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基于C51單片機(jī)的滅火/避火小車設(shè)計(jì),,,理學(xué)院畢業(yè)論文答辯,滅火小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景和意義,設(shè)計(jì)背景：利用紅外線傳感器和單片機(jī)設(shè)計(jì)溫度相關(guān)的小控制系統(tǒng)，系統(tǒng)以STC12C5A60S2單片機(jī)為核心，具體利用火焰?zhèn)鞲衅魈綔y(cè)火焰，L298N驅(qū)動(dòng)電機(jī)前后轉(zhuǎn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)小車滅火。 意義：熟悉和應(yīng)用單片機(jī)，了解火焰?zhèn)鞲衅鳌? 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，將采用深圳宏晶公司生產(chǎn)的增強(qiáng)型8051內(nèi)核單片機(jī)STC12C5A60S2；五路火焰?zhèn)鞲衅鳌?智能小車,小車由增強(qiáng)型8051單片機(jī)STC12C5A60S2芯片及各芯片模塊、L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、蜂鳴器模塊、LED燈顯示模塊和各硬件接口模塊組成。硬件模塊包括：電源輸出口、功能選擇撥碼開關(guān)、ULN2003開關(guān)、ULN2003輸出端口及其PWMDAC輸出端口、L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出端口及其繼電器輸出端口、脈沖計(jì)數(shù)器接口、舵機(jī)控制接口、光耦功能選擇開關(guān)。具體實(shí)現(xiàn)智能小車滅火、避火還需要增加火焰?zhèn)鞲衅髂K。小車實(shí)圖如下圖所示：,火焰?zhèn)鞲衅髂K、蜂鳴器模塊,本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)智能小車滅火或避火使用五路火焰?zhèn)鞲衅?，五路火焰?zhèn)鞲衅髟O(shè)計(jì)，探測(cè)范圍廣（大于120度）能夠輸出數(shù)字信號(hào)（高低電平），易于使用，能夠輸出模擬信號(hào)（電壓信號(hào)），可以更加精確的測(cè)量信號(hào)，適合高精度的場(chǎng)合，五路輸出全部具有狀態(tài)指示燈，使得不論在調(diào)試或是在實(shí)際運(yùn)用中都帶來極大的方便；數(shù)字輸出距離可調(diào)，模擬輸出靈敏度可調(diào)，設(shè)計(jì)更加靈活；采用百分之一的電阻設(shè)計(jì)，信號(hào)輸出更加精確，適合需求高精度測(cè)量的場(chǎng)合。 模塊原理：本產(chǎn)品能夠探測(cè)火焰發(fā)出的波段范圍分別為700-1100nm的短波近紅外線，通過電信號(hào)（電壓信號(hào)）進(jìn)行輸出 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，在電路中用字母“H”或“HA”表示。蜂鳴器采用直流電壓供電，其能發(fā)出單調(diào)的或者某個(gè)固定頻率的聲音，如嘀嘀嘀，嘟嘟嘟等。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型，通常在計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件使用。圖為五路火焰?zhèn)鞲衅?小車開發(fā)板原理圖,,STC12C5A60S2芯片及L298N原理圖,滅火的實(shí)現(xiàn),小車初始化后主程序開始判斷是否有火源，若沒有火，小車原地右轉(zhuǎn)，繼續(xù)尋找火源。若有火就調(diào)用尋火程序，找到火源并滅火；當(dāng)發(fā)現(xiàn)前面有火，中間的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)（指示燈亮）則小車前進(jìn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)左側(cè)有火,左中或左側(cè)的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)則小車左轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)右邊有火，右中或右側(cè)的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)則小車右轉(zhuǎn)，并停車、報(bào)警，因此實(shí)現(xiàn)小車滅火。實(shí)現(xiàn)小車滅火程序框圖如圖所示,,,避火的實(shí)現(xiàn),若有火就調(diào)用尋火程序，找到火源并避火；當(dāng)發(fā)現(xiàn)前面有火，中間的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)（指示燈亮）則小車后退遠(yuǎn)離火源，當(dāng)發(fā)現(xiàn)左側(cè)有火,左中或左側(cè)的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)則小車先左轉(zhuǎn)再后退，當(dāng)發(fā)現(xiàn)右邊有火，右中或右側(cè)的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)則小車先右轉(zhuǎn)再后退，并報(bào)警，因此實(shí)現(xiàn)小車避火。實(shí)現(xiàn)小車避火程序框圖如圖所示。,,,后退,,程序的下載,在計(jì)算機(jī)上點(diǎn)擊windows的開始鍵，輸入設(shè)備管理器。按回車鍵進(jìn)入。在端口（COM和LPT）項(xiàng)中看到我們安裝的串口，在我們電腦上為COM3： 打開光盤贈(zèng)送的STC_ISP_V488.exe，設(shè)置芯片型號(hào)STC12C5A60S2，選擇端口COM3，波特率都設(shè)置為14400。 點(diǎn)擊打開程序文件按鈕，選擇需要下載的HEX文件，這里選擇firecar.hex，點(diǎn)擊Download/下載，當(dāng)提示仍在連接中，請(qǐng)給MCU上電...時(shí)，打開開發(fā)板上面USB接口旁的開關(guān)，稍等片刻后即可完成下載，圖為下載程序圖。,開發(fā)板與火焰?zhèn)鞲衅鬟B接實(shí)現(xiàn)智能小車滅火、避火,1、具體線路連接 程序下載完畢后對(duì)開發(fā)板進(jìn)行設(shè)置，并連接傳感器。 開發(fā)板設(shè)置：撥碼開關(guān)都置于打開狀態(tài)即撥到ON一側(cè)、光電隔離開關(guān)關(guān)閉、連接電池、馬達(dá)連線。 連接火焰?zhèn)鞲衅骶唧w連線：從左到右依次連接P0.0-P0.4、GND-GND、VCC-VCC。 2、硬件調(diào)試 上電前的調(diào)試：在上電前，必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個(gè)步驟。在這部分調(diào)試中主要使用的工具是萬用表，用來完成檢測(cè)電路中是否存在斷路或者短路情況等。 上電后的調(diào)試：在確保硬件電路正常，無異常情況(斷路或短路)方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是檢驗(yàn)電路是否接錯(cuò)，還要檢驗(yàn)原理是否正確。同時(shí)針對(duì)以下各部分進(jìn)行特別調(diào)試。,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,打開開關(guān)，小車初始狀態(tài)為原地右轉(zhuǎn)，尋找火源，結(jié)果如下圖。1)滅火 當(dāng)打火機(jī)火焰在正前方時(shí)，中間的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)，小車前進(jìn)；當(dāng)打火機(jī)火焰在左側(cè)時(shí)，火焰?zhèn)鞲衅髯蟆⒆笾兄腥我庖粋€(gè)有信號(hào)或兩個(gè)都有信號(hào)，此時(shí)小車左轉(zhuǎn)；當(dāng)打火機(jī)火焰在右側(cè)時(shí)，火焰?zhèn)鞲衅饔?、右中中任意一個(gè)有信號(hào)或兩個(gè)都有信號(hào)，此時(shí)小車右轉(zhuǎn)；停車并報(bào)警。 2）避火 當(dāng)打火機(jī)火焰在正前方時(shí)，中間的火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)，小車報(bào)警并后退；當(dāng)打火機(jī)火焰在左側(cè)時(shí)，火焰?zhèn)鞲衅髯?、左中中任意一個(gè)有信號(hào)或兩個(gè)都有信號(hào)，此時(shí)小車報(bào)警并先左轉(zhuǎn)在后退；當(dāng)打火機(jī)火焰在右側(cè)時(shí)，火焰?zhèn)鞲衅饔摇⒂抑兄腥我?一個(gè)有信號(hào)或兩個(gè)都有信號(hào)，此時(shí)小車報(bào)警并先右轉(zhuǎn)再后退。,結(jié)論,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)按照課題“基于C51單片機(jī)的滅火/避火小車設(shè)計(jì)”的要求設(shè)計(jì)了所需的硬件電路，以STC12C5A60S2為主控中心、L298N等芯片共同組成了本系統(tǒng)的硬件電路。利用五路火焰?zhèn)鞲衅餍盘?hào)的變化，很靈巧的實(shí)現(xiàn)小車避火。本設(shè)計(jì)的智能小車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，并可根據(jù)用戶的不同需求對(duì)小車進(jìn)行調(diào)整，使得人們能夠方便靈活地控制小車的前進(jìn)、后退、停車等相應(yīng)的功能。此次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)智能小車尋找到火源后做出反應(yīng)，火焰?zhèn)鞲衅饔行盘?hào)，報(bào)警并向左轉(zhuǎn)、向右轉(zhuǎn)或后退；實(shí)驗(yàn)過程中燈光對(duì)火焰采集信號(hào)有很大的影響，需要稍暗一些的環(huán)境才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過寫此論文，使對(duì)各芯片的工作原理有了更深入的認(rèn)識(shí)，能夠理論聯(lián)系實(shí)際，同時(shí)也建立起了很強(qiáng)的思考能力，并學(xué)習(xí)到了課本以外的東西，最重要的是鍛煉了我分析問題和處理問題的能力，編程能力也得到提高了，并且電路原理及焊接電路我也進(jìn)一步提高了很多，有了獨(dú)立思考和獨(dú)立動(dòng)手的能力，這將為以后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,謝謝欣賞,