智能消防小车的设计与实现

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。

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。

本科生毕业设计〔论文〕开题报告毕业设计题目：智能灭火小车演示系统的设计与实现智能灭火小车演示系统的设计与实现一、课题研究的目的和意义智能化作为现代社会的新产物，将是以后的开展方向，它可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动地运作，无需人为管理，便可以完成预期所要到达的或是更高的目标。

同遥控小车不同，遥控小车需要人为控制转向、启停和进退，比拟先进的遥控车还能控制其速度，而智能小车，则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制，无需人工干预，于是便演化成为了一个集环境感知、规划决策与自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，属于典型的高新技术综合体。

国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。

它的开展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。

1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS 〔Autonomous Guided Vehicle System〕。

第二阶段从80年代中后期开场，世界主要兴旺国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。

在欧洲，普罗米修斯工程开场在这个领域的探索。

在美洲，美国成立了国家自动高速公路系统联盟〔NAHSC〕。

在亚洲，日本成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会。

第三阶段从90年代开场，智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。

最为突出的是，美国卡基.梅隆大学〔Carnegie Mellon University〕机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车〔Navlab1—Navlab10〕的研究，取得了显著的成就。

随着我国科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。

智能小车是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。

智能灭火小车的设计与实现一、智能灭火小车的设计需求与目标智能灭火小车的设计旨在能够自主感知火灾环境、准确识别火源位置，并迅速采取有效的灭火措施。

其主要需求包括：具备可靠的火源探测能力、灵活的移动性能、精准的定位系统以及高效的灭火装置。

设计目标是在火灾发生的初期，能够快速响应，自主导航至火源位置，进行灭火操作，最大程度地控制火势蔓延。

二、硬件系统设计（一）车体结构智能灭火小车的车体采用坚固且轻巧的材料制作，以保证在复杂环境中的稳定性和灵活性。

车轮采用防滑、耐磨的材质，并具备良好的悬挂系统，适应不同的地形。

（二）驱动系统选择高性能的电机作为驱动装置，通过精确的电机控制算法，实现小车的前进、后退、转弯等动作，确保小车能够在火灾现场灵活移动。

（三）火源探测系统采用多种传感器组合来探测火源，如温度传感器、烟雾传感器和红外传感器等。

这些传感器能够实时感知环境中的温度变化、烟雾浓度和红外辐射，从而准确判断火源的位置和范围。

（四）定位系统利用 GPS 定位模块和惯性导航系统，实现小车在室内外环境中的精准定位，为导航和灭火操作提供准确的位置信息。

（五）灭火装置搭载适合的灭火设备，如干粉灭火器或二氧化碳灭火器。

灭火装置的控制通过电磁阀和喷头实现，能够根据火源的情况调整灭火剂量和喷射方向。

三、软件系统设计（一）数据采集与处理通过传感器采集到的环境数据，经过滤波、放大和模数转换等处理，得到准确、可靠的信息。

（二）火源识别算法运用先进的图像处理和模式识别技术，对采集到的温度、烟雾和红外图像进行分析，识别出火源的特征和位置。

（三）路径规划与导航算法根据火源位置和环境信息，规划出最优的行驶路径。

导航算法结合定位系统的数据，实时调整小车的行驶方向和速度，确保小车能够准确、快速地到达火源位置。

（四）灭火控制算法根据火源的大小、类型和距离等因素，计算出合适的灭火剂量和喷射时间，控制灭火装置进行有效的灭火操作。

四、系统集成与测试在完成硬件和软件的设计后，进行系统集成和测试。

毕业设计--全自动消防小车目录绪论 (1)1系统方案选择 (2)1.1任务要求 (2)1.1.1 设计任务 (2)1.1.2 设计要求 (3)1.2总体设计方案 (3)1.3方案选择与分析 (3)1.3.1控制器分析与比较 (3)1.3.2电动车车体的选择 (4)1.3.3电机的选择与分析 (5)1.3.4电机驱动电路方案选择 (5)1.3.5轨迹探测模块设计与比较 (5)1.3.6火源检测设计与比较 (6)1.3.7电源模块 (7)1.3.8避障模块设计与分析 (7)1.3.9灭火模块 (8)1.4最终方案 (8)2硬件实现及单元电路设计 (9)2.1 STC89C52单片机系统概述及其引脚功能介绍 (9)2.1.1 STC89C52单片机系统概述 (9)2.1.2 单片机引脚功能 (10)2.2光电对管电路的设计 (12)2.3火焰传感器及应用 (14)2.4电机驱动电路的设计 (15)2.5灭火模块设计 (17)2.6避障功能的实现方法 (17)3软件系统设计 (17)3.1编译语言及编译环境 (17)3.1.1汇编语言的概述 (18)3.1.2 C语言概述 (18)3.1.3 编译语言及编译环境综述 (18)3.2程序解析 (19)3.2.1各函数功能 (19)3.2.2程序流程图 (25)4测试结果 (25)结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A：程序清单 (31)绪论现在，随着科技的快速发展，国内外对小型智能系统的应用越来越广泛，种类也越来越多。

本题目就是结合有关科研项目而确定的设计类课题，所设计的智能寻迹灭火小车应能够实现自动发现火源、自动寻迹、自动前进接近火源并完成灭火任务的功能。

根据题目的要求，智能寻迹灭火小车控制系统采用一片STC89C52单片机作为本控制系统的主控芯片，硬件包括以下几个模块：驱动电机模块、寻迹传感器模块、单片机控制模块、火源传感器模块、风扇模块、电源模块。

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。

智能消防车设计与总结报告学校：参赛学生：学院：目录一、摘要 (2)二、比赛要求 (3)三、系统方案 (4)1.解决方案设计 (4)2.各部分设计 (4)1)车体设计 (4)2)控制器模块 (5)3)电机模块 (5)4)电机驱动模块 (5)5)循迹传感器模块 (5)6)火焰传感器模块 (5)7)电源模块 (5)8)显示模块 (6)9)报警声音模块 (6)10)灭火模块 (6)11)创新功能 (6)12)总体设计 (6)四、系统硬件设计 (7)1.控制器模块 (7)2.电机驱动模块 (7)3.循迹传感器模块 (8)4.火焰传感器模块 (8)5.电源模块 (9)6.显示模块 (10)7.报警声音模块 (10)8.灭火模块 (11)9.语音模块 (12)10.电池保护模块 (13)五、系统软件设计 (14)六、系统功能测试 (16)测试一：小车循迹 (16)测试二：直角处转弯 (16)测试三：液晶屏显示 (17)七、创新功能 (18)1.电源警报 (18)2.语音提示 (18)八、结语 (19)九、参考文献 (19)一、摘要本系统采用STC12C5A60S2单片机作为主控制芯片，以L298N作为直流电机驱动芯片，通过PWM控制智能消防车的驱动电机，本设计可实现智能消防车循迹进入场地，绕过障碍物，检测火焰，发出报警并将火焰熄灭返回仓库，以及在此过程中通过液晶屏显示提示信息等功能。

整个系统在设计中注意低功耗处理，同时力求高性价比等细节，电路结构简单，可靠性能高，在结构和技术上具有一定参考价值。

关键词：单片机循迹灭火液晶屏本设计主要特点：1.所用元器件简单，稳定性好2.低功耗电源设计，有效降低系统功耗。

3.信息采用LCD汉字显示，清晰、直观二、比赛要求注：图中A为车库，B为指定地点，C、I、J为点燃的蜡烛（模拟火源），D、E、F、G、H为5个障碍物，黑线为模拟街道。

1.在场地大面积黑色区域随机放置一只蜡烛和一个障碍物。

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。

目录1绪论 (1)1.1研究的背景和意义 (1)1.2本次论文设计的主要任务 (1)2系统方案设计 (1)2.1总体设计框图 (1)2.2核心控制单元的选择 (2)避障方案设计 (6)2.4小车选择 (12)3主控制模块主程序设计 (13)3.1红外循迹模块子程序设计 (14)3.2红外避障模块子程序设计 (16)3.3电机控制子程序设计 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录 (22)总体设计框2.2核心控制单元的选择AT89C51的主要的特性•4K字节可编程FLASH存储器•与MCS-51兼容•数据保留时间：10年•寿命：1000写/擦循环三级程序存储器锁定•全静态工作：0Hz-24MHz•32可编程I/O线•128×8位内部RAM•5个中断源•可编程串行通道•低功耗的闲置和掉电模式该系统采用AT89C51单片机为中央处理器。

E18-D80NK三个传感器的硬件电路。

加调制发射管调制器 整流稳压接电源发射器加调制发射管整流稳压接电源放大器解调器 时钟逻辑 负载接收器E18-D80NK 原理图E18-D80NK 电气特性如表 3.1。

表 3.1 E18-D80NK 电气特性避障模块采用三只红外避障传感器，安装于小车两侧及下中央，可以检测两侧和 正前方是否有障碍，检测后将信号送入单片机，单片机对信号进行处理并发出相应的信号驱动小车电机，使小车躲避障碍。

单片机的 PB0、PB1、PB2端口分别接左中右红色 绿色 黄色 工作电压 工作电流 驱动电流 感应距离 VCCGNDOUT5VDC10-15mA100mA3-80CM优L298N引脚图方案1：采用步进电机101正转右均无障碍物默认右转）；探测结果001，表明前方及左边15cm内有障碍物，单片机送出“右转”指令；探测结果100，表明前方及右边15cm内有障碍物，单片机送出“左转”指令；探测结果110，表明右边15cm内有障碍物，单片机送出“左转”指令；探测结果011，表明左边15cm内有障碍物，单片机送出“右转”指令；探测结果010，表明左边及右边15cm内有障碍物，单片机送出“停止”指令。

智能无人消防车辆的设计与实现随着科技的飞速发展和人们对安全的高度关注，智能无人消防车辆成为了未来消防救援工作的重要一环。

智能无人消防车辆将传统消防车辆上的驾驶员的职责转化为控制者的职责，实现了无人驾驶和自主决策。

本文将从智能无人消防车辆的概念、设计和实现三个方面来探讨它的重要性和未来的发展前景。

一、智能无人消防车辆的概念智能无人消防车辆是一种高科技消防救援品种。

与传统消防车辆不同，它不需要驾驶员，而是通过计算机视觉、激光雷达和GPS等传感器来感知周围环境，通过智能算法来做出决策，从而实现消防救援任务。

智能无人消防车辆有着高度的自主性和适应性，它能够在恶劣的环境下执行任务，也可以应对各种突发状况。

在未来，随着科技的不断发展，智能无人消防车辆将会变得更加智能化和多样化。

二、智能无人消防车辆的设计智能无人消防车辆的设计需要考虑多个因素，包括传感器选择、智能算法和控制系统等方面。

以下是对其中几个因素的讨论：1.传感器选择智能无人消防车辆需要用到多种传感器，如GPS、激光雷达、摄像头等，以便感知周围环境和做出决策。

在传感器的选择方面，需要考虑到传感器的性能和可靠性。

例如，GPS是一种无线电导航系统，因此在某些地区可能会受到信号干扰而导致误差增大，这就需要选用另外的传感器来弥补缺陷。

因此，在传感器的选择方面需要做到全面考虑，以保证智能无人消防车辆的性能和可靠性。

2.智能算法智能无人消防车辆的智能算法需要考虑到多个方面，如机器学习、深度学习以及规则引擎等。

其中，机器学习和深度学习可以让智能无人消防车辆通过学习和自我不断改进来提高自身的性能，而规则引擎则可以对一些特定规则进行编程以增加消防救援成功率。

3.控制系统智能无人消防车辆的控制系统需要考虑到多个因素，包括控制方式、控制信号等。

以控制信号为例，智能无人消防车辆的控制信号可以通过互联网实现远程控制，也可以通过WiFi或蓝牙等本地网络进行控制。

因此，在控制系统的设计方面，需要考虑到车辆的操作和控制特点，为消防员提供良好的操作手感和控制感。

小型智能消防车设计
小型智能消防车的设计应该考虑以下因素：
1.大小和重量：应该根据车型和使用场景选择适当的尺寸和重量，既能够满足消防车的基本功能，也能够轻松操作。

2.动力：可根据车型和需求选择电力或混合动力系统。

3.灭火系统：必须配备现代化的灭火系统，如高压水枪、水雾系统、灭火泡沫等。

4.光学和声学信号：装配警灯和警报声，以使人们在紧急情况下能够快速发现消防车辆。

5.智能化系统：应该采用智能化系统，其中包括车辆监测、自动化控制、消防装备配备等。

6.防护性能：车身应该具有一定的抗撞性和防火性能，以保护消防员的安全。

7.操作性能：应该考虑消防员的操作性能，内部空间的设计应该符合人体工程学原则，控制器应该易于操作。

8.灵活性：应该具有一定的灵活性，以应对各种不同的应急情况。

总之，小型智能消防车应该具备创新、安全、智能和人性化的设计理念，同时也应该满足当前消防车的实际需求。

智能灭火小车策划书3篇篇一智能灭火小车策划书一、项目背景随着科技的不断发展，火灾防范和扑救的技术也在不断更新。

智能灭火小车作为一种新兴的消防设备，具有高效、灵活、安全等优点，可以在火灾发生时迅速响应，进行灭火作业。

本项目旨在设计一款智能灭火小车，能够在火灾发生时自动检测火源并进行灭火，提高火灾扑救的效率和安全性。

二、项目目标1. 设计一款能够自主导航、检测火源并进行灭火的智能灭火小车。

2. 实现小车的远程控制和监控，便于操作人员进行实时指挥。

3. 提高灭火小车的灭火效率和准确性，减少火灾损失。

4. 降低灭火小车的成本，便于广泛应用和推广。

三、项目方案1. 总体结构智能灭火小车采用四轮独立驱动方式，配备摄像头、红外传感器等多种传感器，能够实时感知周围环境。

小车底部安装有灭火装置，可根据火源位置进行精准灭火。

小车通过无线通信模块与遥控器或监控中心进行数据交互，实现远程控制和监控。

2. 硬件设计微控制器：选用高性能的 ARM 芯片作为小车的核心控制器，负责控制小车的运动和灭火操作。

传感器模块：包括摄像头、红外传感器、烟雾传感器等，用于实时检测火源和周围环境信息。

执行机构：采用电机驱动模块和电磁阀模块，分别控制小车的运动和灭火装置的开启。

通信模块：选用 Wi-Fi 模块或 4G 模块，实现小车与遥控器或监控中心的无线通信。

电源模块：为小车提供稳定的电源支持，可采用锂电池或市电供电。

3. 软件设计小车的操作系统采用实时操作系统，确保系统的实时性和稳定性。

应用软件包括导航算法、火源检测算法、灭火控制算法等，实现小车的自主导航、火源检测和灭火操作。

开发上位机软件，实现对小车的远程控制和监控，包括实时视频监控、参数设置、操作指令下发等功能。

四、项目实施计划1. 第一阶段：需求分析和方案设计进行市场调研，了解用户需求和技术现状。

完成智能灭火小车的总体方案设计，包括硬件架构和软件架构。

2. 第二阶段：硬件开发和调试完成微控制器、传感器模块、执行机构等硬件的选型和采购。

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。