助电路，并将它们加以组合成为灭火小车，其中电源电路提供工作时系统所需要的电源，电机驱动电路则使用电机驱动芯片L298N驱动电机控制智能小车的前进后退以及转向，并使用火焰电阻传感器作为核心检测模块，进行火焰探测，再探测到火源时使用相关程序驱动USB风扇进行灭火等相关操作。

关键词：智能灭火小车，电机驱动芯片L298N，火焰电阻传感器，C52单片机AbstrackNowadays, our country is in the period of rapid development of economy, people's living standards improved universally, living environment and living environment has been improved, but at the same time, hidden danger of fire safety in our country is still a huge problem. Every year, our country's fire accident appeared frequently, especially when the big fire broke out, fire during the rescue staff itself is faced with the risk of life, sometimes even can not reach the destination for fire fighting and rescue. How can the effective fire at the same time to ensure the safety of a fireman's life, is our today's consider problems, so the contemporary people come up with intelligent fire-fighting vehicles, by machines instead of people to work for some impossible, at the same time also can reduce losses of life and property. This paper is on the intelligent car control system specification and design, use C52 as the core to control the car, using C language program for the corresponding instruction operation, realize the intelligent car control every aspect of the module; The class set design includes power circuit, motor drive circuit, flame detection circuit, fire fan and other auxiliary circuit, and to combine them into the fire fighting vehicles, including power supply circuit for work when the system power supply, motor drive circuit is used motor driver chip driver motor control of the intelligent car forward back and turned, and use the flame resistance sensor as the core detection module, flame detection, relevant procedures are used to detect fire source drive USB fan for fire fighting and related operations.Key words: Smart fire extinguishing car, light sensor sensor, C52 single chip目录1 绪论 (1)1.1 灭火小车控制系统的设计背景和意义 (1)1.2 国内国际研究现状 (1)1.3 灭火小车控制系统的目标 (4)2 灭火小车控制系统介绍 (5)2.1 灭火小车控制系统功能概述 (5)2.2 系统工作原理 (6)2.3 主要设计内容 (6)2.4 本章小结 (6)3 系统硬件设计 (7)3.1 硬件设计框图 (7)3.2 硬件设计及主控芯片介绍 (7)3.2.1 AT89C52主控芯片介绍 (8)3.2.2 驱动电机系统方案设计 (10)3.2.3 火焰检测系统设计 (12)3.2.4 车体方案设计 (13)3.2.5 风扇模块设计 (14)3.3 本章小结 (15)4 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 驱动电机模块程序流程图 (17)4.2.2 灭火流程图 (18)4.3 软件实现 (20)4.3.1 软件开发平台介绍 (20)4.3.2 各功能模块软件程序设计 (20)驱动电机模块主程序: (20)风扇模块主程序: (22)延时子程序 (24)4.4 本章小结 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1程序代码 (28)1 绪论1.1 灭火小车控制系统的设计背景和意义火灾的发生在我们的生活当中可以说极为常见，我们也时常听到某地发生了火灾，有多少人遇害，这足够引起了我们的重视。

基于STM32单片机的矿井智能消防车的设计矿井作为一个封闭空间，存在着较高的安全风险，一旦发生火灾事故，其后果将不堪设想。

为了有效应对矿井火灾，提高矿井的安全性和灭火速度，本文将介绍一种基于STM32单片机的矿井智能消防车的设计。

一、设计背景在矿井火灾事故发生后，常规的消防设备往往很难到达事故现场。

因此，研发一种能够自主行驶、定位、监测及灭火的智能消防车变得尤为重要。

该智能消防车的设计基于STM32单片机，具备了精准定位和智能水炮控制的功能。

二、硬件设计1. 车体设计：智能消防车采用全地形底盘设计，能够在矿井复杂地形中自由行驶，确保到达事故现场。

2. 传感器系统：智能消防车配备多种传感器，如烟雾传感器、温度传感器和气体传感器，能够准确监测矿井内的火灾情况。

3. 定位系统：采用GPS定位系统，可以精确定位智能消防车的位置，确保消防车能够快速到达火灾现场。

三、软件设计1. 控制系统：基于STM32单片机的控制系统，通过编程实现智能消防车的自主行驶和导航功能。

2. 灭火系统控制：利用传感器系统采集的火灾信息，智能消防车能够智能控制水炮的喷射角度和水流大小，以确保灭火效果最佳。

3. 远程监控系统：利用无线通讯模块，智能消防车能够与监控中心进行实时通讯，实现远程监控和指挥。

四、功能特点1. 自主导航：根据预设的目标点和地图数据，智能消防车能够自主导航，选择最佳路径到达火灾现场。

2. 火灾监测：通过传感器系统实时监测矿井内的火灾情况，及早发现并及时处置火灾事故。

3. 精准灭火：智能消防车配备智能水炮控制系统，根据火灾情况调整喷射角度和水流大小，实现精准灭火。

4. 实时通讯：智能消防车与监控中心实现实时通讯，及时传输监测数据和接收指挥。

五、应用前景基于STM32单片机的矿井智能消防车的设计实现了智能化、自主行驶和精准灭火等功能，该设计具有广泛的应用前景。

不仅可以提高矿井的安全性，减少矿井火灾事故的发生，还可以提高灭火效率，最大限度地控制火势蔓延，保护矿工生命财产安全。

1引言在当今时代，随着科技逐渐发达，很多的家电因为自身质量和老化的原因，易引发火焰，给个人带来诸如轻如财产损失重则人员伤亡的诸多弊端，除此之外，大量货物使得仓库的使用成为主流趋势，大仓库的管理相对较难，人力物力的使用大大的浪费了资源，同时得不到很好的效果，常常一点的火星都会引起熊熊大火，防火安全问题困扰着过去每一个人，电器电线老化，大量易燃物不能安全存放等原因引发的火灾造成数额巨大的经济损失、生命安全问题，因此快速发现明火并将其扑灭从而保护社会财产是现社会保护人身和财产安全急需解决的重要问题[1]。

目前你防火、灭火措施仍然以人力为主，但人力资源短缺、人的能力和精力的限制、效率低、发现不及时等问题，常常会延误最佳的灭火时间，此时，寻求一合理有效的针对智能灭火的仪器就势在必行，不可忽视，本设计中使用智能小车这一设备来解决这个问题[2]。

2系统硬件电路设计图1整体框架图该避障灭火小车主要由6模块构成（图1所示），分别是主控制器模块、电源供电模块、L298N电机驱动模块、红外避障模块、光敏寻火模块、电机灭火模块[1]。

电源模块是由3节3.7V电池构成,电源模块给其它各个模块供给电能。

在小车的行进过程中红外避障模块不断发出红外射线，当遇到障碍物时，避障模块发出的红外线会被障碍物反射回来，并被红外接收管收到转换为电信号反馈与主控制器，然后由主控制器做出判断向驱动模块发出信号，在合适的时机进行避障转弯。

当寻火模块检测到火焰时将信号发送给主控制器，主控制器将根据具体参数，判断具体火焰相对于小车的方向，在前侧，左侧还是右侧，并向驱动模块发出信号控制小车进行转弯或直行。

当小车寻火并到达距火焰一定距离时，主控制器会发出信号，使灭火模块开始工作，并实时监测灭火效果。

STC89C52虽然是8位控制器，但在考虑到当此小车投入到现实生产中必然是成本越低越好，另外经过试验证明此主控芯片完全可以胜任所需要的各项需求，所以最终确定使用该主控芯片作为小车的主控芯片。

基于单片机控制的智能灭火小车模型设计摘要：工厂由于电路老化或操作不规范，时常导致火灾发生，造成极大损失。

本文以此为背景，设计了一款智能灭火小车。

采用单片机STC89C52RC控制，电机驱动芯片L2930驱动。

采用红外传感器和火焰传感器收集环境参数，实现智能灭火小车的循迹、避障、障碍物跟随和火焰识别。

程序设计方面，以C语言在Keil开发环境下进行控制程序编写。

硬件设计方面，使用立创EDA进行元器件的选型，电路图设计，PCB图设计和BOM表生成。

最终实验测试表明：本设计的智能灭火小车能自动避障，并能够快速、精确的行驶到火源点，打开灭火风扇将其扑灭。

关键词:单片机；避障；循迹；灭火；模型车1 智能灭火小车的硬件设计1.1核心控制模块单片机作为小车的控制中心，本文选取的是STC89C52RC单片机，作为整个小车的大脑，负责程序的控制，使智能灭火小车能够正常行驶并且符合当时提出的要求。

本系统设计的控制芯片最小系统电路如图1-1所示：1.2电机驱动模块对于能够使小车动起来的“双脚”，采取的是L293D的控制芯片和脉宽调制（PWM）技术进行控制[1]，其工作原理是通过单片机控制输入端的高/低电平，然后控制直流电机的转动方向，进而控制单片机对于驱动电机的输入的脉冲信号的空占比，之后不停地改变对电机的供电，最后控制智能灭火小车的速度。

本系统设计的电机驱动电路图如图1-2所示：图1-1 系统最小系统电路图图1-2 电机驱动电路图1.3灭火传感器模块智能灭火小车使用火焰传感器来寻找是否有高于周围的异常红外光源，从而判断出是否有火焰产生，例如，红外线传感器会把所检测的光信号转变为电信号传输给单片机进行处理[2]，处理完成后，判断是否要触发灭火风扇，从而实现对于火焰的检测判断和扑灭。

本文设计火焰传感器电路图如图1-3所示：1.4 行走方向判定模块行走方向判定主要是通过主板上左右两个光敏传感器感应是否有光信号产生，当右边光敏传感器检测到光信号而左边无，小车则控制电机驱动从而右转弯，当两个光敏传感器同时检测到光信号时，小车则控制电机驱动从而前进，当把光信号移动到左边时，左边光敏传感器检测到光信号而右边无，小车则控制电机驱动从而左转弯[4]。

基于单片机的消防智能小车设计引言智能小车是以铝合金为车架，AT89S52单片机为控制核心，加以直流电机、舵机、光电传感器、火焰传感器和电源电路以及其他电路构成。

系统由89S52通过IO口控制小车的前进后退以及转向。

舵机带动灭火风扇左右转向摆动进行灭火。

寻迹由RPR220型光电对管完成，远红外火焰传感器进行火焰扫描。

同时本系统用凌阳单片机进行语音的播报，以提示当前状态。

本系统同时通过DF无线数据收发模块进行无线数据传输，将该车当前的状态远程传送给显示台。

显示台由OCMJ4X8C液晶屏和2个按键进行实时状态显示和启动控制。

设计任务设计制作一个消防智能小车模型，能到制定区域进行抢险灭火工作。

以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，场地如下图所示：场地示意图设计要求1、智能小车从安全区域启动，自动寻找到火源并显示。

2、除安全区外，场地随机出现2个火源，要求智能小车能够发现其中一个火焰并将其完全扑灭。

3、能够发现并扑灭第二个火焰。

4、扑灭二个火焰的总时间不超过5分钟。

5、能够自动计算和显示扑灭的火源数。

设计方案1、采用AT89S52单片机作为主控制器。

2、用3节锂电池为直流电机供电，用两组每组两节电池分别为单片机传感器和舵机供电。

3、用RPR220型光电对管进行寻迹。

4、远红外火焰传感器作为本系统的火焰传感器。

5、L298N作为直流电机的驱动芯片。

6、凌阳61B板作为语音控制模块。

7、DF无线收发模块用来远程传输数据。

8、4X8的LCD在远程控制台实时显示小车当前状态。

系统的结构框图如下图所示：系统结构框图主程序流程图我们所设计的软件的主程序流程图如下图所示：主程序流程图。

总740期第六期2021年2月河南科技Henan Science and Technology基于C52单片机的智能灭火小车设计与实现姜英豪耿祺龙杨金山毛乐乐杨丹（衡水学院数学与计算机学院，河北衡水053000）摘要：针对突发火灾问题，本文设计了一款基于单片机的智能灭火小车。

小车软硬件均采用了模块化设计，系统以STC89C52单片机作为主控模块，应用循迹传感器、避障传感器、超声波传感器和火焰传感器等作为感知层，实现了小车的自动循迹行驶、自动避障、检测火焰、自动灭火和报警等功能。

经调试，系统运行良好，具有良好的应用前景。

关键词：单片机；循迹行驶；自动避障；自动灭火中图分类号：F224-39；TP249；TP212.9文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）06-0010-04 Design and Implementation of Intelligent Fire Car Basedon C52Single-chip MicrocomputerJIANG Yinghao GENG Qilong YANG Jinshan MAO Lele YANG Dan（School of Mathematics and Computer,Hengshui University，Hengshui Hebei053000）Abstract:Aiming at the sudden fire problem,in this paper,an intelligent fire car is designed based on single-chip mi⁃crocomputer.Both software and hardware of the car adopt a modular design,the system takgs STC89C52single-chip microcomputer as the main control,and uses tracking sensors,obstacle avoidance sensors,ultrasonic sensors and flame sensors as the sensing layer to realize the functions of the car,such as automatic tracking,automatic obstacle avoidance,flame detection,automatic fire extinguishing and alarm.After debugging,the system is running well and has good application prospects.Keywords:single-chip microcomputer；travel along tracks；automatic obstacle avoidance；automatic fire extinguishing在各种灾害中，火灾是最危险、最常发、最难以解决的，火灾问题已是当今社会最关心、急需解决的问题。

基于HT46RU232单片机智能灭火小车系统设计与实现万军;吕值敏【摘要】本项目是基于HT46RU232系列单片机设计的智能寻迹避障小车灭火系统，通过红外发光管发射红外线光照射路面，黑色与白色具有不同的反射强度，利用红外接收管可以检测到这些信息。

读取到光电传感器的信息后就可以判断出小车前方道路相对车身的位置，并做出准确的行驶判断当生产现场环境恶劣时，人工不能完成的任务如物料运输和装卸等，均可采用智能小车完成相对应的任务。

%This project is designed based on HT46RU232 series single chip microcomputer intelligent tracing obstacle avoidance car fire extinguishing system, the transmission infrared light by infrared light-emitting tube road, black and white have different reflection intensity, this information can be detected by infrared receiving tube. After reading the information of photoelectric sensor can determine the way forward relative to the location of the car body, car driving and make an accurate judgment when production site conditions, human can't accomplish tasks such as material handling, loading and unloading, all smart car can be used to complete the corresponding task.【期刊名称】《邢台职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P86-88,91)【关键词】HT46RU232单片机;寻迹;避障;灭火【作者】万军;吕值敏【作者单位】重庆科创职业学院机电工程学院，重庆 402160;重庆科创职业学院机电工程学院，重庆 402160【正文语种】中文【中图分类】TP273+.2我国交通事故的死亡率非常高，给社会和家庭带来了巨大的损失和灾难，在这其中有许多事故是可以避免的。

唐山学院毕业设计设计题目：智能消防小车设计与实现系别：智能与信息工程学院班级：12电气工程及其自动化（2）班姓名：刘亚东指导教师：张国旭2016年6月 1 日智能消防小车设计与实现摘要本智能消防小车采用STC89C52单片机为主控，由火焰传感器、避障传感器、3路寻线传感器和电机等器件组装而成。

小车可以实现自动寻找火源、自动靠近火源和自动灭火等设计的核心功能。

除此之外，小车还可以实现在指定区域内行驶，当遇到障碍物时，能避开障碍物等功能。

3路寻线模块是由反射式光电传感器和比较器组成，当采集到信号时会传送给单片机进行数据处理；避障模块主要是由红外避障传感器构成，通过发射器发射红外光，当被接收器接收到时，证明前方有障碍物；灭火模块由升压电路和灭火风扇组成，再以L293D为核心的电机驱动模块作为电机驱动电路，完成灭火功能。

程序设计采用的是C51编程，将各个模块组装在一起后，结合程序，通过单片机的控制，最终完成小车的设计。

本设计详细地介绍了各传感器的原理和特点，以及STC公司所生产的STC89C52的性能和应用。

并在分析智能消防小车灭火的基础上，进一步指出设计的不足，然后进行改进。

关键词：单片机传感器避障灭火Design and Realization of intelligent firecontrol carAbstractThe intelligent fire car adopts STC89C52 single-chip microcomputer as the master, by the flame sensor, obstacle avoidance sensor,3 road line devices such as sensors and motor assembled. Car can realize automatic looking for fire, automatic near the fire source and the design of the core functions such as automatic fire extinguishing. In addition, the car can also be implemented in the designated area, when faced with obstacles, can avoid obstacles, and other functions.3 road tracking module is composed of reflection type photoelectric sensor and comparator, when collected signals transmitted to the microcontroller for data processing; Obstacle avoidance module mainly consists of infrared sensor of obstacle avoidance, through infrared transmitter launch, when the receiver, then prove the obstacles ahead; Fire extinguishing module is composed of booster circuit and fire fan, again with a core of L293D motor driver module as a motor drive circuit, complete function of fire. Programming using C51 programming, after various modules assembled together, combining with the program, through the MCU control, finally completed the design of the car.This design were introduced in detail, the principles and characteristics of various sensors, as well as on STC company produces STC89C52 performance and application. And on the basis of the analysis of intelligent fire car fire, further points out the shortcomings of the design, and then to improve.Key words: single chip mircocomputer; sensor; obstacle avoidence; fire fighting目录1 引言 01.1 设计目的及意义 01.2 国内外发展现状及前景 01.3 研究内容及预期结果 (1)2 设计方案 (2)2.1 设计方案选择 (2)2.1.1 CPU芯片选择 (2)2.1.2 小车底盘选择 (2)2.1.3 火焰传感器选择 (3)2.1.4 避障探测器选择 (3)2.1.5 电源选择 (4)2.2 最终设计方案 (4)2.3 小车灭火流程 (5)3 系统硬件模块设计 (6)3.1 主控模块设计 (6)3.1.1 STC89C52芯片 (6)3.1.2 STC89C52的外部结构及特性 (6)3.1.3 STC89C52内部组成 (9)3.2 电机驱动模块设计 (10)3.2.1 电机的介绍 (10)3.2.2 驱动模块设计 (10)3.3 火焰传感器模块设计 (11)3.4 避障传感器模块设计 (12)3.5 寻线模块设计 (14)3.6 串行口模块设计 (15)3.7 小车的整体硬件设计 (16)4 系统软件设计 (17)4.1 编程语言介绍 (17)4.2 所使用软件介绍 (17)4.2.1 Keil uVision4软件概述 (17)4.2.2 官方STC_ISP下载软件概述 (19)4.3 各模块程序设计 (20)4.3.1 寻线模块子程序 (20)4.3.2 躲避障碍物子程序 (20)4.3.3 小车灭火子程序 (21)5 系统的调试与分析 (23)5.1 小车的制作过程 (23)5.2 智能小车的调试 (23)5.2.1 调试中问题的解决 (23)5.2.2 调试结果 (24)5.2.3 调试的分析与改进 (25)5.3 小车的优缺点分析 (26)5.3.1 小车的优点 (26)5.3.2 小车的缺点 (26)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)附录一电路原理图 (30)附录二程序代码 (31)1引言1.1 设计目的及意义在各种灾害中，对公共安全和社会发展危害最大的，且最常见、最普遍的，火灾毫无疑问是其中之一。

一、实训背景随着城市化进程的加快，火灾事故频发，对人民生命财产安全构成了严重威胁。

为了提高火灾预防和应对能力，我国近年来大力推广智能消防技术。

在此背景下，开展单片机实训，设计并制作一款智能消防小车，对于提高学生的实践能力和创新意识具有重要意义。

二、实训目的1. 熟悉单片机的基本原理和编程方法；2. 掌握常用传感器的工作原理和应用；3. 培养学生的动手能力和团队协作精神；4. 提高学生对智能消防技术的认识和兴趣。

三、实训内容1. 系统组成消防小车主要由以下部分组成：（1）单片机控制单元：采用STC89C52单片机作为核心控制器，负责整个系统的运行和协调。

（2）传感器单元：包括火焰传感器、温度传感器、红外避障传感器等，用于实时检测火灾和障碍物。

（3）执行单元：包括风扇、继电器、舵机等，用于灭火、报警和转向。

（4）显示单元：采用LCD1602液晶显示器，用于显示系统状态和报警信息。

2. 功能实现（1）火焰检测：当火焰传感器检测到火焰时，单片机立即启动风扇进行灭火。

（2）温度检测：当温度传感器检测到温度超过设定阈值时，单片机启动报警器并记录温度数据。

（3）红外避障：当红外避障传感器检测到障碍物时，单片机控制舵机使小车转向避开障碍物。

（4）报警：当检测到火灾或温度异常时，报警器发出警报声。

（5）数据记录：将火灾、温度等数据存储在单片机内部，便于后续分析。

3. 实训步骤（1）搭建电路：根据设计要求，连接单片机、传感器、执行单元和显示单元等电路。

（2）编程：编写单片机程序，实现各项功能。

（3）调试：对程序进行调试，确保系统正常运行。

（4）测试：进行实地测试，验证系统性能。

四、实训成果1. 成功设计并制作了一款基于单片机的智能消防小车。

2. 熟练掌握了单片机编程、传感器应用和电路搭建等技能。

3. 增强了学生的动手能力和团队协作精神。

4. 提高了学生对智能消防技术的认识和兴趣。

五、实训总结本次单片机实训，使学生深入了解了单片机应用技术，提高了学生的实践能力和创新意识。