智能灭火小车PPT(章振保)
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的质的提高，也大大地减低了消 防人员的危险。在智能寻迹灭火 系统中应用单片机来代替人的思 考，还可以实现自动化控制，简 化了灭火的工作流程，使单片机 代替多余的消防人员，节省了国 家不必要的支出，减低了危险。
小车实现的功能
一、实现温度监控、报警
二、具有自动寻迹 三、吹风灭火 四、返回起始点
系统方框图
ATMEGA128单片机最小系统电路
ATMEGA128工作电压： – 4.5 - 5.5V ATMEGA128速度等级 –0 - 16 MHz 内部自带8路10 位ADC
电机驱动电路的设计
• L298芯片的管脚图
用L298芯片作 为电机驱动， 操作方便，稳 定性好，性能 优良 。
电机驱动电路
电机由L298供电，由全桥进行泻流。 对电机 的控制信号由ATMEGA128直接输入， M1_DIR 与M1_PWM为M1电机的控制信号， M2_DIR与 M2_PWM为M2电机的控制信号,其中INPUT 2与 INPUT 4的信号是由输入INPUT 1、INPUT 3的信
电源模块
火焰检测模块 避障模块 寻迹传感器模块
控 制 器 模 块
电机驱动前进转 灭火风扇及其驱动 报警模块
硬件总体框图
ST178光电对管寻迹
灭火风扇
火焰传感器
ATMEGA128
L298驱动直流电机
光电开关避障模 块
电路总图
电源电路图
LM2940-5.0在输出电流为1A dropout voltage典型值为0.5V，即输入电压要>输 出电压+0.5V=5.5V；同样输出电压100mA 时dropout voltage典型值为110mV，输入 电压大于5.1V即可。
号反向后输入。通过对单片机的编程就可以实现
两个直流电机的正反转。
舵机转向模块设计
• 舵机的工作原理
工作原理：控制电路板接受来自信号线的 控制信号（具体信号待会再讲），控制电 机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后 传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反 馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带 动位置反馈电位计，电位计将输出一个电 压信号到控制电路板，进行反馈，然后控 制电路板根据所在位置决定电机的转动方
红外测温电路
信号采集是系统通过红外测温传感器来测 温度,左边为红外传感器组,是信号的原始采集部
分，它由八个红外测温传感器组成。传感器测
得的信号直接输入到ATMEGA128单片机A/D转 换器的模拟信号输入端口。
灭火与音报警系统的设计
• 灭火驱动电路
单片机输出Port1，Port2控制信号用以驱动灭火电机
动作。由于选用的是增强型MOS管，所以当Port信号为 高时，MOS管在VGS下开始工作，MOS导通，风扇开始
动作，进行灭火；当Port信号为低时，由于增强型MOS
管特点，VGS=0时，iD=0。此时，MOS截止，风扇不动 作。
软件实现
• 主程序流程图
在小车行进过程中检测火焰， 一旦发现火焰则切换到趋光程序， 计算火焰位置，准确定位并启动风 扇灭火，灭火后检测火焰是否被扑 灭，确定火焰被扑灭后计数并回到 发现火焰的位置继续搜索房间，直 至扑灭所有火焰后启动回家程序， 回到原始位置。
向和速度，从而达到目标停止。
寻迹电路的设计
• 寻迹传感器模块原理图
• 行进路径示意图
火焰检测电路的设计
• 红外测温传感器TN9
红外测温传感器选用的是凌阳 科技公司生产的TN9红外测温传感 器，可测量目标温度和环境温度。 它采用非接触测温手段，解决了传 统测温中需要接触的问题。红外测 温模块根据大气状况最远测温距离 30m，测量回应时间大约为0.5s，而 且，它具备SPI接口，可以很方便地 与单片机传输数据。
• 寻迹程序流程图
小车寻迹时，由ST178 红外对管检测地面引导线， 反射光越强，值越大；发射
光越弱，值越小。
• 灭火程序流程图
谢谢！
感谢指导老师的细心指导！ 感谢各位答辩老师的莅临！
基于AVR单片机的智能灭火小车的设计
姓 名： 章振保 学 号： 07110056 学 院： 物电学院 班 级： 07自动化 指导老师：贾 巍
目 录
• 小车设计的意义
• 小车Biblioteka Baidu现的功能
• 小车设计的结构框架
• 小车的硬件设计与调试
• 小车的软件设计与调试
• 致谢
小车设计的意义
实践价值： 实现了对安全防护
小车实现的功能
一、实现温度监控、报警
二、具有自动寻迹 三、吹风灭火 四、返回起始点
系统方框图
ATMEGA128单片机最小系统电路
ATMEGA128工作电压： – 4.5 - 5.5V ATMEGA128速度等级 –0 - 16 MHz 内部自带8路10 位ADC
电机驱动电路的设计
• L298芯片的管脚图
用L298芯片作 为电机驱动， 操作方便，稳 定性好，性能 优良 。
电机驱动电路
电机由L298供电，由全桥进行泻流。 对电机 的控制信号由ATMEGA128直接输入， M1_DIR 与M1_PWM为M1电机的控制信号， M2_DIR与 M2_PWM为M2电机的控制信号,其中INPUT 2与 INPUT 4的信号是由输入INPUT 1、INPUT 3的信
电源模块
火焰检测模块 避障模块 寻迹传感器模块
控 制 器 模 块
电机驱动前进转 灭火风扇及其驱动 报警模块
硬件总体框图
ST178光电对管寻迹
灭火风扇
火焰传感器
ATMEGA128
L298驱动直流电机
光电开关避障模 块
电路总图
电源电路图
LM2940-5.0在输出电流为1A dropout voltage典型值为0.5V，即输入电压要>输 出电压+0.5V=5.5V；同样输出电压100mA 时dropout voltage典型值为110mV，输入 电压大于5.1V即可。
号反向后输入。通过对单片机的编程就可以实现
两个直流电机的正反转。
舵机转向模块设计
• 舵机的工作原理
工作原理：控制电路板接受来自信号线的 控制信号（具体信号待会再讲），控制电 机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后 传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反 馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带 动位置反馈电位计，电位计将输出一个电 压信号到控制电路板，进行反馈，然后控 制电路板根据所在位置决定电机的转动方
红外测温电路
信号采集是系统通过红外测温传感器来测 温度,左边为红外传感器组,是信号的原始采集部
分，它由八个红外测温传感器组成。传感器测
得的信号直接输入到ATMEGA128单片机A/D转 换器的模拟信号输入端口。
灭火与音报警系统的设计
• 灭火驱动电路
单片机输出Port1，Port2控制信号用以驱动灭火电机
动作。由于选用的是增强型MOS管，所以当Port信号为 高时，MOS管在VGS下开始工作，MOS导通，风扇开始
动作，进行灭火；当Port信号为低时，由于增强型MOS
管特点，VGS=0时，iD=0。此时，MOS截止，风扇不动 作。
软件实现
• 主程序流程图
在小车行进过程中检测火焰， 一旦发现火焰则切换到趋光程序， 计算火焰位置，准确定位并启动风 扇灭火，灭火后检测火焰是否被扑 灭，确定火焰被扑灭后计数并回到 发现火焰的位置继续搜索房间，直 至扑灭所有火焰后启动回家程序， 回到原始位置。
向和速度，从而达到目标停止。
寻迹电路的设计
• 寻迹传感器模块原理图
• 行进路径示意图
火焰检测电路的设计
• 红外测温传感器TN9
红外测温传感器选用的是凌阳 科技公司生产的TN9红外测温传感 器，可测量目标温度和环境温度。 它采用非接触测温手段，解决了传 统测温中需要接触的问题。红外测 温模块根据大气状况最远测温距离 30m，测量回应时间大约为0.5s，而 且，它具备SPI接口，可以很方便地 与单片机传输数据。
• 寻迹程序流程图
小车寻迹时，由ST178 红外对管检测地面引导线， 反射光越强，值越大；发射
光越弱，值越小。
• 灭火程序流程图
谢谢！
感谢指导老师的细心指导！ 感谢各位答辩老师的莅临！
基于AVR单片机的智能灭火小车的设计
姓 名： 章振保 学 号： 07110056 学 院： 物电学院 班 级： 07自动化 指导老师：贾 巍
目 录
• 小车设计的意义
• 小车Biblioteka Baidu现的功能
• 小车设计的结构框架
• 小车的硬件设计与调试
• 小车的软件设计与调试
• 致谢
小车设计的意义
实践价值： 实现了对安全防护