基于单片机的智能灭火小车设计

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。

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。

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]。

INFORMATION TECHNOLOGY 信息化建设基于STM32单片机的多功能WiFi视频智能灭火小车软件设计摘要：论文基于STM32单片机设计的一款专门为消防员设计的履带式消防车具备实现实时视频与控制。

改装置可实现直线与悬崖红外避障、自动寻迹、超声波避障，自动启动灭火装置进行灭火等功能，因此可以实现无人驾驶进入危险区域，从而保证了消防员的安全。

关键词：消防；STM32；智能车；视频；红外一、前言采用STM32单片机作为控制核心，实现了汽车智能化控制。

系统由多个传感器组成分别为超声波传感器，红外传感器，火焰传感器，循迹的反射式传感器，各个模块都通过单片机来控制各模块功能的实现。

该设计研究不仅解决了消防人员的安全问题，而且能够现场实时图像监控，能自动找到运动轨迹，能自动避开障碍物，也可切换到手动操作[1]。

二、智能消防小车系统软件设计（一） 系统总体方案系统总体框图如图所示：图1 系统总体框图系统分为两个模式；一种是手动模式，另一种是循迹模式，小车将自动运行跟随黑色跑道运行，通过超声波模块发出的方波来监测发出信号的返回情况来设置超声波避障功能，遇到障碍物小车立即停止；红外线发射管检测返回光来实现悬崖避障功能；设计手机app与智能灭火小车之间用WiFi模块实现，通过网络连接能够现场实时图像监控；用火焰传感器来判断是否有火源，在火焰传感器发现传感器测回来的值大于或者等于我设定值之后单片机会立马发出指令让系统灭火当火焰消失之后灭火装置停止。

从中来实现智能小车灭火的功能[2]。

（二）各模块程序编写1.自动循迹功能程序设计小车的循迹是依赖于TCRT5000传感器，照射的是白线道，TCRT5000传感器输出低电平，如果监测的红外光线弱则说明很大部分管线被吸收发射的地方是黑线道TCRT5000传感器输出高电平。

程序如下：if(XunjiL == 1 && XunjiR == 0) // 偏右{TurnLeft();for(xunji_i=0;xunji_i<0x1F;xunji_i++);}else if(XunjiL == 0 && XunjiR == 1) // 偏左{TurnRight();for(xunji_i=0;xunji_i<0x1F;xunji_i++);}else if(XunjiL == 1 && XunjiR == 1) // 正常{Forward();for(xunji_i=0;xunji_i<0x1F;xunji_i++);}else if(XunjiL == 0 && XunjiR == 0) // 失去轨迹{Stop();for(xunji_i=0;xunji_i<0x1F;xunji_i++ )}2.火焰监测以及灭火火焰传感器灭火是通过四线制的传感器，程序的实现具体如下：while(FireCheck == 0) // 检测到火焰{Stop();miehuo_i++;if(miehuo_i<100){GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_11);}else if(miehuo_i>300){miehuo_i = 0;GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_11);}}GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_11);3.超声波避障系统超声波测距的基本工作原理是传感器每次发送一个大于10 us的脉冲，然后测量返回高电平的时间即可。

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 ............................................................................................................... I I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 (9)2.1.4电机驱动模块 (10)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 (15)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)3.3火焰探测子程序流程图 (16)结论 (19)致谢 (20)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。

基于单片机的车载智能灭火装置的设计摘要本篇论文提出了一种基于单片机的车载智能灭火装置设计方案，该装置能够检测车辆发生火灾时的烟雾，通过喷雾来控制火势。

本设计方案采用了常见单片机AT89C52，并通过与烟雾传感器和喷雾装置的联接实现功能。

本文主要介绍了该设计的硬件原理和软件实现方法，并对实验结果进行了测试和分析，验证了该方案的可行性和实用性。

最后，对该设计的应用前景进行了探讨。

关键词：单片机，车载智能灭火，烟雾传感器，喷雾装置AbstractThis paper presents a design plan for a car-mounted intelligent fire extinguishing device based on a single-chip microcomputer. The device can detect the smoke generated when a vehicle catches fire and control the fire by spraying water mist. The common single-chip microcomputer AT89C52 is used in this design, and the functions are realized by connecting with the smoke sensor and spray device. This paper mainly introduces the hardware principle and software implementation method of this design, and tests and analyses the experimental results to verify the feasibility andpracticality of the scheme. Finally, the application prospects of this design are discussed.Keywords: single-chip microcomputer, car-mounted intelligent fire extinguishing, smoke sensor, spray device一、引言随着汽车技术的不断发展，汽车的安全性能得到了很大提升，但是由于众所周知的问题，如电器故障、碰撞等，车辆发生火灾的风险仍然存在。

基于STM32的消防小车设计共3篇基于STM32的消防小车设计1消防小车是一种可以在紧急情况下快速响应的灭火设备。

它可以在火场中进行精确定位和目标搜索，并通过自主导航技术和遥控操作实现火场内部和外部的水枪喷射。

今天，我将讨论基于 STM32 的消防小车设计。

1. 系统设计为确保消防小车的高可靠性和快速响应，我们需要采用分布式控制设计，将解决方案分为两个部分：①车体电控系统：这是消防小车的核心系统，采用STM32作为主控芯片，主要实现车体驱动、导航定位、图像采集和识别、云端数据传输等功能。

②远程控制系统：在消防小车实际应用中，操作员通常需要远程控制车辆，并与车载硬件实现实时通信。

因此，我们需要开发适用于手机或电脑的遥控软件，以保证消防工作人员能快速响应火灾。

2. 车体结构设计消防小车的车体设计应以易于操作和便于携带为原则。

基于这一原则，我们设计了以下结构：①底盘：采用四轮驱动的底盘设计，可以提高消防小车的悬挂性能和越野能力。

②上层机构：上层机构包括水泵、水管、水枪等配件。

水泵负责将水源（如消防水源或水箱）中的水通过管道送入水枪，以便消防工作人员进行灭火。

③传感器：传感器可用于检测温度、气体、光线等指标，从而实现对火场的实时监控，并及早发现潜在危险。

3. 系统硬件设计为了实现消防小车的各项功能，我们需要设计一系列的硬件模块，包括驱动模块、通信模块、电源模块和传感器模块等。

在STM32控制下，我们可以使用各种类型的传感器，如红外线传感器、超声波传感器、逐行扫描摄像头等，以便检测火点、障碍物、路线等信息。

此外，可以使用无线模块实现车载设备和操作员之间的实时数据传输，以支持火场内、外的联动操作。

4. 系统软件设计消防小车的软件系统包括车辆控制程序、导航程序、图像处理程序等多个模块。

这些程序的设计将为实现装备运行、路线规划、火情识别等任务奠定基础。

①控制程序：可实现车辆的前进、后退、左转和右转等基本功能，同时还可以启动水泵和水枪等硬件设备。

基于AVR单片机的循迹灭火智能小车的研发目录摘要 (III)关键字 (III)Abstract ......................................................................................................................................... I V Keywords ...................................................................................................................................... I V 第1章绪论.............................................................................................................................. - 1 -1.1智能车的作用及其重要性........................................................................................... - 1 -1.2智能车的国内外现状................................................................................................... - 1 -1.3对于智能小车的发展我国面临的问题....................................................................... - 2 -1.4本章小结....................................................................................................................... - 3 -第2章任务要求及方案选择.................................................................................................. - 4 -2.1任务要求....................................................................................................................... - 4 -2.2系统各方案的选择....................................................................................................... - 4 -车身的选择................................................................................................................. - 4 -单片机的选择............................................................................................................. - 5 -第3章系统硬件方案.............................................................................................................. - 6 -3.1系统硬件设计方案....................................................................................................... - 6 -3.2总体设计思路图........................................................................................................... - 6 -3.3各个模块的设计........................................................................................................... - 7 -循迹模块..................................................................................................................... - 7 -驱动模块..................................................................................................................... - 8 -灭火模块................................................................................................................... - 10 -3.4 本章小结.................................................................................................................... - 11 -第4章系统软件方案............................................................................................................ - 12 -4.1系统软件的设计......................................................................................................... - 12 -4.2 系统引脚端口的分配：............................................................................................ - 12 -4.3系统流程图：............................................................................................................. - 12 -第5章系统调试.................................................................................................................... - 15 -第6章总结............................................................................................................................ - 16 -参考文献：.............................................................................................................................. - 17 -致谢..................................................................................................................错误!未定义书签。

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。

• 137•基于单片机智能灭火电动小车设计广西民族师范学院物理与电子工程学院 苏三杰 陆炳先 凌永国【摘要】随着科学技术的发展，人力资源的短缺，智能灭火器的设计及实现显得尤为重要，本设计以STC89C52单片机为核心处理芯片，包含了电动小车模块、超声波测距模块、红外传感模块和灭火模块等四大模块。

通过红外传感模块自动寻找火源，通过超声波模块实现小车自动避障，从而到达火源并进行灭火。

该自动灭火小车能够进行一定范围内巡逻并检测火源，避开障碍物寻找合适路线进行灭火。

该小车研究目的主要在于将火灾扼制在开始阶段从而减少火灾的发生率。

【关键词】智能灭火；STC89C52单片机；避障0 引言随着科学技术的发展，科学技术已经在很多方面代替了人力资源，而火灾在现实生活是非常普遍的，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，智能灭火系统应运而生，实现了安全防护质的提高，也大大地减低了消防人员的危险。

1 智能灭火电动小车系统结构本次设计以STC89C52单片机芯片作为核心设计芯片，通过超声波测距模块进行测距，根据障碍物的距离与方向，控制小车进行左转、右转、前进、后退等动作实现避开障碍物，火焰传感器模块采集火焰发出的红外光，经过电路转换、比较器电路识别是否发现火源。

如发现火焰则调整电动小车的位置使其喷水装置对准火源口，并启动喷水装置进行喷水灭火。

本次设计由TC89C52单片机主控模块、超声波传感模块、红外传感模块、电动小车驱动模块、灭火模块、显示模块、电源模块组成。

其系统框图如图1所示。

图1 系统结构2 硬件模块（1）主系统模块单片机STC89C52型号是STC公司生产的一种高性能、低功耗的CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。

STC89C52单片机最小系统如图2所示，其包含了电源电路、晶振电路和复位电路。

（2）电源模块本次设计供电分为三部分供电，单片机工作电压在5V，电动小车电机工作电压为5-8V。

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。

基于STM32单片机的智能消防小车张晓娜卢彦明徐杰王赛指导老师发布时间：2023-06-05T02:53:57.128Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：张晓娜卢彦明徐杰王赛指导老师[导读] 随着人们生产活动的增加，全球各地频发的火灾给人们带来了巨大的生命威胁与财产损失。

为了实现火灾的早期预警，在火灾发生的第一时间展开扑救工作减小人员伤亡与财产损失，我们设计了一种可以自动避障并进行报警和灭火的智能消防小车，无需人力，即可通过小车巡视工厂、仓库等易燃场所的消防安全情况，解决了火灾的早期预警与扑救工作等问题，具有较高的实际生产应用价值。

宿州学院机械与电子工程学院安徽宿州 234000摘要：随着人们生产活动的增加，全球各地频发的火灾给人们带来了巨大的生命威胁与财产损失。

为了实现火灾的早期预警，在火灾发生的第一时间展开扑救工作减小人员伤亡与财产损失，我们设计了一种可以自动避障并进行报警和灭火的智能消防小车，无需人力，即可通过小车巡视工厂、仓库等易燃场所的消防安全情况，解决了火灾的早期预警与扑救工作等问题，具有较高的实际生产应用价值。

关键词：STM32单片机、北斗GPS模块、OPEN MV1 设计背景及目的在当今这个智能化、互联化的时代，智能消防小车的应用已经成为一个必然的趋势。

与传统消防模式相比，智能消防小车具有时效性高、活动范围大、反应速度快等特点，可以自动寻找火源并利用电磁水泵对火灾现场展开扑救。

不仅可以在第一时间投入灭火工作，为火灾的扑救工作争取宝贵的时间，也可以代替人力在火场一线冲锋在前，大大降低了火灾中人员伤亡的概率。

随着物联网技术的发展，传统消防向智慧消防的转变已成为当下消防工作的主要发展方向，而智能消防小车的生产应用将为我国智慧消防建设起到深远的推动作用。

2 基本设计思路本智能消防小车是由STM32F103单片机作为核心板，由Open MV4摄像头、北斗GPS双模定位模块、ESP8266 WIFI透传模块、电磁水泵等共同组成。

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。

摘要：该设计应用AT89C51，可以与数码显示管、电路等相结合的元件作为小车的控制核心，可以与数码显示管、电路等相结合。

基于单片机设计，AT89C51作为报警装置的控制器，可以充分运用AT89C51的数据处理和实时控制功能，让小车处于最好的状态。

当电机信号产生驱动灭火小车行进时，根据寻迹模块的红外对管能否寻到黑线产生的高低电平信号再传送到单片机，单片机根据程序设计要求做出相应的判断送给电机驱动模块.让小车在黑线上实现运行及转向的功能。

通过超声波传感器接受到障碍物信号，实现超声波避障功能。

通过红外传感感知温度，实现小车的灭火功能。

关键词：单片机路况检测报警超声波灭火Speech Control Robot based on STM32Author: LiuPeng: Tutor：WangChengJunMajor in Mechanical & Electronic Engineering, Graduated in 2019 Abstract：This design USES AT89C51 as the control core of the car, and digital display tube, circuit, etc. Based on MCU design, AT89C51 as the controller of the alarm device, can fully AT89C51 data processing and real-time control functions. Keep the car in top condition. When the motor signal is generated to drive the fire fighting cart, the high-low level signal generated by the black line can be detected by the infrared pair tube of the tracing module and then transmitted to the MCU, which makes the corresponding judgment according to the program design requirements and sends it to the motor drive module to realize the function of running and turning on the black line. Ultrasonic obstacle avoidance function is realized by receiving the obstacle signal through ultrasonic sensor. The fire extinguishing function of the car is realized by sensing the temperature with the infrared sensor.Key words：Single chip microcomputer tracking alarm ultrasonic目录前言 (2)1 方案设计 (4)1.1 方案论证 (4)1.1.1 控制器的选择与论证 (4)1.1.2 电机驱动芯片的选择与论证 (4)1.1.3 显示器件的选择与论证 (5)1.1.4 路况检测模块 (5)2 系统硬件电路与实现 (5)2.1 红外遥控及解码模块 (5)2.2 红外遥控模块及解码模块 (6)2.2.1 二进制信号的调制 (6)2.2.2 二进制信号的解调 (7)2.2.3 二进制信号的解码 (7)2.3 单片机红外硬件电路的实现 (8)2.4 电机驱动智能灭火模块 (8)2.5 路况检测模块 (11)2.6 智能防撞报警模块 (12)3 系统软件设计及实现 (14)3.1 红外整体程序 (14)3.2 红外遥控的解码和实现 (15)3.3 电机驱动灭火 (16)3.4 小车防撞报警 (17)4 系统调试 (18)4.1 遥控发送接收调试 (19)4.2 灭火驱动调试 (20)5 总结 (22)前言在现代社会，单片机技术发展迅速，机械电子技术逐步融合，自动控制技术在工业中的地位已经变得非常重要。