有了划分大小，分层。考虑到对该报警器外壳的设计需要进行各器件的排板。排好板后，根据原理图对图进行布线，先从电源正极开始画电源线，绕板到定的角度，然后将各个需要电源的器件与之连接。用同样的方法对进行布线。进行自动布线。检查无误后，对该图进行敷铜。图即完成。注在布线后，定要仔细检查各元件的接法是否与原理图致。适时要对原理图以及进行保存，以防改动丢失。图系统设计图系统硬件资源清单本系统的硬件包括直流电机小车电路板，其规格如下序号名称型号规格数量单位小车模型框架套块软件设计程序流程图传感器及转换程序设计在传感器检测的时候，主要分为两部分，火焰传感器和红外光电传感器。单片机口的八个发光二极管发光个数分别来标志是否有障碍物和火源远近的程度。那火焰传感器来说，在这里就需要将采集到的模拟信号转化为数字信号，这样才能让单片机处理。在采集到模拟信号后将它转化为数字信号后，返回个转换值进行判断，将此信号分为个区段，对应区段表示随开始初始化是否探测到火源是执行灭火程序灭火否前进实时避障程序火源查询程序是否终止灭火查找否是结束着火源远近的程度，当仅有小于四个亮时，表示没有火源变化为的个数依次增加，当全部亮时说明灭火小车距离火源最近。红外光电传感器的实现原理与火焰传感器原理相同。用基本相同的子程序控制，共同组成传感器模块，分别实现火焰检测功能和实时避障功能。当检测出火焰或前方有障碍物时即让蜂鸣器报警的数字信号由变为单片机接受处理控制。主代码设计如下电机驱动程序设计在电机驱动部分主要是通过单片机对传感器采集模拟信号反馈回的数字信号进行处理后，来发送指令控制灭火小车运动。主要在函数中当接收到时，小车停止转动时，小车向前转动时，小车向后转动时，小车向左转动时，小车向右转动为其他值时时，小车停止转动。主代码设计如下外形设计系统总体机械结构图火焰传感器风扇电源电池夹小车后轮直流电机小车前轮万向轮红外光电传感器电机驱动电路想想，真的非常兴奋，看着自己做好的东西，我们心里真有种骄傲和自豪的感觉，因为我们成功了，现在就是想着我们怎样才能做得更好，因为我们现在有足够的信心，可以起团结合作，共同努力。这次工程技术综合实践的时间挺长的，在这段时间我们都感觉真的很忙碌，因为在制作过程中有非常多的不可预见的因素，这主要是因为我们没完整的做过件产品，经验不足所致。在次次的调试过程中，我们体会到了作为个技术人员的艰辛，没有充足且完备的知识，没有丰富的经验，要完成件产品是件多么不容易的事啊,这次工程技术综合实践我们最大的感受就是最难的不是设计电路和编写程序，而是设计电路时对元器件的选择，这耗费了我们很多的精力，但效果却不是最好的，因为走了非常多的弯路。而且我们也知道了，现成的资料不定是最好的，资料的原理不定就可以用，很多东西还是得靠自己亲身实践，只有自己实践出来的才是最好的可行的。虽然这次工程技术综合实践真的让我们感觉有点累，但我们的汗水得到了回报。现在我们对科技制作也越来越感兴趣了。以后我们也会抓住切自己所能抓住的机会，参加各种实践活动，提升自己的能力使自己越来越优秀。十分感谢我们学校工训的老师们，老师们都非常的平易近人，对我们非常好，给予了我们非常大的帮助，让我们学到了很多东西，真的非常感谢你们,学校对我们工科类学生开设工程技术综合实践这门课程真的非常好，不仅让我们提前了解了真正的产品的实现流程，也让我们的综合素质得到了提高，真是举多得。非常感谢学校给我提供了我们这样次锻炼自己提升自己挑战自己的机会。参考文献张景川,刘立阳,傅家祥新型灭火机器人的设计与实现电脑知识与技术李彬,陈帝伊,马孝义智能灭火机器人系统的设计与实现机械与电子张睿,赵艳华,刘志刚精通电路设计北京电子工业出版社,杨欣,莱诺克斯,王玉凤刘湘黔电子设计从零开始北京清华大学出版社,张义和等例说,北京人民邮电出版社,传感器模块电路板最小系统模块电路板图主视图图侧视图本系统所用小车模型实物图如图图小车模型框架设计图图小车框架图长度，宽度包含有两个直流电机，电机参数如下工作电压建议工作电压在到左右最大扭矩时空载转速时负载电流时调试与测试电源通过万用表测试，电压全部在正常工作范围内，芯片与电机风扇均可正常工作。同个电路里面的所有接地端要共地些特殊要求不能共地的除外，否则会让两个接地端有压降。单片机最小系统当给定个口的管脚赋高低电平后，用万用表测试，也能测试到对应的高低电平。单片机程序调试功能部分直接看输出结果。驱动电路将驱动电路与单片机连接，用单片机发送指令，直流电机可以正反转。传感器电路将传感器电路与单片机连接，用单片机接收传感器反馈信号，给红外传感器两端附近放置障碍物，可以检测出来并发出预警信息给红外传感器两端附近放置火源，可以检测出来并发出预警信息。结论本作品已完全达到系统设计目标，可以很好的完成上述火源的实时检测并自动报警进行灭火操作。灭火小车可以在对于人类来说，危险的火灾现场区域进行实时避障检测火灾着火点，并进行自主灭火。但现在还些不尽如人意的地方。比如在实时检测过程中，由于程序反复循环次数过多，内存积攒到定程度，有可能导致程序跑偏，使得灭火小车不能正常工作。想增加内容但对程序要求很高，不易实现，因为要求是实时检测，如果程序太过复杂，会让单片机读取传感器信号的时间加长，影响实时检测。感想小组成员心得体会通过这次工程技术综合实践，我们了解了件产品从设计到出厂所经历的所有过程，对产品的制作过程与制作工艺都有了进步的了解，现在我才知道原来件产品的试产成功真的是件不容易的事，需要我们具有很强的能力。这次工程技术综合实践对我们来说意义重大，不仅增长了我们的见识，丰富了我们的经验，扩充了我们的知识，提高了我们的动手能力，锻炼了我们的耐力，培养了我们独立思考的能力，增强了我们的自信，也更让我们明白了团结合作的力量，团队能力的强大。有了这些宝贵的经验，在以后的工作中相信我们将少走很多弯路，也将更好更快的完成自己的任务。刚开始做时，我们什么也不知道，甚至不知从何入手，但通过查阅资料，和老师同学探讨，逐渐的脑子里雏形矩阵符合正态分布,式初始状态以及每时刻的噪声都认为是互相独立的。卡尔曼滤波器的操作主要包括两个阶段预估与更新。在预估阶段，滤波器根据上时刻状态，估算出当前时刻状态在更新阶段，滤波器利用当前时刻观测值优化在预估阶段获得的测量值，以获得个更准确的新估计值。卡尔曼滤波器迭代过程如下先验状态估计ˆˆ式先验估计误差协方差式卡尔曼增益式后验状态估计ˆˆˆ式后验误差协方差式在上面各式中作用在ˆ上的阶矩阵作用在控制向量上的输入控制矩阵观测模型矩阵，将真实状态空间映射为观测空间先验估计误差协方差矩阵后验估计误差协方差矩阵常熟理工学院毕业设计论文过程噪声协方差矩阵过程噪声协方差矩阵阶单位矩阵矩阵，称之为卡尔曼增益。本章小结本章阐述了小车平衡控制原理与所需条件。对小车进行受力分析，构建了小车的运动模型并提出了小车的运动微分方程。解算出小车运动控制的传递函数并利用自动控制理论进行了分析，设计了两轮自平衡车的控制器。介绍了本系统使用的姿态检测传感器，分析了其性能特点。简述了卡尔曼滤波器原理及其设计流程。常熟理工学院毕业设计论文系统硬件电路设计本系统硬件电路的设计目标为可靠高效简洁。可靠性是系统设计的第要求，因此对电路设计的所有环节都进行了电磁兼容性设计，做好各部分的接地屏蔽滤波等工作，将高速数字电路与模拟电路分开，从而大大提高本系统工作的可靠性。系统主要由以下几个模块组成单片机最小系统硬件设计电源模块硬件设计倾角传感器信号调理电路设计电机驱动电路设计速度检测电路。系统硬件设计图如下主控制器加速度计陀螺仪角度角速度串口通讯桥电机驱动直流电机测速模块编码器图硬件设计总体框图单片机介绍本系统采用飞思卡尔公司原摩托罗拉公司半导体事业部的单片机为控制核心。该单片机是飞思卡尔公司的位系列单片机，简称系列。是系列的增强型产品。基于的内核，可达到的的倍性能。系列增加了条额外指令，可以执行位计算共条指令，总线频率最高可以达到，改进了中断处理能力。系列的采用复杂指令集架构，集成了中断控制器，有丰富的寻址方式。中断有个优先级并且内核支持优先级的调度，最多可有个中断源，可访问最多的全部存储空间包括片内和片外资源。采用的是供电，芯片内部含有的存储器，的，常熟理工学院毕业设计论文的，两路串行通信接口，路串行外围接口，八路定时器通道，两个引脚为个八路可调转换精度的口，八路输出，引脚为个离散数字口，个模块其功能模块如图所示。图单片机功能模块示意图主要特性最高总线速度从提升到增加页面寄存器，可以实现存储空间连续寻址以内存代替,编程简化电源供电简化，不在需要外部滤波电路器件从位精度升为位精度内部有容错纠错功能由位改为位，增加个优先级位，将中断源细分为级支持位操作有存储保护设置定时器功能增强，有四通道位周期中断定时器不再支持模糊逻辑指令。二通用寄存器系列单片机的中央处理器由以下三部分组成算术逻辑单元控制单元和寄存器组。通常外部采用或石英晶体振荡器，可通过内部锁相有了划分大小，分层。考虑到对该报警器外壳的设计需要进行各器件的排板。排好板后，根据原理图对图进行布线，先从电源正极开始画电源线，绕板到定的角度，然后将各个需要电源的器件与之连接。用同样的方法对进行布线。进行自动布线。检查无误后，对该图进行敷铜。图即完成。注在布线后，定要仔细检查各元件的接法是否与原理图致。适时要对原理图以及进行保存，以防改动丢失。图系统设计图系统硬件资源清单本系统的硬件包括直流电机小车电路板，其规格如下序号名称型号规格数量单位小车模型框架套块软件设计程序流程图传感器及转换程序设计在传感器检测的时候，主要分为两部分，火焰传感器和红外光电传感器。单片机口的八个发光二极管发光个数分别来标志是否有障碍物和火源远近的程度。那火焰传感器来说，在这里就需要将采集到的模拟信号转化为数字信号，这样才能让单片机处理。在采集到模拟信号后将它转化为数字信号后，返回个转换值进行判断，将此信号分为个区段，对应区段表示随开始初始化是否探测到火源是执行灭火程序灭火否前进实时避障程序火源查询程序是否终止灭火查找否是结束着火源远近的程度，当仅有小于四个亮时，表示没有火源变化为的个数依次增加，当全部亮时说明灭火小车距离火源最近。红外光电传感器的实现原理与火焰传感器原理相同。用基本相同的子程序控制，共同组成传感器模块，分别实现火焰检测功能和实时避障功能。当检测出火焰或前方有障碍物时即让蜂鸣器报警的数字信号由变为单片机接受处理控制。主代码设计如下电机驱动程序设计在电机驱动部分主要是通过单片机对传感器采集模拟信号反馈回的数字信号进行处理后，来发送指令控制灭火小车运动。主要在函数中当接收到时，小车停止转动时，小车向前转动时，小车向后转动时，小车向左转动时，小车向右转动为其他值时时，小车停止转动。主代码设计如下外形设计系统总体机械结构图火焰传感器风扇电源电池夹小车后轮直流电机小车前轮万向轮红外光电传感器电机驱动电路想想，真的非常兴奋，看着自己做好的东西，我们心里真有种骄傲和自豪的感觉，因为我们成功了，现在就是想着我们怎样才能做得更好，因为我们现在有足够的信心，可以起团结合作，共同努力。这次工程技术综合实践的时间挺长的，在这段时间我们都感觉真的很忙碌，因为在制作过程中有非常多的不可预见的因素，这主要是因为我们没完整的做过件产品，经验不足所致。在次次的调试过程中，我们体会到了作为个技术人员的艰辛，没有充足且完备的知识，没有丰富的经验，要完成件产品是件多么不容易的事啊,这次工程技术综合实践我们最大的感受就是最难的不是设计电路和编写程序，而是设计电路时对元器件的选择，这耗费了我们很多的精力，但效果却不是最好的，因为走了非常多的弯路。而且我们也知道了，现成的资料不定是最好的，资料的原理不定就可以用，很多东西还是得靠自己亲身实践，只有自己实践出来的才是最好的可行的。虽然这次工程技术综合实践真的让我们感觉有点累，但我们的汗水得到了回报。现在我们对科技制作也越来越感兴趣了。以后我们也会抓住切自己所能抓