基于STM32的智能灭火机器人设计方案

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基于 STM32 的智能灭火机器人设计方案

基于STM32 的智能灭火机器人设计方案本系统以stm32微控制器为核心控制单元，以安装在车体两侧红外传感器来循迹，通过声音传感器启动，使用火焰传感器来检测火焰，以温度传感器检测与火源的距离，并用风扇来灭火。

车身主要以相隔30度的五个红外传感器来调整车身的角度，实现了对运动方向的控制，进而躲避障碍物，实现了在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的功效。

标签：stm32；传感器；灭火机器人1 系统整体方案设计智能灭火机器人在声音或人工启动后，左右两侧的电机被驱动旋转，小车在前进的过程中，通过两侧夹角固定红外传感器，来调整两轮的转速，是车体达到前行方向，前行过程中实时监测是否有火源存在，若火焰传感器检测到有火源时，向火源靠拢，当与货源达到一定距离时，温度传感器接收到信号，在单片机处理下使风扇转动，直至火源被灭才停止旋转，然后继续寻找下一火源。

系统总体设计框图如图1。

2 系统硬件设计2.1 结构设计在综合考虑工作受地面摩擦、机器人惯性、机器人电机的转数差、齿轮箱与轮子的摩擦、电压变化等多个因素影响后，为了方便小车在前进过程中，能够直线前进，且没有左右较大的晃动，而且能够平稳转弯，我们采用圆形车体，两电机驱动，前后各安装一个万向轮。

车体主要由电路板，车底盘，风扇架，车轮等构成，为了更加节省车体空间，我们在设计电路板时，将稳压芯片，电机驱动，stm32芯片都焊接在一块板子上，使整个车体看起来更整洁更美观。

在车体前方安装5个红外传感器，并且距中心红外各岔开30度，将两个传感器放在车盘后面，距中心岔开60度。

这样能够使探测的范围更大，有利于对墙壁的探测。

红外的距离大概8cm，经过检测，这样车体能够最快修正，更加平稳。

电池放于车底盘下面，将车的重心降低，更有利于车体稳定。

将风扇提高能够略高于火源，而温度传感器与火焰传感器一般与火源同等高度，风扇要有大概10度的向下倾角，这样就能保证最大范围的灭火。

2.2 电源管理模块设计电源管理模块包括稳压模块与驱动模块。

基于stm32的智能防火灾设计的方法和要求

智能防火灾系统在现代社会中起着越来越重要的作用，特别是在大型建筑、工厂和公共场所等场所中，对于防火安全具有非常重要的意义。

基于STM32的智能防火灾设计能够更加高效地监测火灾发生的情况，及时采取相应的措施，以减少火灾带来的损失。

一、背景与意义1. 智能防火灾系统的重要性在城市化的进程中，各种大型建筑和工业厂房层出不穷，而这些场所存在火灾的风险，因此需要智能防火灾系统来监测和预防火灾的发生，为火灾的预防和扑救提供保障。

2. STM32技术的特点STM32是一款由意法半导体推出的32位嵌入式微控制器，具有高性能、低功耗、丰富的外设资源和灵活的扩展性，非常适合用于智能防火灾系统的设计。

二、设计方法与要求1. 火灾监测与报警基于STM32的智能防火灾系统应该具备灵敏的火灾监测能力，当监测到火灾烟雾或者高温时，能够及时报警，发出警报信号。

2. 自动灭火控制系统应该能够根据火灾的情况自动控制灭火设备，如喷水系统或者气体灭火系统，以便迅速扑灭火灾。

3. 数据传输与远程监控智能防火灾系统还应该具备数据传输与远程监控的能力，通过互联网等方式将监测到的火灾数据传输到远程监控中心，实现对火灾情况的实时监测与控制。

4. 节能环保在设计过程中，应考虑系统的节能性和环保性，尽可能减少系统对资源的消耗，降低对环境的影响。

5. 可靠性与稳定性智能防火灾系统的设计应该非常注重其可靠性和稳定性，经得起长时间的运行和恶劣环境的考验。

三、设计实施与展望1. 硬件设计在硬件设计上，可以选择与STM32兼容的各类传感器和执行单元，如温度传感器、烟雾传感器、继电器等，以及与之相匹配的外围电路。

2. 软件编程在软件编程方面，应该针对不同的传感器和执行单元进行相应的驱动程序开发，实现数据的采集和控制。

3. 系统测试在系统设计完成后，需要进行严格的功能测试和性能测试，确保系统的准确性和可靠性。

4. 展望未来，智能防火灾系统有望结合人工智能、大数据等先进技术，更加智能化和自动化，为火灾的预防和扑救提供更有效的手段。

一款基于STM32的智能灭火机器人设计

一款基于STM32的智能灭火机器人设计
本设计的研究初衷来源于灭火机器人比赛，比赛场地将采用国际标准比赛场地，比赛场地平面图如图1所示。

比赛场地的墙壁高为33cm，厚为2 cm，由木头做成。

墙壁刷成白色。

比赛场地的地板是被漆成黑色的光滑木制板。

场地中所有的走廊和门口都是46 cm的开口，一个白色的2.5 cm宽的白色带子或白漆印迹表示房间人口，在距离火焰30 cm的圆上有一条2.5 cm宽的白线。

根据要求，该机器人要在模拟的四室一厅房间内完成发现并确认火源、灭火和回家（回到出发点H）等功能。

本文以STM32F103嵌入式芯片为核心，完成灭火机器人的软、硬件设计。

当机器人启动后，前部和左右的红外测距传感器为机器人的避障功能和沿墙走方式提供参考信号。

机器人的运动速度以及运动方向由处理器输出的PWM信号来控制。

火焰传感器检测房间内火源，发现火源后机器人朝向火源方向行走，底部的灰度传感器检测地面白线判断机器人是否靠近火源，控制机器人暂停，启动风扇灭火，灭火后回家。

1 系统硬件设计。

基于STM32单片机的多功能WiFi视频智能灭火小车软件设计

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。

智能灭火机器人自动避障和火焰搜索的设计方案

智能灭火机器人自动避障和火焰搜索的设计方案摘要智能灭火机器人在实际中的工作需要系统的合作，本文主要对智能灭火机器人的火焰搜索和自动避障进行了分析，分析的角度从软件和硬件两个方面入手。

本文对智能灭火机器人两个系统的分析采用了实例分析的方法进行，通过实验表明火焰搜索系统以及自动避障系统都能够很好的实现系统功能。

【关键词】智能灭火机器人自动避障火焰搜索设计方案微电子与人工智能技术的发展让我们的生活发生了很大的改变，尤其是智能机器人的出现更是大大提高了生产力，代替了人类进行很多人类难以完成的工作。

灭火智能机器人一直是人们讨论的话题，如果灭火机器人能够顺利完成，那么灭火作业就可以用机器人代替消防队员进行作业。

本文的研究主要从软件和硬件两个方面入手并进行了相关的实验进行验证，通过验证证明了灭火智能机器人问世的可能性。

1 灭火智能机器人系统设计分析智能灭火机器人运用四驱小车主体结构，通过转动四个轮子控制速度，进而对小车前进速度与后退速度进行控制。

将红外避障传感器安装在车体中间，一旦距离墙壁较近，就能及时转弯，避免撞墙，充分发挥灭火机器人的防撞墙作用。

同时，将舵机控制的机械手臂、超声波模块安装在车身上，一旦有障碍物，可使用机械手臂将障碍物清除，在小车前方装有火焰传感器，能实现多角度、全方面的寻找火焰信号，并将信号传送给控制模块，由控制模块对机器人的动作进行控制，在达到火源边缘后，传感器把信号传输给控制模块，并将灭火程序启动，小车使用一系列灭火方式，在最短的时间内完成灭火任务。

同时还要在机器人身上安装一个全方位的摄像头，这样就可以将现场的实际情况马上进行传输，通过使用NRF2401无线模块让智能灭火机器人实现远程控制，让远离火灾现场的技术人员可以通过远程控制对智能灭火机器人进行控制。

2 智能灭火机器人的系统硬件介绍2.1 控制模块功能智能灭火机器人系统硬件中的控制模块主要由电源模块、风扇模块、直流电机驱动模块、传感器模块、STM32F411RE等具体的模块构成，具体框架如图1。

矿井用灭火机器人的硬件电路设计与应用

矿井用灭火机器人的硬件电路设计与应用随着人们对矿山安全性的要求日益增强，矿井用灭火机器人技术也日趋成熟。

矿井用灭火机器人可以在矿井内实现自主巡航、定位和灭火等功能，有效提高了矿井灾害的应急处理能力。

本文将重点介绍矿井用灭火机器人的硬件电路设计及应用。

一、硬件电路设计1.控制核心部分控制核心部分选用STM32F103C8T6芯片，它具备较高的计算性能和通信能力，可满足矿井机器人的控制需求。

芯片的主频为72MHz，内置64KB Flash，20KB RAM，支持多种接口，如USB、CAN、I2C、SPI等。

2.通信模块矿井用灭火机器人需要与控制中心进行通讯，选用SIM800L模块作为通讯模块。

SIM800L模块可实现GSM/GPRS通信，并具有较小的尺寸和低功耗的特点。

通过该模块，控制中心可以对机器人进行指令下达和数据传输。

3.分布式传感器为了实现矿井内的灭火和环境状况监测，需要使用多个传感器分布在机器人不同的位置上。

因此，采用分布式传感器方案，使用nRF24L01+无线传输模块进行通讯。

4.动力部分机器人需要持续稳定地运行，因此需要选用合适的电池组合作为动力部分。

根据机器人的体积和负载需求，选择三节18650电池组成11.1V电池板，提供持续的电源。

5.电机驱动机器人需要移动，因此需要选用直流电机作为驱动部分。

为了控制电机的转速和方向，选用A4953芯片作为电机驱动模块，可以实现电机的正反转和PWM控制。

二、应用矿井用灭火机器人的应用包括自主巡航、定位、灭火等多种功能。

1.自主巡航机器人可以通过红外传感器和超声波传感器探测周围的障碍物，确定路径，实现自主巡航。

通过串口与中心控制端交互，获取灭火指令和状况回报。

2.定位在矿井中的定位需要使用多种传感器进行协同，如GPS、IMU、激光雷达等。

通过多种传感器的数据融合，可以实现机器人在矿井中的准确定位。

3.灭火机器人的灭火部分包括水泵、水管和喷嘴等。

机器人可以根据控制中心发来的指令，前往火灾现场实施应急处置，通过水泵进行喷水灭火。

智能灭火机器人

智能灭火机器人发布时间：2021-02-02T02:18:20.928Z 来源：《现代电信科技》2020年第15期作者：郑明东董鹏冯康达韩磊曾实现[导读] 设计了一个在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的智能灭火机器人小车，以STM32单片机系统为控制核心（青岛黄海学院山东青岛 266427）摘要：设计了一个在规定区域能自主搜索火源并实施灭火的智能灭火机器人小车，以STM32单片机系统为控制核心。

采用四轮四驱设计，使其有较强的通过性和平稳性；采用红外测距传感器实现避障，采用火焰传感器来探测被测房间内是否有火源，采用灰度传感器来实现循迹。

本文详细阐述了结构模型、检测执行灭火的方法；同时安装摄像头远程监控系统，保证随时掌握内部情况。

必要时可通过远端控制系统控制小车做出紧急应对行动，更加有效完成任务。

关键词：摄像头；远程控制；智能车；火焰检测引言随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。

一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡，这方面公安消防部队已历经诸多血的教训。

采用智能灭火机器人可以更大程度上减少人员伤亡。

智能灭火机器人在实际应用中有很好的前景，它能够帮助消防人员开展各项火场侦察任务，尤其是在危险性大或者消防队员不易接近的场合，更能够显示出它的优越性。

智能灭火机器人具有一些类似人的功能的机械电子装置。

它有以下特点：一是有类人的功能，比如说作业功能、感知功能、行走功能，还能完成各种动作功能；二是可以编程控制，通过程序改变它的工作和动作。

本项目在灭火机器人的总体设计的基础上，通过提高房间搜索速度及机器人响应灵敏度，使得机器人能够顺利完成灭火工作。

人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。

1硬件系统设计 STM32F103内核为ARM 32位Cortex-M3，最高工作频率为72MHz，在0等待期间访问存储器时，它可以达到1.25DMips / MHZ。

基于STM32的消防小车设计共3篇

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stm32的消防机器人控制系统的设计与研究-毕业论文

---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着近年来我国经济社会的快速发展，火灾对我国国民经济造成的损失已经呈现出逐年上升的趋势，其中工业火灾比例尤为突出。

不同于常见的城市火灾，工业火灾往往发生于厂矿、化工企业，火灾现场大多堆放有大量易燃易爆危险品，且充斥着浓烟和有毒有害气体，消防人员在缺乏火场情报以及相关必要防护措施的情况下贸然冲入火场，极易产生无谓的伤亡。

因此，研发消防灭火机器人，取代消防战士进入危险场所执行任务，以及变得迫在眉睫。

本文首先介绍了消防机器人研究的背景以意义，通过阅读相关文献总结了国内外在消防机器人领域的研究现状，展望了消防机器人未来的发展方向。

以此为基础，提出了本文需要研究设计的消防机器人的功能需求以及性能指标，进行了行走动力系统以及整体机械结构的设计与研究。

介绍无刷直流电机的特点以及工作原理，针对消防机器人大功率驱动特点，设计开发电机的驱动电路。

对无刷直流电机建立数学模型，在MATLAB/Simulink 中完成仿真建模。

通过仿真比较PID和模糊PID控制效果，确定电机控制算法。

最后对消防机器人电控系统进行整体设计，对电控水炮、传感器、串口通信等关键控制模块进行介绍并设计周围电路；软件部分介绍了开发环境，阐述了上位机和下位机的软件工作流程，并针对软硬件系统中潜在的干扰因素提出了相应的预防措施。

关键词：消防机器人；行走控制系统；模糊PID；STM32AbstractWith the rapid development of our country's economy and society in recent years, the losses caused by fire to our national economy have been increasing year by year, and the proportion of industrial fires is particularly prominent. Unlike common urban fires, industrial fires often occur in factories, mines and chemical enterprises. Most of the fires are stacked with inflammable and explosive dangerous goods, and full of heavy smoke and poisonous and harmful gases. Fire fighters flash into the fire field in the absence of fire field information and necessary protective measures. Casualties. Therefore, the development of firefighting robots to replace fire fighters into dangerous locations is urgent.This paper first introduces the background of the research on fire fighting robots, and summarizes the research status of fire fighting robots at home and abroad through reading the related literature, and looks forward to the future development direction of fire fighting robots. On the basis of this, the functional requirements and performance indexes of the fire fighting robot designed in this paper are put forward, and the design and research of the walking power system and the overall mechanical structure are carried out.The characteristics and working principle of Brushless DC motor are introduced. Aiming at the characteristics of high power driving of fire robot, the driving circuit of motor is designed and developed. A mathematical model of Brushless DC motor is established, and simulation modeling is completed in MATLAB/Simulink. Through simulation, the effect of PID and fuzzy PID control is compared, and the motor control algorithm is determined.Finally, the whole design of the electronic control system of the fire fighting robot is carried out. The key control modules, such as the electronic control water gun, the sensor, the serial communication and so on, are introduced and the surrounding circuit is designed. The software part introduces the development environment, expounds the software workflow of the upper computer and the lower computer, and puts forward the potential interference factors in the hardware and software system. The corresponding preventive measures have been made.目录第1章绪论随着现代社会的快速发展，自动化技术已经越来越深刻的渗透进各行各业的方方面面，机器人技术也随之愈发深刻地影响着我们的生活。

基于STM32的智能火灾监测及灭火系统设计

河南科技Henan Science and Technology 信息技术总778期第八期2022年4月基于STM32的智能火灾监测及灭火系统设计徐崇奇解建国毕佳琦潘广禄（山东农业大学，山东泰安271018）摘要：近年来火灾频发，尤其是森林、丘陵等地区成为火灾的高发地区，其不仅会造成大量的财产损失，还会对人群造成严重的伤害，甚至引发一系列生态问题，破坏大自然生态平衡。

传统的火情监控方式耗时耗力，且一般不能及时处理险情，极易造成不可挽回的损失。

基于此，本研究设计并制作了以STM32为核心板的智能火灾监测及灭火小车系统。

其采用履带式底盘，可在丘陵等地形复杂的环境中前行，在合理有效避障的过程中检测火源并进行初步灭火，利用透射模块将北斗定位发送至阿里云平台，实现火情信息的实时监测传输，经试验测试，该系统稳定高效，对当今火灾防护研究与探索具有一定的现实价值和意义。

关键词：火源搜索；自动避障；履带底盘；超声波避障；无线通信中图分类号：TP368.1；TP23文献标志码：A文章编号：1003-5168（2022）8-0029-05 DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2022.08.006Design of STM32Based Intelligent Fire Monitoring and Fire Suppres⁃sion SystemXU Chongqi XIE Jianguo BI Jiaqi PAN Guanglu(Shandong Agricultural University,Tai′an271018,China)Abstract:In recent years,fires are frequent,especially in forest,hilly areas and other areas have become fire-prone areas,which not only cause a lot of property damage,but also bring serious injuries to people and even cause a series of ecological problems to destroy the ecological balance of nature.Based on the background that traditional fire monitoring methods are time-consuming and labor-intensive and gener⁃ally fail to deal with dangerous situations in a timely manner,which can easily cause a series of irrepa⁃rable losses,we designed and fabricated an intelligent fire monitoring and fire extinguishing cart system with STM32as the core board.The cart adopts a crawler chassis,which can be applied to travel in hilly and other terrain with complex environment.It can detect the fire source in the process of reasonable and effective obstacle avoidance,carry out preliminary fire extinguishing and use the transmission module to send the Beidou positioning to Ali cloud platform to realize the real-time monitoring and transmission of fire information.Keywords:fire search;automatic obstacle avoidance;crawler chassis;ultrasonic obstacle avoidance;wire⁃less communication0引言目前，我国的火灾形势总体比较严峻。

智能消防机器人控制系统的设计与实现

智能消防机器人控制系统的设计与实现摘要:面对日益严峻的消防安全问题，本文根据实际应用的需求，设计出一种基于 STM32F103 单片机的监控、数据采集、消防等多功能于一体的智能消防机器人。

完成了消防机器人的机械结构、控制系统硬件和软件设计，智能消防机器人已经设计完成，经测试得出机器人功能多、智能化强、实用性强、运行稳定等特点。

关键词:红外视觉；STM32F103；智能消防机器人；控制系统；Abstract:In the face of increasingly severe fire safety issues, this paper designs an intelligent fire-fighting robot based on STM32F103 single-chip monitoring, data acquisition, fire protection and other functions in accordance with the needs of practical applications. The mechanical structure, control system hardware and software design of the fire-fighting robot have been completed. The intelligent fire-fighting robot has been designed and completed. After testing, the robot has many functions, strong intelligence, strong practicability and stable operation.Key words: infrared vision; STM32F103; intelligent fire fighting robot; control system;0 引言消防和人员救援仍然是当今消防领域的问题，随着先进工业技术和自动化技术的发展，智能消防机器人应运而生。

基于STM32的智能灭火机器人设计

度找到火源并将其扑灭，而且ＢＴＳ７９６０还有反馈电流检测功能。为保证ＢＴＳ７９６０正常工作，加装了片外续流二极管。由ＳＴＭ３２嵌入式直接输出两路
２系统硬件设计
２．１系统总体设计
系统以ＳＴＭ３２嵌入式为核心。其特点为：１）片内具１２８Ｋ字节的可编程Ｆｌａｓｈ；２０Ｋ字节的片内
ＳＲＡＭ数据存储器１０２４个字节片内在线可编程ＥＥＰＲＯＭ数据存储器；２）片内含ｍＣ接Ｅｌ；３）外围
张飞飞，杨雪松，高爱宇
（西北民族大学电气工程学院，甘肃兰州７３０１２４）
摘要：在本智能灭火机器人系统中，避障及识别火焰是智能机器人的基本功能。避开障碍物的功能采用反射式红
外光电传感器实现，灭火则采用ＡＲＭ作为控制器，通过控制方式对驱动电机进行调速，采用复眼采集路况信息对房间进行判别是否有火源，并根据墙面信息进行转向、灭火控制，试验表明，采用上述光电传感器，复眼的智能机器人实现了避障行驶，寻找吹灭火源，性能稳定可靠。关键词：灭火机器人；ＳＴＭ３２；传感器
灭火模块处于等待状态。机器人的前排安装有一排复眼，用于全方位检测火源，底部前、后各安装有一
图１系统总体框架
２．２电机驱动部分

基于STM32 智能无人消防车的设计

基于STM32 智能无人消防车的设计作者：向富平周雅邓喜文简正波祝秋香
来源：《电脑知识与技术》2024年第05期
摘要：傳统的消防救援存在救援难度大、效率低、危险系数高等问题，针对此类问题设计了一款智能无人消防车系统，该系统采用STM32ZET6为主控芯片，主要由电机驱动模块、火焰识别模块、Wi-Fi模块、GPS模块、OPENMV摄像头模块等组成，实现了精准定位、智能灭火、快速救援、温湿度检测、空气质量检测、图像识别、无线通信等功能，具有很强的实用性和可执行性。

关键词：STM32；救援灭火；图像识别；Wi-Fi远程控制
中图分类号：TP301 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2024）05-0117-04。

基于STM32的灭火机器人设计

基于STM32的灭火机器人设计作者：姚蕴珍来源：《中国新通信》2017年第17期【摘要】本文以灭火机器人为研究对象，对该机器人的设计原理、主要思路以及实现方案做了详尽说明。

灭火机器人要求能够在一间平面结构房子模型里运动，找到一根蜡烛并尽快将其熄灭。

机器人主要由STM32F103微控制器、声音接收模块、火焰传感器模块、避障传感器模块、灭火模块、电机及电机驱动板组成，利用传感器组采集环境信号控制机器人的行动。

机械结构为一个三轮小车，其中有两个较大的主动轮和一个较小的从动轮。

两个主动轮所用的步进电机由TB6560电机驱动板控制带动。

灭火算法由火焰传感器和避障传感器所感应到的信号判断运动方向和火焰位置，寻找到火源后利用风扇灭火。

实验表明，该机器人行动灵活快速，具有很高的准确性和稳定性。

【关键词】智能车灭火嵌入式一、背景介绍现在社会各种危险场所火灾频繁发生，火灾及时补救已成为亟待解决的问题。

由于消防员在时间和人身安全方面存在的一些局限性，灭火机器人的理念应运而生。

本文针对基于STM32的灭火机器人系统进行设计，以STM32F103嵌入式芯片为核心，完成灭火机器人的软、硬件设计。

二、总体思路总体上，在机器人的设计中遵循稳中求快的基本原则。

灭火机器人采用声音启动方式，车顶部装有一个声音接收模块，将接收到的固定频率的声音信号输送给主控芯片，控制小车启动。

小车采用后轮驱动，车前方中间有一个万向轮从动。

左右后轮各用一个直流步进电机驱动，通过控制两个轮子的转速达到前进和转向的目的。

车体前侧半周装有红外避障传感器可以避免碰撞墙壁。

车体前部两侧装有两组火焰传感器，通过火焰传感器检测火焰信号输送给主控芯片来控制小车的前进方向，自动寻找火源；当接近火源时，小车前侧底部的灰度传感器将信号传送给主控芯片以启动灭火程序。

小车采用风扇灭火，灭火完成后执行回家程序。

小车运动的控制是通过初始化PWM输出，更改自动重装值来控制PWM周期，从而设定步进电机的旋转速度。

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

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。

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

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。

基于STM32的智能清障灭火机器人设计_

图1 系统硬件设计总体框图图2 火焰传感器与机械臂的电路设计图2740ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD2016.9框图如图1所示。

2.1 控制模块由于系统各传感器模块要不断采集环境信息，要求控制芯片有较高的实时处理能力和处理速度，基于此，本设计选用高性能的嵌入式STM32F411RE。

该芯片使用ARM先进架构的Cortex—M4内核，CPU频率可达84MHz，具有两个16位用于高速数据采集的ADC，I/O端口作为输入口读取检测端口和传感器组的数据，作为输出端口用于驱动电机。

4个PWM定时器2.5 无线模块通过选用基于现远程控制灭火机器人的各项操作功能过SPI与外部MCU通信全球的ISM频段，免许可证使用的GFSK调制，抗干扰能力强通信和调频通信的需要图3 无线控制端与机器人连接框图图4 电机驱动模块电路图42ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2016.9输。

无线控制端与机器人连接框图如图3所示。

2.6 电机驱动模块灭火机器人的车身电机采用L298N 芯片驱动，用两个L298N 驱动4个直流减速电机，通过控制模块输出四路PWM 信号驱动L298N ，通过改变PWM 的脉冲占空比，调节车轮的不同转速，控制机器人车身的前进与后退等。

电机驱动模块电路如图4所示。

2.7 摄像头模块摄像头模块采用WiFi 摄像头，由灭火机器人的电源模块给其供电，在连接WiFi 网络的情况下，实现灭火机器人与计算机主控端的通信，在计算机主控端界面上可以实时看到灭火机器人的灭火情况，可以通过摄像头反馈回来的图像，通过NRF24L01无线模块等构成的手持控制器，手动远程控制灭火机器人的前进、后退、清障和灭火等功能[9]。

3 软件设计与系统测试软件部分的设计采用模块化的软件设计思想。

软件设计的图5 软件设计的整体流程图机器人准确地夹起障碍物，通过摄像头反馈回来的视频机器人准确到达火灾现场进行清理障碍物和灭火等操作自动模式（初始默认）时，机器人将会首先判定周围是否有火源，如果没有火源，机器人会自动寻找障碍物声波传感器的配合对障碍物进行准确定位，继续寻找火源，一旦找到火源，就通过风扇灭火多种灭火方式，有效完成灭火任务。

基于STM32的灭火机器人设计

基于STM32的灭火机器人设计作者：姚蕴珍来源：《中国新通信》 2017年第17期一、背景介绍现在社会各种危险场所火灾频繁发生，火灾及时补救已成为亟待解决的问题。

由于消防员在时间和人身安全方面存在的一些局限性，灭火机器人的理念应运而生。

本文针对基于STM32的灭火机器人系统进行设计，以STM32F103 嵌入式芯片为核心，完成灭火机器人的软、硬件设计。

二、总体思路总体上，在机器人的设计中遵循稳中求快的基本原则。

灭火机器人采用声音启动方式，车顶部装有一个声音接收模块，将接收到的固定频率的声音信号输送给主控芯片，控制小车启动。

小车采用后轮驱动，车前方中间有一个万向轮从动。

左右后轮各用一个直流步进电机驱动，通过控制两个轮子的转速达到前进和转向的目的。

车体前侧半周装有红外避障传感器可以避免碰撞墙壁。

小车采用风扇灭火，灭火完成后执行回家程序。

小车运动的控制是通过初始化PWM 输出，更改自动重装值来控制PWM周期，从而设定步进电机的旋转速度。

三、硬件系统设计整个系统以STM32F103 为核心，设计了声音接收模块、避障传感器模块、火焰传感器模块、灰度传感器模块、电机驱动模块，同时辅助于一定的机械结构设计，使整个有机地结合在一起。

1、芯片。

设计采用的主控芯片为 STM32。

其特点：具有128K 字节的可编程 Flash、 20K 字节的片内SRAM 数据存储器、1024 个字节的片内在线可编程 E2PROM 数据存储器( 含 JTAG接口)、2 个分别独立可设置预分频器的 8 位定时器/ 计数器、一个 16 位定时器/ 计数器、4 个通道的 PWM输出、2 路 24 位 ADC、64 个可编程的 I/O 口（低功耗、最高工作频率为16MHz）。