年的同窗特别是伴随我四年的室友，是你们让我感受了大学的美好。和你们共同走过的这大学四年，我感到无比的快乐。在这四年里，我不仅在生活上思想上成熟了许多，同时还培养了自己积极的心态专业的兴趣和良好的沟通协调执行应变能力，这些都是以后工作学习生活的动力源泉。感谢父母对我二十多年来辛勤的养育,并让我获取了定的知识并最终走向社会,为社会贡献自己!最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢！参考文献蒋新松.机器人与工业自动化.石家庄河北教育出版社,.王耀南.机器人智能控制工程.北京科学出版社,.倪星元,等.传感器敏感功能材料及应用.北京化学工业出版社,.雨宫好文.传感器入门.北京科学出版社,.许大中等.电机控制.杭州浙江大学出版社,.黄玉清梁靓张玲霞李想.机器人的差分方向控制与实现.信息与电子工程.,.余国卫谭延军.基于单片机的火灾自动报警系统.微处理机.,邓江.基于的车用抬头显示系统研究.成都电子科技大学,黄玉清张江美等.模糊控制在移动机器人中的应用.西南科技大学学报.,.姜志海.单片机原理及应用.北京电子工业出版社,.康华光.电子技术基础模拟部分第四版.北京高等教育出版社,.黄玉清梁靓.机器人导航系统中的路径规划算法.微计算机信息嵌入式.万永伦丁杰雄.种机器人寻线控制系统.电子科技大学学报.黄玉清梁靓.基于嵌入式的机器人光电寻线系统.西南科技大学学报.,.控制理论与应用.,.,,,.,，计算小车位置状态不是阀值控制小车朝前方吹风。为了提高灭火的准确度，我们要让机器人正面对准火焰，否则，可能会出现长时间灭不了火的现象。对火时让机器人走到火焰附近，判断左右两边火焰强度，左边火焰强，左转点，右边火焰强，右转点，每对次火，前进点。图灭火子程序流程图开始读入左右火焰传感器信息左边火焰强左转右转对准火焰等待.开灭火风扇等待读入火焰传感器信息火焰已被灭关风扇并记录时间结束.本章小结本章介绍主程序设计思路与流程图，寻线程序流程图，灭火程序的流程图，编制了相关调试程序，为下章做系统的调试工作打下基础。第章系统功能调试本章节介绍了系统调试所做的工作以及心得体会。.测试仪器及设备表测试仪器设备清单仪器名称型号用途数量机联想调试及下载程序数字万用表测量各电路工作情况秒表记录时间.功能测试先将底盘上的减速电机位置固定，连接电路，在给固定的信号，使底盘能够向直线行走和转弯，分别调试红外寻线板和红外避障电路，使有反射光接收到后使信号输出为个高电平，供单片进行检测。在安装好以上模块后，再检查次，保证位置合理，能正常得检测到外部情况。然后是用开发板和电池来调整重心，使重心在中轴线上，在所有模块都安装好后，再布好线路。进行总体调试。驱动电路部分调试中遇到的问题和经验由于急于求成，很快的速度焊好电路，但加电调试时，无法正常运行，断电细查后，才发现，原来把稳压管方向接反。在电路焊接好，编制好程序调试时，出现个电机个能正常转动，但是另外个电机却不按照程序控制，自行无规律乱动的情况，并且在检查软件程序无误的情况下，还是不能控制小车的右电机正常动作，后来细心的研读程序，项项的查找问题所在，最后，检查到，原来是在焊接的时候，由于不够仔细，把路线走来与焊盘焊点短路，造成了硬件电路的错误。寻线部分将光电管分别对准黑线和白线进行测试，所测结果如表所示。从所测数据我们可以看出，当光电管检测黑线时输出低电压，检测到白线时输出高电压，通过电压比较器比较之后，分别输出低电平和高电平，供单片机作控制信号。表光电管采样数据寻黑线第次第次寻白线第次第次光源检测部分光敏电阻的些调试数据如表所示，调试数据单位均为电压国际单位。表光敏电阻调试数据被测对象普通光强强光无光线时光敏电阻左.光敏电阻右.被测对象调节前阈值输出调节后阈值输出强光调节后阈值输出暗光调试数据.调试数据调试数据灭火效果部分系统已经实现管对灭火电机的驱动，可以在检测到光源的时候，电机动作，以表示灭火过程。同时，检测到火源的时候，蜂鸣器发声，完成“报警”功能。.调试心得最好把驱动电机系统设计成可以承受机器人预计最终重量的两倍，这样增加模块不会太影响控制性能。黑线用作地线，红色用作电源，白线用作马达馈线等等养成习惯,如果不管什么颜色的电线都随手抓来，那么调试起来就会很困难。硬件和软件开发应该同步进行，它们实际上只是同个问题的两个不同面。如果你开始就编写软件，我们就会避免很多挫折和麻烦。.本章小结本章介绍了主要功能模块的调试工作，特别是驱动电路模块寻线电路模块光源检测电路模块的详细调试工作，并对调试工作中的心得体会做了总结。结论本论文设计了以为主控制器的简易灭火机器人。所做工作和确定的成果如下以单片机为核心拟定了系统组成方案，完成了系统的电路硬件总体设计，包括供电模块单片机系统寻线系统电机驱动系统火焰检测系统以及灭火系统和各个模块间接口。完成了各个功能模块板的制作，手工焊制了电路板。完成主要功能模块的调试软件设计，分别完成对各个功能模块的调试工作。本设计制作的灭火机器人，具备机器人的般功能，“智能”寻线行走，能够自主完成些动作，找到“火源”，进行灭火。工作展望使用下面些设计，可以节约灭火时间，达到更好的灭火效果。增加舵机方案。为小车安装个舵机，将灭火风扇安装在可以旋转的舵机上，在检测到火焰的大致位置的情况下，可以不用调节车体位置而通过舵机的旋转就可以轻松灭火，可以达到节约时间的效果。使用“复眼”技术。增加火焰检测传感器数量，同时遮蔽部分传感器，缩短传感器的检测距离，在检测火焰的时候先远距离搜索火焰的大致位置，然后近距离定位火焰，可以更有效的寻找火焰并能缩短时间，但是需要更多的硬件开销。致谢本论文是在西南科技大学研究生实验室中完成的。我特别要感谢我的导师黄玉清老师。黄老师作为我毕业设计的指导老师，引导我全面了解机器人开发技术，悉心指导我作项目开发。机器人技术需要大量的自动化方面的知识，而我在这方图所示。图系统方框图为较好的实现各模块的功能，我分别设计了几种方案并分别进行了论证。.硬件实现方案的选择近年来，单片机应用技术发展迅速，为智能装置的开发设计带来了很大的便利。但在开发设计中选择合适的带来了很大的困难。方案采用可编程逻辑器件作为控制器。可以实现各种复杂的逻辑功能规模大密度高体积小稳定性高资源丰富易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑我放弃了此方案。方案采用凌阳公司的位单片机，它是位控制器，具有体积小驱动能力高集成度高易扩展可靠性高功耗低结构简单中断处理能力强等特点。处理速度高，尤其适用于语音处理和识别等领域。但是当凌阳单片机应用语音处理和辨识时，由于其占用的资源较多而使得凌阳单片机同时处理其它任务的速度和能力降低。本系统主要是进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制，兼有声音报警。如果单纯的使用凌阳单片机，在语音播报的同时小车的控制容易出现不稳定的情况。从系统的稳定性和编程的简洁性考虑，我放弃了单纯使用凌阳单片机而考虑其它的方案。方案采用公司的单片机作为主控制器。是个低功耗，高性能的内核的位单片机，片内含空间的可反复擦些次的只读存储器，具有的随机存取数据存储器，个口，个位可编程定时计数器。且该系列的单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。但是考虑到本系统要进行避障和火焰传感器的检测以及电机的控制声音报警，若使用可能在数据处理方面有些不足。因此我们不选择此方案。方案采用公司的高端单片机作为主控制器。为基于结构的位低功耗微处理器。先进的结构,条指令且大多数可以在个时钟周期内完成。具有非易失性的程序和数据存储器，具有独立锁定位可选择的启动代码区，通过片内的启动程序实现系统内编程。支持接口同时与.标准兼容。两个具有独立的预分频器和比较器功能的位定时器计数器，两个具有预分频器比较功能和捕捉功能的位定时器计数器。具有独立预分频器的实时时钟计数器，两路位，路分辨率可编程到位的，路位，可以方便的进行模数转换。从方便使用和经济的角度考虑，我选择了方案。电机选择本系统为智能电动车，对于电动车来说，其驱动电机的选择就显得十分重要。下面我们分析了几种常见电机。步进电机由于其转过的角度可以精确的定位，可以实现小车前进路程和位置的精确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，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，不适用于小车等有定速度要求的系统。直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速减速齿轮组，可以产生大扭力。舵机，顾名思义是控制舵面的电动机。舵机的出现最早是作为遥控模型控制舵面油门等机构的动力来源，但是由于舵机具有很多优秀的特性，在制作机器人时也时常能看到它的应用。舵机是种位置伺服的驱动器，转动范围般不能超过度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节飞机的舵面等。直流电机能够较好的满足系统的要求，控制方便，因此我选择以直流电机做为小车行进驱动电机，用舵机来做小车的驱动转向电机。.传感器的选择火焰传感器的选择火焰检测有紫外传感器烟雾传感器温度传感器红外传感器以及图像传感器。我综合论证了这几种传感器，制定了如下几种方案。方案用烟雾传感器。烟雾传感器广泛应用与火警检测。但是由于此题.火焰检测电路的设计和系列热释电体两面的电极之间连接高阻抗负荷，为了将温度变化引起的表面电荷量的变化转换为输出电压的变化，内部装场效应晶体管，同时加上阻抗匹配的电路，其结构如图，特性参数如表格。图表格量程工作温度负载阻抗功率耐温性响应频率电压电流电压灵敏度信号采集是系统通过红外测温传感器来测温度,如图所示,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单片机转换器的模拟信号输入端口。电路图如图所示。.声音报警与灭火灭火驱动电路灭火风扇的驱动电路如图所示。其中，分别接到单片机的接口上。单片机输出，控制信号用以驱动灭火电机动作。由于选用的是增强型管，所以，当信号为高时，管在下开始工作，导通，风扇开始动作，进行灭火当信号为低时，由于增强型管特点，时，。此时，截止，风扇不动作。图灭火驱动电路声音报警电路声音报警电路如图所示图声音报警电路控制信号为，接至单片机的口的.脚。当为高电平时，三极管基级为高电平，此时，三极管处于截止状态，蜂鸣器不工作当为低电平时，三极管处于放大工作状态，驱动蜂鸣器，开始发声，蜂鸣器工作。.本章