学校新增课题研究

未来消防车雏形——智能灭火小车设计

彭海潮 王伟 朱加虎 王友苏 常丽军

一、1.1摘要：进入21世纪，随着科技发展的日新月异，智能控制越来越成为一种不可忽视的动态量，在机械领域扮演了不容忽视的角色。本系统采用单片机STC12C5A60S2为中心控制器，实现电动小车的智能行动，如前进、后退、左转、右转，判断运行状态并矫正姿态，以实现小车的平稳前行。使用红外传感器，碰撞传感器，保证小车在前进过程中避开障碍，使用火焰传感器，使小车在行进过程中探测火源，找到火源并灭火。

关键词：智能小车，单片机，红外传感器，碰撞传感器，火焰传感器，灭火

ABSTRACT：Entering the 21st century, intelligent control more and more become a kind of dynamic quantity cannot be ignored in mechanical field, played the role that not allow to ignore. The system uses the STC12C5A60S2 devices as the center controller, realize the intelligence of electric car action, such as forward, backward, left, right, judgment and correct the operation state attitude, so as to realize the smooth car on. Use infrared sensors, collision sensor, flame sensor, realize the small car evading obstacles, looking for fire.

Key Word: Smart cars, SCM, infrared sensors, collision sensor, flame sensor, the fire fighting

1.2引言：智能小车是当今车辆工程领域研究的前沿，是未来汽车发展的趋势。智能小车在移动式机器人中占有很重要的地位,也是人们在控制领域中非常感兴趣的实验平台,在此平台上可以搭建传感器来实现更多的功能,它是计算机控制与电子计算的融合,集传感器探测(光源、障碍物)、处理器自动控制、电机调速等于一体[1]。

研制智能小车大致经过三代的演变：第一代是可编程的示教再现型智能小车。目前已经普及化，它是依靠人们给予程序，能重复进行多种操作的系统。由于其不具有传感器的反馈信息，因此不能在作业过程中从外界不断获取信息，来改善其自身的行动品质，故其应用范围和精度受到限制。第二代是具有一定感觉功能和自适应能力的离线编程智能小车。此种机器人配备了简单的内、外部传感器，能对自身的实际位置、方向等进行测量。它与这几年迅速发展起来的传感器，微机技术和仿生学、控制理论等有密切关系。第三种智能小车是能感知外界环境与对象物，并具有对复杂信息进行准确处理，对自己行为做出自主决策能力的智能小车。这种智能小车装有多种传感器，并能将多种探测到的信息进行“融合”并做出相应决策，自主完成某一项任务。它能有效适应变化的环境，具有很强自适应能力，是具有自学习和自主决策功能的智能机器人[2]。

该设计使用STC12C5A60S2单片机作为核心控制单元，通过安装在车前部的红外，火焰传感器采集信号，并将信号传到核心控制单元进行判别处理后，由PWM