智能救援小车
智能新能源汽车应急救援指南(下)
56-CHINA ·July◆文/北京 冯永忠智能新能源汽车应急救援指南(下)(接上期)8.高压电缆带有高压接头的高压电缆将动力电池与前机舱中的其他高压元件连接,或者将电力电子装置、驱动电机、电动空调压缩机、高压加热器、充电器以及变压器等高压元件之间连接。
高压电缆安装在乘客舱外,位于车辆下方或前机舱内。
在可见区域内,所有高压电缆和插入的高压接头都有橙色绝缘层。
此外,附加的盖子和软管可保护高压电缆免受损坏。
与12V车载网络相比,高压系统与车辆底盘电气隔离。
高压电缆和接头如图26所示。
图26 高压电缆和接头9.燃料电池堆燃料电池电动汽车需要配置燃料电池堆,燃料电池堆是通过氢气和氧气的化学反应发电的装置,安装在地板下面。
利用氢气罐提供的氢气和从车外吸入的空气中的氧气,产生200V或更高的电压。
燃料电池组使用单体电池发电,单体电池由一个电解质膜夹在隔板中组成,几百个单体电池连在一起产生高电压。
单体电池装在金属壳体内,不易接触。
在发电过程中,通过氢气和氧气的化学反应生成水,水通过排水口排出。
燃料电池堆如图27所示。
六、应急救援1.应急救援卡应急救援卡描述了新能源汽车应急救援的基本操作。
可以在应急救援卡中找到新能源汽车高电压系统的断开步骤。
新能源汽车的应急救援卡还标明了动力电池的位置、动力电池与前机舱之间的高压电缆、其他高电压元件以及用于解除高电压系统的装置。
应急救援卡第一页是顶视图和侧视图,如图28所示,除了这张顶视图和侧视图,应图27 燃料电池堆图28 应急救援卡的顶视图和侧视图Copyright ©博看网. All Rights Reserved.572022/07·汽车维修与保养急救援卡还包括如何停放车辆、关闭点火开关、解除高电压系统、断开12V蓄电池、拖车等事项。
2.停放车辆车辆停稳后,轻轻向上拉电子驻车制动器按钮,如图29所示,电子驻车制动器按钮通常位于换挡杆附近。
车辆应急事件处理设备的创新及新产品推荐
车辆应急事件处理设备的创新及新产品推荐随着交通工具的普及和道路交通量的增加,车辆应急事件处理设备的重要性日益凸显。
应急事件包括车辆事故、故障、突发状况等,这些事件对驾驶员和乘客的安全构成潜在威胁。
为了提高车辆应急事件的处理效率和安全性,许多创新的设备不断涌现。
本文将介绍一些车辆应急事件处理设备的创新,并推荐一些新产品。
一、创新设备1.智能应急呼救器传统的应急呼救器通常只是一把手动拉环式设备,但这种方式可能需要驾驶员在紧急情况下做出额外操作。
为了解决这个问题,一些厂商开发了智能应急呼救器。
这种设备可以通过感应器自动检测车辆碰撞或翻车,一旦检测到应急事件,它会自动发送紧急求救信号。
智能应急呼救器还可以与车辆导航系统和手机连接,提供精确的定位信息和事故情况反馈。
这样可以更快地获得救援并减少事故对驾驶员的伤害。
2.智能应急灭火器车辆火灾是常见的应急事件之一,尤其在交通堵塞、无序停车等情况下,火灾往往会迅速蔓延,并造成严重后果。
智能应急灭火器通过内置传感器和智能算法,可以自动检测车辆火灾的迹象,如温度升高、烟雾密度增加等。
一旦检测到火灾,它会自动喷射灭火剂,有效阻止火势蔓延。
此外,智能应急灭火器还可以配备定位功能,向救援人员提供准确的车辆位置信息。
3.智能应急车窗破碎工具车辆意外撞水、压路等情况下,沉没车辆内部的紧急疏散变得尤为重要。
智能应急车窗破碎工具结合了现代科技和紧急救援需求,通过压力感应器和自动控制系统,可以在车内压力达到危险水平时自动激活。
它可以迅速破碎车窗,以便车辆内部的人员逃生。
此外,智能应急车窗破碎工具还可以通过GPS定位,为救援人员提供准确的事故位置。
二、新产品推荐1.全自动应急救援背包全自动应急救援背包是一种集成多个应急救援设备的背包,方便驾驶员随身携带。
它包括智能呼救器、应急灭火器、多功能工具等,可以有效应对不同应急情况。
这款背包还具备防水、防撞、防高温等功能,保护救援设备免受外界损坏。
智能小车资料
智能小车的产业化发展现状与趋势
产业化发展现状
• 市场规模:智能小车市场规模不断扩大 • 产业格局:形成完整的产业链,包括硬件、软件、服务 等 • 技术创新:技术创新不断推动产业发展
产业化发展趋势
• 智能化:进一步提高车辆的智能化水平 • 集成化:实现设备之间的协同工作和资源共享 • 个性化:满足不同用户的需求,提供个性化的定制服务
智能小车的未来研究方向与挑战
未来研究方向
• 新型感知技术:如深度学习、计算机视觉等 • 先进控制算法:如强化学习、自适应控制等 • 智能交互设计:提高车辆与用户的交互体验
未来挑战
• 技术突破:实现更高水平的智能化和自主性 • 安全可靠:保证车辆在各种环境下的稳定运行 • 成本效益:降低生产成本,提高市场竞争力
智能小车的功能开发与调试
功能开发
• 导航功能:实现车辆的自主导航和定位 • 控制功能:实现车辆的速度、转向等控制 • 感知功能:实现车辆的感知周围环境,如避障、识别等
调试方法
• 硬件在环:通过仿真环境进行硬件调试 • 软件在环:通过虚拟环境进行软件调试 • 实际环境:在实际场景中进行测试和验证
04 智能小车的通信与系统集成
智能小车的功能安全设计
功能安全设计的要点
• 故障诊断:实时监测车辆状态,及时发现故障 • 故障处理:对故障进行自动处理或报警,保证车辆安全 • 冗余设计:提高系统的可靠性和稳定性,防止单点故障
功能安全设计的方法
• 安全策略:制定安全策略,明确安全目标和措施 • 安全验证:通过仿真和实际测试进行安全验证 • 安全更新:定期更新安全策略和算法,提高安全性
DOCS SMART CREATE
智能小车设计与实现
CREATE TOGETHER
电动汽车应急救援
电动汽车应急救援背景信息随着电动汽车的普及,交通事故中涉及到电动汽车的案件也随之增多。
然而,电动汽车与传统汽车有着不同的能源结构和技术特性,从而导致了应急救援方面的新挑战。
因此,本文提出了一系列针对电动汽车应急救援的方案以应对这些挑战。
方案一:应急手册编写一份电动汽车应急救援手册,主要内容包括:电动汽车事故应急流程、电动汽车事故常见问题及解决方案、电动汽车损坏诊断方法、电动汽车充电问题等。
手册由交通部门制定,并且每个出租车、网约车等电动汽车车主必须携带一份手册,以备不时之需。
方案二:专业应急救援队成立专门的电动汽车应急救援队,该队伍主要由经过培训的维修工、服务人员、交警等人员组成,并且要设立应急救援电话热线。
当电动汽车发生事故时,车主可以通过该热线联系到应急救援队,由应急救援队成员前往现场进行救援。
方案三:引导车主避免事故发生对电动汽车的车主进行培训,教授其驾驶技巧以及避免电动汽车电池过热、电池故障等安全事项。
在驾驶过程中,加强对道路交通规则的宣传教育,并加强对电动汽车驾驶员的道路事故认识。
方案四:智能化救援体系基于人工智能技术,构建电动汽车智能救援体系。
该系统能够检测电动汽车的故障,并通过智能算法产生最优应急救援方案。
车主通过手机APP或车载设备可以与该系统进行联动,从而更加智能化地实现应急救援。
电动汽车的应急救援是一个高复杂度的问题,需要我们从多个维度进行考虑和应对。
本文提出了电动汽车应急救援手册、专业应急救援队、引导车主避免事故发生和智能化救援体系等方案。
我们应该采取综合措施,不断提高应急救援的效率和能力,为电动汽车的发展提供强力支持。
特殊应用场合及相应的方案场合一:电动汽车在恶劣天气条件下出现故障1.应急手册中需要增加一章节,详细介绍在恶劣天气条件下电动汽车故障的应对方案,包括如何避免电池过热、电池防水等注意事项。
2.增加应急救援队组建专门针对恶劣天气救援的小组,该小组需要具备一定的雨雪等恶劣天气驾驶技能,并且需要备有冰雪路面救援工具。
机械创新大赛说明书-智能搜救小车
智能搜救小车参赛单位:襄樊学院物理与电子工程学院参赛团队队员:一、创新构思,方案设计1、作品总体方案简介:本作品是针对事故、灾难现场勘测、侦查、搜救等问题而研制的一款灾难现场智能搜救小车。
第一,在搜救小车上安装了由传感器、MCU、液晶显示器等构成的控制与监测系统,用以实时监控并显示灾难现场(如火灾、地震等危险事故现场,人很难达到的地方)的温、湿度、光线强度、人体红外线辐射强度等环境参数;第二,在小车上安装摄像头及无线视屏发射机,利用无线视频传输系统将由摄像机所拍摄的现场场景、状况及由控制与监测系统所监测到的现场环境参数实时传送至营救中心,并且在营救中心设置相应的显示系统进行实时显示,使远离危险现场的搜救工作人员能清晰的看到事故现场的场景且及时而准确的了解到灾难现场的一些主要环境状况,从而有效提高了搜救执行效率,进一步减小人员伤亡和财产损失;第三,在小车上与营救中心处安装了一对对讲机,从而可实现小车与营救中心之间声音信号的双向传送,即:营救工作人员可以通过对讲机向灾难现场发出搜救声,同时灾难中的幸存者也可以借助对讲机向营救中心发出呼救声,且当发现幸存者后就可以通过调整小车的位置来实现营救中心与待救者的视屏通话,从而为实现有目的、高效率、人性化的远程救援工作奠定了坚实的基础;第四,在小车上安装了探照灯,使该小车在白天和夜晚都能工作。
2、作品构思的主要思路:a、采用TI公司生产的高速数字信号处理器TMS320LF2407A作主控制器,以AT89C52单片机作为辅助控制器,利用各种传感器采集环境参数,然后送入控制器处理,通过对控制器编制程序,实现对灾难现场环境各项参数的监测;b、采用Sony 公司生产的1/3CCD、520线摄像头拍摄灾难现场情景,并采用无线视屏传输系统将拍摄的视屏的视屏实时传输至观测点;c、采用摩托罗拉对讲机T-5720,实现营救中心与待救者的视屏通话;d、采用27MHZ 的无线遥控器控制小车的前、后、左、右的运动。
基于STM32 的喊话救援小车设计
基于STM32 的喊话救援小车设计图1 消防侦察机器人除上述消防小车侦查机器人外,当前消防排烟机器人与消防灭火机器人也渐渐得到应用,如图2—3所示。
其主要实现灭火、排烟、降毒等功能,每台重量达千斤,需用卡车运输,由消防员操作无线遥控掌握方向,开启排烟或喷水系统。
受体型空间限制,该机器人通常在火灾建筑物周边移动,生产厂家主要为中信重工[6]。
图2 消防排烟机器人图3 消防灭火机器人目前,智能小车讨论和应用较为广泛,依据文献和网络资源的检索,消防智能小车讨论主要集中在:(1)消防小车的路线寻迹避障;(2)火情现场的灭火机制机构。
二者的讨论重点均为如何毁灭火情,对于长时间的灭火,忽视了灭火所需的原料与电源,如泡沫、水罐和干粉等耗材会限制智能消防小车的使用。
除此之外,对智能小车而言,喊话救援功能比灭火救援更具有有用价值[7-9]。
在无法得知火场内部状况时,外部指挥人员掌握小车进入火场内,并播放逃命指引,被困人员可以根据指引方法逃命。
通过监控系统对火场内部的环境和火情进行摄像,并将视频由通信系统传送至外部的指挥员处,便利外部指挥员了解火场内状况。
社会经济日益进展,某些建筑在拥有巨大社会效益和经济利益的同时,也伴随着巨大的风险导致危急物品和易燃易爆物质发生燃烧、爆炸等。
一旦发生灾难,消防员必需冒着生命危急完成任务。
近5 年中,年均20 万起火灾数量、有30 位消防人员牺牲,因火情受伤更不在少数。
如何降低火灾发生率和提升消防队员平安系数的问题急需解决,若是有了先进的“小车”帮助消防员,在提升效率的同时也能提升营救的平安系数。
2 喊话救援小车的设计2.1 本项目的设计思路和方法基于本项目主要功用是替代和帮助消防员作业,在受困人心情紧急不知所措的前提下指引逃命。
本设计采纳STM32F105 单片机实现,掌握电机驱动系统,调整4 个麦轮的转向与转速,调整喊话救援内容。
电源采纳24 V 动力锂电池供电,摄像模块完成图像采集,存储到存储器并放射至掌握操作员端,操作员掌握转向模块调整摄像区域,声放模块播放逃命指引,拾音模块收集火情现场声音信息,操作员依据声音信息进行直接喊话救援。
智能灭火小车的设计与实现
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。
智能小车的设计与制作
智能小车的设计与制作摘要本项目以2010年国家大学生创新性试验计划为课题背景,首先对智能型运输货物机器人总体设计方案进行叙述,阐述各个要素的工作原理,然后就整个机器人系统分为四个模块,并对每个模块的设计和制作进行阐述。
本项目“智能型运输货物机器人”是在一定空间和条件下自动完成对一个设定目标的搜索,并通过控制机器人的机械设备将其装载到小车上,搜索过程中可检测并躲避障碍物。
本项目基于单片机系统来设计和实现,主要包括四部分,即传感器检测系统、单片机控制系统、电动机驱动系统、机械控制系统。
集成了传感器技术、单片机技术、机械控制技术、程序设计与控制、Multisim仿真软件和PCB电路板的设计等知识,实现了控制、检测、运动及软硬件完美的结合。
关键词机器人;单片机控制;设计;制作1 设计任务概述小车在无人操作的情况下可以完成循迹、避障等功能,并能检测到金属块发出报警声音。
2 系统方案论证与选择本系统主要由微控制器模块、电源模块、避障模块、循迹传感器模块、直流电机及其驱动模块、金属检测模块、角度测量模块,语音提示模块以及液晶显示模块等构成。
本系统的方框图如下所示:2.1车体方案小车利用履带前进的,比较平稳,而且左右轮是两个相同的电机分开牵动的,通过单片机控制可以利用两边转速差来实现转弯功能。
这样,当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转,由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。
2.2控制模块采用MSP430单片机,MSP430系列单片机是一种16位的超低功耗的混合信号处理器。
其之所以称之为混合信号处理器,主要是由于其针对实际应用需要,把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以提供“单片”解决方案。
MSP430单片机更适合于低功耗、高速实时控制以及数据计算,它拥有更多的片上资源供设计使用,是设计的不错选择。
2.3电源模块采用7.2V可充电动力电池组。
动力电池组具有较强的电流驱动能力及稳定的电压输出性能,经测试在用此种供电方式下,单片机和传感器工作稳定,直流电机工作良好,且电池体积较小、可以充电、能够重复利用等,能够满足系统的要求。
智能小车完整材料
莱芜职业技术学院鲁战磊吴丛善魏玉良目录摘要: (2)关键词: (3)一、设计任务概述 (3)1.1设计任务概述 (3)1.2基本任务 (3)1.3发挥部分 (3)二、系统方案论证与选择 (4)2.1车体方案论证与选择 (5)2.2控制模块论证与选择 (5)2.3电源模块论证与选择 (6)2.4电机模块选择与论证 (6)2.5电机驱动模块选择与论证 (6)2.6避障模块的选择与论证 (7)2.7循迹模块选择与论证 (7)2.8金属传感器模块论证与选择 (7)2.9铁片转移模块论证与选择 (8)2.10报警和语音提示模块选择与论证 (8)2.11显示模块论证与选择 (8)2.12智能救援小车最终方案 (8)三、硬件系统的设计与功能实现 (9)3.1救援小车主线路板制作 (9)3.2微控制器电路的设计与原理 (9)3.3电源电路原理与设计 (10)3.4电机驱动电路的原理与设计 (10)3.5避障电路的原理与设计 (10)3.6光电开关的安装 (11)3.7循迹电路的原理与设计 (11)3.8金属检测电路的原理与设计 (11)3.9铁片转移电路原理与设计, (12)3.10语音提示电路的原理与设计 (12)3.11系统其它功能的扩展 (12)四、软件设计的实现与说明 (13)4.1主程序流程图 (13)4.2路面循迹子程序流程图 (14)4.3智能救援小车系统的部分程序清单 (15)五、系统功能测试 (17)5.1使用仪器及设备清单的说明 (17)5.2系统功能测试 (17)5.2.1基本要求部分的功能测试 (17)5.2.2发挥部分的功能测试 (17)六、结论 (19)七、结束语 (19)八、参考文献: (19)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。
轨道救援车的智能化与自动驾驶技术
轨道救援车的智能化与自动驾驶技术近年来,随着科技的不断进步,智能化和自动驾驶技术正在逐渐应用到各个领域中。
其中,轨道救援车的智能化与自动驾驶技术的发展,为轨道交通系统的运营安全提供了新的解决方案。
本文将探讨轨道救援车的智能化与自动驾驶技术的具体应用和影响。
一、智能化技术在轨道救援车中的应用智能化技术在轨道救援车中的应用主要体现在以下几个方面:1.智能设备和传感器的应用轨道救援车智能化的关键在于设备和传感器的应用。
例如,通过安装高精度的GPS系统,轨道救援车可以准确地定位故障地点,并及时调度车辆进行救援。
此外,轨道救援车还可以配备各类传感器,如温度传感器、压力传感器等,用于监测车辆状态和环境参数,以便实时掌握运行情况。
2.数据采集和分析智能化的轨道救援车可以通过数据采集和分析,实时监测轨道交通系统的运行情况。
例如,通过收集并分析故障信息和车辆状态数据,可以提前预测潜在的问题,并采取相应的措施。
这样可以大大提高轨道交通系统的运营效率和故障处理能力。
3.智能决策和控制系统为了实现轨道救援车的智能化运行,需要配备智能决策和控制系统。
该系统可以根据实时的运行数据,智能地判断故障类型和紧急程度,并自主执行相应的救援方案。
同时,智能决策和控制系统还可以与其他车辆和中心控制系统进行通信,实现合作运行和信息共享。
二、自动驾驶技术在轨道救援车中的应用自动驾驶技术在轨道救援车中的应用主要包括以下几个方面:1.自动导航和路径规划自动驾驶技术可以使轨道救援车具备自主导航和路径规划的能力。
通过激光雷达、摄像头等传感器,轨道救援车可以实时感知周围环境,并选择最优路径进行救援行动。
这样可以在短时间内到达故障地点,提高救援效率。
2.自动驾驶控制和动力系统自动驾驶技术可以使轨道救援车实现自动驾驶控制和动力系统的优化。
利用先进的控制算法,轨道救援车可以自动调整车速和行驶轨迹,以适应不同的救援场景。
同时,自动驾驶技术还可以提高车辆的能源利用效率,减少能源浪费。
无人驾驶汽车在应急救援中的应用
无人驾驶汽车在应急救援中的应用随着科技的不断进步,无人驾驶汽车已经成为当今社会热议的话题。
它在交通运输领域的应用已有许多突破,而在应急救援方面,无人驾驶汽车也发挥着重要的作用。
本文将探讨无人驾驶汽车在应急救援中的应用,并分析其优势和挑战。
一、无人驾驶汽车在应急救援中的优势无人驾驶汽车在应急救援中的应用有许多优势,首先,它可以降低出车时间。
在紧急情况下,每一秒都十分宝贵,而无人驾驶汽车不需要等待司机上车,可以立即启动并前往事故现场,节约了宝贵的时间。
其次,无人驾驶汽车具备高度智能化的导航系统,可以通过实时路况信息和事故位置信息快速选择最佳的路线,避免堵车和绕行,提高救援效率。
此外,无人驾驶汽车还可以通过传感器和摄像头实时监测周围环境,提前发现障碍物或危险情况,避免二次事故的发生,保障救援人员的安全。
二、无人驾驶汽车在应急救援中的应用场景无人驾驶汽车在应急救援中具有广泛的应用场景。
首先,在火灾救援中,无人驾驶汽车可以快速运送灭火器材和救援人员到达火灾现场,并通过其智能导航系统寻找最短、最安全的撤离路径,保障火灾现场人员的生命安全。
其次,在自然灾害中,无人驾驶汽车可以承担物资运输的任务,将紧急救援物资及时送到受灾地区,减轻人力物力的压力。
此外,在交通事故中,无人驾驶汽车可以通过传感器及时发现事故现场,并将紧急通知发送给相关部门,以便他们及时做出反应。
三、无人驾驶汽车在应急救援中的挑战虽然无人驾驶汽车在应急救援中有诸多优势,但面临着一些挑战。
首先,技术挑战是最为突出的问题之一。
无人驾驶汽车的智能导航系统需要实时准确的路况信息和事故位置信息,而这些信息的获取和传输仍然存在一定的技术难题。
其次,法律和道德问题也是需要重视的挑战。
无人驾驶汽车需要依照事先设定的规则行驶,而这些规则往往需要权衡不同的利益和价值观,涉及到法律和道德层面的问题。
最后,假设人们对无人驾驶汽车的性能和能力无法完全信任,那么将如何确保无人驾驶汽车在紧急情况下做出正确的决策,这也是一个亟需解决的挑战。
智能智慧道路救援系统设计方案
智能智慧道路救援系统设计方案智能智慧道路救援系统是一种利用先进的科技手段来提高道路救援效率和减少事故发生概率的系统。
下面是一个设计方案的详细说明。
系统目标和功能:- 提高道路救援响应速度和效率。
- 实时监控道路交通状况和车辆位置。
- 自动检测和报警交通事故。
- 快速调度救援车辆和人员。
- 提供实时反馈和统计数据。
系统主要模块:1. 实时交通状况监控模块:通过安装在交通信号灯、路边摄像头等设备上的传感器,实时收集道路交通状况信息,包括拥堵程度、车辆密度等。
2. 车辆定位和监控模块:通过全球卫星定位系统(GPS)和车载传感器,实时监控救援车辆的位置和状态,包括速度、位置等。
3. 交通事故检测和报警模块:通过视频分析、图像识别和机器学习技术,自动检测交通事故,例如碰撞、倾倒等,一旦检测到事故,则立即报警。
4. 调度系统模块:根据交通状况、事故信息和救援车辆位置,智能调度系统快速分配最近的救援车辆和人员到事故现场,以提供及时救援。
5. 反馈和统计模块:记录和显示救援过程中的实时反馈信息,例如救援车辆到达时间、救援人员操作过程等,并统计相关数据,以便做出更好的决策和改进。
系统运行流程:1. 监测交通状况和车辆位置:实时收集交通状况信息和救援车辆位置,并更新系统数据库。
2. 交通事故检测和报警:通过视频分析和图像识别技术,及时检测和报警交通事故,同时将事故信息上传至系统数据库。
3. 调度救援车辆和人员:根据交通状况、事故信息和救援车辆的位置,智能调度系统快速分派最近的救援车辆和人员到事故现场。
4. 反馈和统计:记录救援过程中的实时反馈信息并更新至系统数据库中,同时统计相关数据用于分析和决策。
系统优势:1. 提高救援效率:通过实时监控交通状况和车辆位置,系统可以快速响应并调度救援车辆和人员,减少等待时间,提高救援效率。
2. 减少事故发生概率:通过交通事故检测和报警功能,系统可以及时发现并报警交通事故,避免进一步的损失和伤亡。
基于单片机智能灭火小车控制系统设计
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。
红外控制智能小车课件
物流运输
用于快递、包裹等物品 的自动配送和搬运。
救援应用
在灾难现场,用于搜索 、救援和物资运输等任
务。
教育领域
作为教学工具,帮助学 生了解智能控制、机器
人技术等领域知识。
02
硬件组成
控制器
控制器是小车的核心部件,负责接收和处理红外信号,控制小车的运动。
常用的控制器有Arduino、Raspberry Pi等开源硬件平台,它们具有丰富的外设接 口和强大的编程能力,方便实现复杂的控制逻辑。
常用的电池有锂电池、镍氢电池等, 它们具有能量密度高、充电次数多的 特点。
03
软件编程
编程语言与环境
编程语言
C 或 Python,根据开发者的熟悉程 度和项目需求选择。
开发环境
集成开发环境(IDE)如 Visual Studio 或 PyCharm,用于编写、调 试和运行代码。
红外传感器数据处理
优化控制算法
采用更先进的控制算法,提高小车的运动控制精 度和稳定性。
安全注意事项
确保小车速度可控
01
在调试和运行过程中,应始终保持对小车速度的控制,避免失
控造成意外伤害。
避免在有磁场干扰的环境中使用
02
磁场干扰可能导致传感器误动作,影响小车的正常运行。
使用合适的电源和电缆
03
确保使用符合规格的电源和电缆,避免过载或短路引起的安全
。
控制算法
根据小车的运动需求,设计合适的 电机控制算法,如 PID 控制、模 糊控制等。
运动控制
通过调整电机的输入电压或电流, 实现对小车速度和方向的控制。
04
调试与优化
调试步骤与工具
检查电源连接
智能救援小车报告
智能救援小车报告滨州学院:董淑利杨文豪魏传亮目录摘要:........................................................一、设计任务概述...............................................1.1设计任务概述................................................... 1.2基本要求.......................................................二、设计要点..................................................2.1单片机控制模块论证与选择....................................... 2.2电机模块论证与选择............................................. 2.3电机驱动模块论证与选择......................................... 2.4避障模块选择与论证............................................. 2.5液晶显示模块选择与论证......................................... 2.6声光报警模块的选择与论证.......................................2.7黑白循迹模块选择与论证.........................................三、设计思想与制作3.1控制系统................................................. 3.2电机驱动电路的设计........................................ 3.3避障模块的设计 ........................................... 3.4声光报警模块的设计........................................ 3.5循迹模块的设计 ...........................................3.6部分程序.................................................四、功能实现五、结束语摘要本小组设计的智能救援小车,能够满足2010年滨州学院大学生电子设计大赛D题的所有要求。
智能灭火小车策划书3篇
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。
人工智能在救援行业中的应用
人工智能在救援行业中的应用一、引言随着科技的飞速发展,人工智能作为一种新兴技术不断推陈出新,在救援行业中的应用也越来越受到关注。
人工智能不仅可以提高救援行业的效率和质量,更可以提高救援行业的安全性和可持续性。
本文将探讨人工智能在救援行业中的应用。
二、人工智能在救援行业的应用1、智能救援机器人智能救援机器人是指具备自主导航、定位、感知、智能决策和执行等功能的可移动救援机器人。
智能救援机器人可以在不同的救援场景中执行各种任务,包括搜救、救援、物资运输等。
智能救援机器人通过搭载各种传感器和摄像头来实现环境感知和场景分析,利用深度学习和人工智能技术来完成任务规划和执行。
2、智能救援无人机智能救援无人机可以在灾害区域内进行快速响应和搜索,提供高清晰度的视频监控和图像识别服务。
智能救援无人机也可以用于物流和物资运输,将物资快速准确地运送到需要的地方。
智能救援无人机的高效率和高精度,为救援行业提供了强有力的技术支持。
3、智能监测和预警系统智能监测和预警系统可以通过无人机、传感器、卫星等设备来实现实时监测和快速预警,提醒救援人员及时响应。
智能监测和预警系统可以通过人工智能技术来处理海量数据,并通过机器学习算法来实现预测和预警。
4、智能物流和分发系统智能物流和分发系统可以通过人工智能技术来实现物资的快速准确配送。
该系统可以将物资的需求、库存情况、天气等因素纳入考虑,进行物资的合理配置和分配,从而提高物资的使用效率和救援行动的效率。
5、智能移动指挥系统智能移动指挥系统可以通过人工智能技术来实现救援行动的指挥和协调。
该系统可以实时监测和分析救援行动的进展情况,快速响应和协调救援人员的行动,从而提高救援行动的效率和协调性。
三、总结人工智能在救援行业中的应用,可以大大提高救援行动的效率和质量,同时也可以提高救援行业的安全性和可持续性。
未来,我们可以期待更多的人工智能技术在救援行业中的应用,为救援行业带来更多的机遇和挑战。
多功能智能小车
多功能智能小车多功能智能小车是一款集多种功能于一体的智能交通工具,它有着丰富的功能和灵活的应用范围。
在城市中越来越拥堵的交通环境下,多功能智能小车能够为人们提供全方位的出行解决方案,让出行更加便捷、舒适。
首先,多功能智能小车具有自动驾驶功能。
它通过激光雷达、摄像头等传感器进行环境感知,能够实现自主导航和避障功能。
不仅可以在道路上自由行驶,还可以通过云端导航系统得到实时路况信息,选择最佳的行驶路线,避开拥堵路段,让乘客快速、安全地到达目的地。
其次,多功能智能小车还可以作为物流运输工具。
它的车厢设计带有可调节的空间划分,可以根据不同的需求调整车厢的大小和布局,满足不同尺寸和数量的货物运输需求。
同时,多功能智能小车的自动驾驶功能可以实现无人操控,大大提高了物流运输的效率和安全性。
此外,多功能智能小车还可以作为移动办公室。
它的车厢内配备有舒适的座椅、折叠桌面和电源插座等设施,为乘客提供一个舒适便捷的工作环境。
乘客可以在车内进行会议、工作或休息,不用担心受到外界干扰而影响工作效率。
而且,多功能智能小车还可以实现无线网络的连接,提供快速稳定的网络服务,为乘客提供更好的工作体验。
最后,多功能智能小车还可以用于紧急救援。
它配备有医疗急救设备和紧急救援工具,能够迅速抵达事故现场,提供急救和救援服务。
同时,多功能智能小车还具备远程监控和通信功能,可以与医生、救援人员保持实时联系,让救援工作更加高效和安全。
综上所述,多功能智能小车是一款功能丰富、应用广泛的智能交通工具。
它不仅具有自动驾驶、物流运输、移动办公和紧急救援等功能,还能与云端导航系统、无线网络和通讯设备等进行联网,为人们提供更方便、高效、舒适和安全的出行体验。
相信未来,多功能智能小车将成为城市交通的重要组成部分,为人们的生活带来更多的便利。
智能灭火小车
襄樊学院毕业论文(设计)论文题目:基于AVR单片机的智能灭火小车的设计EnglishTopic:The Design of Intelligent Fire-fighting CarBased on AVR MCU系别:物理与电子信息工程学院专业:07自动化班级:0711学号:07111056学生姓名:章振保指导教师:贾巍2011年月日基于AVR单片机的智能灭火小车的设计摘要:随着社会与国家的发展,现代火灾及时补救已成为迫在眉睫需要解决的问题,救火早一刻就少一分损失,消防救援人员固然速度已经很快,但也需要一段不小的时间,而且进入救火现场还有生命危险的可能,于是灭火智能小车的理念诞生了。
本设计主要就是针对消防智能技术的制作与研究,小车以ATMEGA128单片机为控制核心,加以电源电路、电机驱动、光电传感电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它电路构成。
电源电路提供系统所需的工作电源,光电对管完成寻迹和避障,光敏电阻传感器检测火焰,采集到的数据通过ATMEGA128单片机处理传输到专用电机驱动芯片驱动电机控制小车的前进后退以及转向,最终启动灭火风扇进行灭火。
本论文进行整体的硬件设计,并编写了软件程序框图,制作的消防小车具有简易灭火功能,达到了实现现场灭火的目的,设计较好地完成了课题目标。
关键词:ATMEGA128单片机;传感器;智能灭火小车;直流电机;寻迹The Design of Intelligent Fire-fighting Car Based on AVR MCU Abstract: With the social and national development, the inevitable fires a variety of dangerous places frequently, to the Social Security created a lot of hidden dangers, so the modern fire remedied in time, has become an urgent need to address the problem, the fire As early as the moment to curbing, fire rescue personnel of course, speed has been fast, but it also needs a big time, and enter the fire scene there is the possibility of life-threatening, so was born the concept of fire-fighting car, stupid design is mainly for the production of fire-fighting carr, car in order to ATMEGA128 microcontroller to control the core,To power supply circuits, motor drives, photoelectric sensor circuit, the flame detection circuit, fire fans, and other circuit. Power circuit to provide the necessary working power supply systems, special-purpose motor driver chip drives car forward backward motor control, as well as steering, photoelectric tracing the completion of the tube and avoid obstacles, and photosensitive resistance sensor detects flame, fire-fighting fans put out the fire. This design produced a simple car fire extinguishing capabilities to achieve the realization of on-site fire-fighting purposes, the design goal of a better way to complete a task.Key words: ATMEGA128 MCU; Sensor; Smart car fire; DC; Tracing1绪论 (1)1.1 智能灭火小车控制系统的设计背景和意义 (1)1.2 智能灭火小车控制系统的目标 (1)1.3 主要内容 (1)2系统设计及方案比较 (2)2.1 整体方案设计 (2)2.2 硬件实现方案 (2)2.3 硬件总体设计方案 (6)2.4 软件总体设计方案 (7)3 硬件单元电路设计 (8)3.1 电源电路 (8)3.2 微控制器模块的设计 (8)3.3 电机驱动电路的设计 (11)3.4 舵机转向模块设计 (13)3.6 火焰检测电路的设计 (17)3.7 灭火与音报警系统的设计 (18)4软件实现 (20)4.1 软件开发平台介绍 (20)4.2 主程序流程图 (20)4.3 寻迹程序流程图 (21)4.4 灭火程序流程图 (22)5 系统功能调试 (25)5.1 测试仪器及设备 (25)5.2 功能测试 (25)5.3 调试心得 (27)结论 (28)[参考文献] (29)附录 (30)致谢 (31)1.1 智能灭火小车控制系统的设计背景和意义近几十年中,大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。
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智能救援车摘要:本设计中智能车采用AT89C52单片机作为检测和控制的核心,实现救援车的智能控制,包括智能避障、路面寻线、自动报警、自动寻找并吸取铁片等功能。
智能避障运用三对独立的含滤波功能的红外接收和发射管实现;路面寻线采用的是四个一体的红外对管来检测;电机采用的是直流减速电机,采用PWM控制两个电机的转速;运用电磁体来实现对铁片的吸取和释放。
实现的功能是:从出发点出发,进入迷宫区,在迷宫中自动检测出口,直到走出迷宫。
走出迷宫时鸣警示意。
然后,寻着路面上的黑线行进,检测到黑线上任意位置的铁片时,再次鸣警示意,并吸取铁片,到达指定位置后,自动放下铁片。
关键词:智能救援;路面寻线;智能避障;自动检测Abstract: This design by AT89C52 single chip microcomputer as intelligent vehicle detection and control of the core, JiuYuanChe intelligent control, including intelligence obstacle avoidance, road line, automatic alarm, automatic search and absorb iron etc. Function. Intelligence obstacle avoidance of independence by three of the filtering, receiving and transmitting tube infrared, Road line is used for pipe of four infrared detection, Dc motor, gear motor is adopted PWM control two motor speed, Using electromagnets to achieve iron absorption and release. Functions: starting from the start, into the maze, automatic detection in the maze of labyrinth, until exports. When the alarm bell of labyrinth. Then, the road to the black, black line of arbitrary position when the alarm bell, iron, and learn from the iron, reaches the specified location, automatic putdowm the piece.Keywords: intelligent rescue, Road line, Intelligence obstacle avoidance, Automatic detection一、方案的比较与选择1.1设计要求1.1.1 设计任务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)。
图1 迷宫线路图1.1.2设计要求1.基本要求(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;2.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。
声光显示救援结束,并停止计时,分别显示BD、DC段所用的时间。
铁片为直径2厘米的圆形薄片。
1.2 各控制模块方案的选择与论证1.2 .1控制模块(单片机的选择)方案一:采用MCS-51系列单片机。
传统的51 单片机具有价格低廉,使用简单等特点。
方案二:采用PIC单片机作为控制模块。
PIC具有丰富的资源:RAM,ROM空间大、指令周期短、低功耗、低电压、可编程AD处理。
鉴于AT89C52完全可以满足我们的需求,以及我们对它比较了解,因此我们采用方案一。
1.2.2 电机的选取方案一:用步进电机。
步进电机可以精确地控制角度和距离。
步进电机的输出力矩较低,随转速的升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,其转速较低,不适用于小车等有一定速度要求的系统。
并且它的体积大,价格高,质量大,。
用步进电机的编程复杂,增加了编程的难度。
方案二:采用直流电机。
直流电机运转平稳,精度有一定的保证。
直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高,但完全可以满足本题目的要求。
方案二能够较好的满足系统的要求,因此我们选择了此方案。
1.2.3 电机驱动方案一:采用继电器对电机的开关进行控制,可以完成电机的正转,反转,调速,但继电器响应时间慢,使小车运动灵敏度降低,增加了避障的难度。
而且机械结构易磨损,可靠性不高。
它适用于大功率电机的驱动,对于中小功率的电机则极不经济。
方案二:采用集成的驱动电路芯片,如L298N 、LG9110、L293等,集成芯片具有体积小,可靠性安全性高,抗干扰能力强等优点,适合控制智能小车的运动。
有较大的电流驱动能力,连接方便,简单。
综合以上原则,选择L298N驱动直流电机。
L298N的电路原理图如图2。
图2 L298N 工作原理图VSS-9引脚为芯片供电VS-4引脚为电机供电ENA-6引脚为通道1使能端利用单片机CCP模块等产生一定频率的脉冲作用于ENA,根据脉冲占空比不同就可以得到不同的输出电压,从而达到调速目的。
通过单片机的控制左右两个电机的转动。
采用PWM进行分频,从而实现对电机的转速进行控制。
当需要左转时,通过单片机控制使得左边的电机转速慢于右边的电机,从而使得小车左拐。
同理,可使小车右拐。
1.2.4 避障模块方案一:采用碰撞开关避障。
这个方案结构虽然简单,但是救援车必须碰到障碍物避障模块才能工作。
有破坏性。
方案二:采用红外传感器避障。
红外传感器检测距离近,但受外界环境的影响比较大。
但是,可以用内部含有滤除干扰的红外接收头来解决这一问题。
方案三:采用超生传感器,进口的超声传感器,换能器件薄,并且带处理电路。
输出与距离成比例的模拟信号,通过AD转换,可获得距离信息,但价格贵。
综上比较我们选择了方案二。
1.2.5 寻迹模块方案一:采用红外传感器。
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,以单片机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。
由于黑白度不均,很容易造成误差,而且检测距离太近,电压变化不太明显,灵活度低,不易控制。
方案二:采用红外对管。
利用红外线在黑线和白线的反射程度不同,通过接受到的红外线的强弱来检测黑线与白线。
由于,红外对管是向下发射的,受环境的影响比较小,所以不需要滤波。
且价格便宜。
通过以上比较我们选择了方案二。
红外管的原理图如图3.图3 红外对管原理图1.2.6铁片检测模块方案一:选用红外对管,但是金属的性质很难把握。
距离难以测量。
方案二:用接近开关,它是专门检测金属的开关,对金属非常灵敏,易于检测。
虽然检测距离只有8mm。
但足以满足题目要求,所以我们选择了接近开关。
所以我们选择了方案二。
金属探测器原理图如图4。
图4 金属探测器最终方案经过仔细的分析和论证,决定了系统各模块的最终方案如下:(1)控制模块:采用AT89C52 16位单片机。
(2) 电机模块:采用直流减速电机。
(3)电机驱动:采用L298N.(4) 避障模块:独立的红外接收头(含滤波功能)、发射头。
(5)寻迹模块:一体的红外对管。
(6)铁片检测:检测开关E3-D4NK 。
系统的整体结构框图如图5所示:二、系统的硬件设计与实现2.1系统硬件的基本组成部分的设计思想本题是一个光机电一体的综合设计,在设计汇总应用了检测技术、自动技术和电子技术。
系统的硬件可以分为控制部分、检测部分和功能部分。
2.1.1控制部分(1)单片机控制部分单片机系统是整个智能系统的核心部分,它对各路传感信号进行采集、处理、图5 小车结构框图分析及对个部分整体调制。
其最小系统如图6。
图6 单片机最小系统图(2)车身动力部分电机部分采用普通直流电机PWM模式控制,PWM模式易于控制电机转速和拐弯的角度,并且采用双电机驱动以利于小车的原地转向、后退、左转、右转等动作的完成。
L298N控制表如表1。
表1 L298N控制状态ENA,ENB 分别为两个电机的控制使能端。
当为0时不工作,为1时工作。
通过控制IN1、IN2来控制电机的转动状态。
(3)检测障碍物部分这部分是车身控制和功能实现部分的基础。
单片机通过对传感器信号的处理来控制电机正转、反转或不转,从而控制小车的前进、左转、右转、后退、原地转等动作,基本原理可用下图来表示(如图7)。
图7 传感器检测部分方框图障碍物检测我们用的是红外传感器,为了防止外界环境的影响我们用的是三对独立的发射和接受头。
且接受头内部含有滤波功能。
该接受头只对38KHZ 的红外线有较强的接受功能。
因此,必须控制发射头的发射频率。
为了减小单片机的负担。
我们采用555定时器来产生相应的频率的电信号来给发射头供电。
555定时器的电路原理图如图8。
图8 555定时器原理图发射头按照一定的频率不断地发射红外线,接受头不断地接受遇到障碍物反射回来的红外线。
距离障碍物的远近不同,反射回来的红外线强度不同。
接受头接受到信号后通过比较器把接受到的模拟信号转换为数字信号,并把数字信号传递给单片机。
单片机根据接受到的检测信号来判断障碍物的位置,并进一步控制电机的转速,从而达到躲避障碍物的目的。
(4)寻迹模块光电检测模块是用以实现小车沿着场地上标出的黑色路线运动的。
且不能偏离该轨迹。
题目中的路径是一条2.5cm的黑线,周围是白色的地面,可以用红外对管来实现寻迹。
寻迹模块框图如图5。
红外对管的应用原理与红外接收发射头的原理一致。
采用四个红外对管来检测路径。
红外对管原理图如图3。
四个红外对管的安装示意图如图9。
图9 红外对管安装图小车正常行驶时黑线在B、C之间。
小车骑在黑色胶纸上。
四个接收头都为低电平。
当C为高电平时,证明小车偏向C处,通过单片机的控制,使其回到预定位置。
当A为高电平时,证明小车偏向A处,小车偏离的比较大,通过单片机的控制,使其迅速回的预定轨道。