智能消防小车.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date智能消防小车摘要摘要 本系统采用双单片机STC12C5410AD和STC89C52作为智能消防小车的主控芯片，使用Mini2440开发板作为控制中心，通过PWM脉冲调制控制小车的速度与方向，使用红外火焰传感器采集火源信息并使用小型风扇灭火，通过超声波传感器检测障碍物距离以防止碰撞障碍物，采用模糊算法自动寻找火灾现场，通过无线模块将火灾环境信息传递给控制中心并显示，并通

2、过控制中心发送相应的命令来控制小车是否灭火，从而实现了以Mini2440开发板为远程控制中心，通过无线传感器控制小车智能寻找火灾并灭火的功能。 关键词 智能消防;PWM脉冲调制;超声波;模糊算法Title Intelligent Extinguishing Car Abstract:The system use TC12C5410AD and STC89C52 as the main control chip for intelligent fire car, using Mini2440 development board as the control center,by using the

3、 PWM pulse modulation to control the speed and direction of the car, by using the infrared sensors to collect fire information and by using small fan to put out fire, by using ultrasonic sensor to detect distance between car and obstacles to prevent crash barrier,by using the fuzzy algorithm to auto

4、matic search fire position, by using wireless module to deliver the fire information to control center,and then the control center send the relevant orders to make sure weather the car put out the fire.This system have come true the function that by using Mini2440 development board remotely control

5、the car intelligently search the fire and put out the fire. Keywords: intelligent fire ; PWM ; Ultrasonic ; fuzzy algorithm 目 录1 绪 论11.1 选题背景11.2 智能消防小车的目的及意义21.3 国内外研究现状22 智能消防小车系统方案32.1 总体方案分析32.2 系统结构框图32.3 各模块方案选择与论证42.3.1 稳压电源模块42.3.2 火焰检测模块42.3.3 电机驱动模块42.3.4 显示模块52.3.5 测距壁障模块52.3.6 无线通信模块53 理

6、论分析与计算53.1 超声波测量距离的分析与计算53.2 节能分析与计算64 电路设计64.1 主控模块电路64.2 电机驱动电路设计84.3 超声波电路设计94.4 nRF24L01无线通信电路设计94.5 火焰检测电路设计104.6 灭火风扇驱动电路105 程序设计115.1 主程序设计115.2 超声波测距程序设计125.3 消防小车运行寻找火焰程序设计135.4 无线双向通讯程序设计145.5 小结156 智能消防小车的调试157 测试方法与测试结果167.1 测试方案与测试条件167.2 测试结果167.3 测试结果分析16结 论17致 谢18参 考 文 献19附录 智能消防小车程序

7、代码20-1 绪 论1.1 选题背景我国森林资源十分匮乏，根据第四次全国森林清查，全国森林面积1.34亿，林木蓄积1178亿，森林覆盖率只有13.92。每人平均森林面积不到O.1l时，人均林木蓄积仅8.6，远远低于世界人均占有森林面积和蓄积的水平嘲。 这样的资源状况，不仅不能满足国民经济建设的需要，而且严重影响生态环境保护和自然生态平衡。为此，我国政府加强了人工造林和生态工程的建设，通过这些工程建设改变我国目前生态系统建设分散，整体效益不高的状况。同时还强调加强森林保护，巩固和发展造林绿化成果。森林防火作为森林保护最重要的组成部分，其意义重大。 中国是一个多森林火灾的国家。新中国成立以来到19

8、87年前，全国年均发生森林火灾158万次，受害森林面积94万，森林火灾受害率平均8.5，是世界同期水平的8倍，全国因森林火灾年均伤亡800人，其中死亡110人，伤690人。1988-1996年的10年，全国年均发生森林火灾7495次，比1987年前下降52.796，受害森林面积5.4万时，下降了94.3。年均受害率0.043低于01的世界平均水平。年均死亡53人，伤207人，死亡和受伤人数分别下降了52和70。 火灾对森林资源和生态环境的破坏十分严重。据统计，1950-1997年全国共发生森林火灾67.6万次，平均每年发生森林火灾1.43万次，平均受害森林面积82.2万，年均森林受害率为0.6

9、3。近几年来，我国的火灾又呈上升趋势，特大火灾也连续发生。如1994年全国发生火灾3317次，受害面积3.2万时，1995年火灾次数5197次，受害面积5.8万，1996年全国的森林火灾次数与1995年基本持平，但受害面积近15万，火灾受害率超过了O.1。因此，森林火灾形势仍然严峻。 1987年5月6日，黑龙江省大兴安岭地区的西林吉、图强、阿尔木和塔河4个林业局所属的几处林场，同时起火，引起建国以来最严重的一次特大森林火灾。据初步统计，过火面积达101万公顷，其中有林面积近70。烧毁房舍61.4万平方米。内含居民住房40万平方米，贮木场4处半，林场9处，存材85.5万立方米，烧毁各种设备248

10、8台，粮食650万斤。受灾群众5万多人，死亡193人，受伤226人。1.2 智能消防小车的目的及意义火灾对森林的破坏性极大，危害极深，造成的经济损失相当严重。它不仅烧毁大量的森林资源，破坏自然环境和生态平衡，而且直接影响工农业生产，严重威胁着人民生命财产的安全。目前，世界森林资源日益减少，而森林火灾仍然严重，因此，预防和控制森林火灾仍是世界各国今后一定时期内普遍关注的问题。森林防火是一个复杂的系统工程，是人与自然灾害作斗争的一项科学性和技术性很强的工作。森林防火技术是世界各国预防和控制森林火灾的一个重要基础和制约因素。 世界一些国家，特别是一些工业较发达的国家，通过采用现代先进的森林防火科学技

11、术，在一定程度上预防和控制了森林火灾的发生和发展，减少了森林火灾带来的危害。 我国是一个少林(森林覆盖率为13.92)，而大面积森林火灾频繁发生的国家，森林防火技术手段落后及基础设施薄弱严重制约了森林防火工作的进展，因此，加强和发展森林防火技术，势在必行。就国内外森林防火技术水平及其发展趋势进行研究，具有一定的现实意义。 1.3 国内外研究现状随着社会的发展，科学技术的进步，气象科学、遥感技术、电子计算机、激光、通讯和航空航天技术的蓬勃发展，化学和生物技术的不断革新，加上现代科学管理的渗透，为森林防火提供了先进的手段和技术条件。如林火预测预报、红外线监测林火、雷达监测林火、激光监测林火、卫星遥

12、感监测林火、通讯、人工降雨灭火、飞机灭火以及计算机林火管理系统等新技术的应用，为有效地控制森林火灾的发生，把森林火灾的损失降低到最低限度提供了保证。世界发达国家在这方面作出了典范，如加拿大近20年来，虽然每年平均发生林火7000余起，但没有引起一起特大森林火灾。我国的森林防火工作比国外发达国家起步较晚，是从50年代才开始逐渐发展起来的，并以1987年5月6日大兴安蛉特大森林火灾为转机。几十年来，在不断总结经验教训的基础上，通过不断地探索和研究森林火灾的特点，有针对性的加强管理和技术防范措施，不断提高对森林火灾的综合控制能力，使森林火灾次数、受害森林面积和伤亡人数有了明显的下降。但是，我国森林火

13、灾仍然很频繁，损失严重，其中一个重要原因是我国森林防火科研力量不足，预防和扑救森林火灾的科学技术手段还不够先进，加上资金不足，用于森林防火的投入较少，防火基础设施薄弱，控制森林大火的能力不强。因此，加强基础设施建设，提高我国森林防火科技水平，势在必行。近年来随着自动化产业的迅速发展，使得自动巡航车的实现成为可能。很多企业都在研制开发智能自动无人驾驶车。我们的自动巡航消防报警车就是基于无人驾驶的理念设计的。如果这种车真正投放生产，将在森林、草场等火灾多发地点广泛应用，节省不少人力，保护林区居民的人身和生命财产。2 智能消防小车系统方案2.1 总体方案分析根据设计要求，系统可分为以下八个模块，包括

14、测距避障模块、火焰检测模块、灭火模块、稳压电源模块、电机驱动模块、无线通讯模块、控制中心、显示模块。由于控制中心需要实时检测火焰信号、检测障碍物距离，检测无线通讯信号，一片单片机的资源将很难做到实时检测以及实时控制小车，所以选用两片单片机作为控制中心，其中STC89C52主要用于检测障碍距离和无线通讯信号，STC12C5410AD主要用于检测火焰信号以及控制智能小车的行驶和灭火功能。2.2 系统结构框图本系统结构框图如图2-1所示。在该系统中，稳压电源模块为系统提供一个稳定的5V电源，单片机通过火焰检测模块和测距壁障模块实时检测火焰的位置以及障碍物的距离，从控制智能消防小车运行并找到火灾的位置

15、，通过电机驱动模块来驱动小车正常稳定的运作，通过无线通讯模块实现小车与控制中心之间的通讯，通过控制灭火模块来实现灭火。图2-1 智能消防小车系统结构框图2.3 各模块方案选择与论证2.3.1 稳压电源模块方案一：线性稳压电源。优点是成本低，文波噪声小，最大的缺点是效率低。方案二：开关稳压电源。LM2596系列开关稳压集成电路是线性三端稳压器件(如78系列端稳压集成电路)的替代品，它具有可靠的工作性能、较高的工作效率和较强的输出电流驱动能力，从而可为单片机的稳定、可靠工作提供强有力的保证，再有采用开关稳压电源来替代线性稳压电源为单片机供电的另一个优势是：开关管的高频通断特性以及串联滤波电感的使用

16、对来自于电源的高频干扰具有较强的抑制作用。基于驱动能力和工作效率的考虑，我们采用方案二。2.3.2 火焰检测模块方案一：采用光敏三极管。受外界环境的影响比较大。方案二；采用火焰传感器。它可以检测波段范围在700-1100nm的短波红外线，而在火焰中的大部分光线都在这个波段范围内，所以可以比较灵敏的检测火焰位置，并且受外界影响较小，抗干比较强。基于以上分析，拟定方案二。2.3.3 电机驱动模块方案一：采用继电器对电动机的开与关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。优点是电路比较简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短可靠性不高。 方案二：采用三极管组成的开关PWM电路。优

17、点：调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击。缺点：性能不够稳定，电路调试复杂，且驱动电机的两个桥电路之间也存在同步差异。方案三：采用L298N驱动芯片。L298是小型电机驱动控制最为常用的方式之一，它具有电路简单，体积小，可靠性高，抗干扰能力强，价格适中等特点。 基于上述理论分析，拟定方案三，为了防止电机驱动电路对控制模块的影响，采用光电耦合进行隔离。2.3.4 显示模块方案一：液晶显示屏。液晶屏具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点。方案二：使用传统的数码管显示。数码管具有：低

18、能耗、低损耗，对外界环境要求低，易于维护，外部电路简单。考虑到需要显示的内容较多，采用方案一。2.3.5 测距壁障模块方案一：采用光电测距，其方向性强，精度高，体积小，低功耗，但价格贵，不适合学生使用。方案二：采用超声波测距，其方向性好，穿透能力强，检测比较迅速、方便、计算简单，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。基于简单可行性和价格的考虑，我们选择方案二超声波测距。2.3.6 无线通信模块方案一：采用nRF24L01无线收发芯片，该芯片功耗低，外部电路简单，数据传输速率快，通信频道多，性价比高。方案二：采用315m超外差无线收发模块。模块优点：频率稳定，接收灵敏度高。模

19、块缺点：成本昂贵，静态时会输出短暂针状干扰杂波，功耗较大。基于功耗与性价比的考虑，我们选择方案一。3 理论分析与计算3.1 超声波测量距离的分析与计算图3-1示意了超声波测距的原理，即超声波发生器T在某一时刻发出一个超声波信号，当这个超声波信号遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器R所接收到。这样只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可以计算出超声波发生器与反射物体的距离。距离的计算公式： （式 3-1）TR图3-1 超声波测距的示意图其中d为被测物与测距器的距离，s为声波的来回路程，c为声波，t为声波来回所用的时间。由于超声波也是一种声波，其声速c与温度有关，表3-1列出

20、了几种不同温度下的超声波声速，在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的，如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速校正后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。表3-1 不同温度下超声波声速表温度-30-20-100102030100声速c/m/s313 3193253233383443493863.2 节能分析与计算首先，在电源的设计中，我们选用开关电源代替线性电源，主要是基于节能的考虑。开关电源调节器LM2596以完全导通或关断的方式工作，因此，工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管，要么是完全截止无电流流过。因此，开关稳压电源的功耗极低，其平均工作效率可达

21、70%90%。相比之下线性电源的调整管工作在放大状态，导致发热量大，效率低，一般在35%左右。因此，开关电源管的使用大大的减少了能源的损耗，系统的工作效率提高了30%40%。4 电路设计4.1 主控模块电路1、STC89C52资源简述STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有

22、效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。2、STC12C5410资源简述STC12C5410系列单片机是由宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的兼容8051内核单片机，

23、是高速的新一代8051单片机，全新的流水线/精简指令集结构。具有加密性强、抗干扰超强、功耗超低、供电电压范围广，在系统可编程的主要特点。STC12C5410AD单片机中包含中央处理器、程序存储器（Flash）、数据存储器（RAM）、EEPROM、定时/计数器、I/O接口、UART接口和中断系统、SPI接口、高速A/D转换模块、PWM（或捕捉/比较单元）以及硬件看门狗、电源监控、片内RC振荡器等模块。可以说STC12C5410AD单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统（SOC），可以很容易地构成典型的测控系统。3、主控模块电路：由STC89C52和STC12C5

24、410AD单片机组成的主控模块电路如图4-1所示。图4-1 主控电路4.2 电机驱动电路设计L298N是专用驱动集成电路，属于H桥集成电路，其输出电流为2A，最高电流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载，如大功率直流电机，步进电机，减速电机，伺服电机，电磁阀等，特别是其输入端可以与单片机直接相联，从而可以方便地受单片机控制，其输入逻辑电平与电机状态对应表如4-1表。其硬件电路原理图如图4-2所示，在输入端与使能端采用光耦对驱动电路和控制电路进行隔离，在电机的两端各安装两个二极管，主要起续流保护作用。表4-1 L298的逻辑功能IN1(IN3)IN2(IN4)ENA(ENB)电机状态XX0

25、停止101顺时针011逆时针000停止110停止 图4-2 电机驱动电路4.3 超声波电路设计集成电路CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38KHZ与测距的超声波频率40KHZ较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路。超声波电路原理图如图4-3所示，实验证明用CX20106A接收超声波(无信号时输出高电平)，具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。 图4-3 超声波电路4.4 nRF24L01无线通信电路设计nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4 GHz2.5 GHz ISM频段，内置频率合成器、功率放大器、晶

26、体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置，其电路原理图如图4-4所示。图4-4 nRF24L01无线通信电路4.5 火焰检测电路设计火焰传感器的好坏对于该系统的功能能否实现十分重要。我们设计制作的火焰传感器原理图如图4-5所示。在该电路中，当火焰传感器没有检测到火焰时，火焰传感器不导通而使得火焰传感器的阳极上拉电阻R1上拉为高电平，经比较器滤波整形后输出高电平。当检测到火焰时，火焰传感器导通，比较器输出低电平。经试验验证，本电路工作性能稳定，能耗较低，能够较好的满足题目的需要。因此我们选择此电路作为我们的传感器检测与调理电路。

27、图4-5 火焰传感器及其调理电路4.6 灭火风扇驱动电路设计灭火风扇的驱动电压为5V，为了增强驱动能力，我们用三极管8550做驱动电路以加大驱动电流。灭火风扇驱动电路原理图如图4-6所示：在Uin处接单片机的IO口，通过IO口输出高低电平可以实现三极管的导通与关断，从而可以实现对灭火风扇的控制。图4-6 灭火风扇驱动电路5 程序设计5.1 主程序设计智能消防小车系统软件设计主要由系统初始化、火焰数据采集、障碍物距离检查，无线通讯、小车行驶控制，灭火控制等几部分组成。程序设计思想：首先要对系统进行初始化，主要完成对单片机各功能部件初始状态的配置。然后通过火焰传感器检查环境里是否存在火情，并指示火

28、灾的位置，通过超声波传感器检查障碍物防止与障碍物碰撞，通过无线模块进行控制中心与小车的信息传递。然后实行小车控制，如果检查到左边有火焰，小车向左行驶，如果检查到右边有火焰，小车向右边行驶，如果检查到前面有障碍物，小车停止行驶，如果已经靠近火焰并且控制中心发出灭火命令，小车进行灭火，整个程序循环运行，主程序流程图如图5-1所示。图5-1 主程序流程图5.2 超声波测距程序设计超声波模块测距程序流程是，首先给TX引脚提供一个10us以上的脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比，图5-2是超声波测距流程

29、图。由此通过发射信号到收到回响信号的时间间隔可以计算到距离。计算公式是：距离=高电平时间声速（340m/s）/2。 图5-2 超声波测距流程图5.3 消防小车行驶寻找火焰程序设计小车上电后前进开始寻找火焰位置，当检测到左边有火焰，则向左转；当检测到右边有火焰，则向右转；当检测到中间有火焰，继续前进；当检测到中间有障碍物，小车停止；然后将火焰信息传递给控制中心并等待相应的命令，确定是否需要灭火。图5-3是智能消防小车搜寻火焰流程图。 图5-3 消防小车搜寻火焰流程图5.4 无线通讯程序设计单片机与mini2440上的无线通讯的编程思路基本一致，其无线通讯流程图如图5-4所示。该程序首先初始化NR

30、F24L01模块，如设置NRF24L01的无线通道、通讯频率、发送接收地址、发送接收数据长度、自动应答允许等，然后判断是否需要发送数据，如果需要发送数据，启动发送模式并发送数据包，否则启动接收模式并判断是否接收到新数据，如果接收到新数据则读取数据包。图5-4 无线通讯流程图5.5 小结本系统的软件设计采用了C语言编程,程序运行流程为初始化函数、火焰检测函数、障碍物检测函数、小车行驶检测火焰位置函数、与控制中心通信传递环境信息并接收控制中心的密令、小车做灭火等相应的处理动作，再次与控制中心通信并接收密令。本设计在焊接好电路硬件的基础上，通过 ISP下载线将软件代码下载至STC89C52单片机中完

31、成系统集成。由于采用了STC89C52单片机，性能可靠、电路简单，系统中还可充分利用STC89C52中先进的软件硬件资源，便于软件系统的升级。6 智能消防小车的调试在智能消防小车的调试过程中遇到了很多问题，不过最后都一一得到了解决。比如小车在行驶过程中，出现了速度不均匀，频繁急转弯，Z字型行驶路线等问题，经过分析发现这是因为程序使用延时的方式调制PWM脉宽来控制小车的速度和方向，这浪费了单片机大部分资源，使得单片机在运行的时候不能实时监测火焰位置、障碍物距离等信息，从而使得小车出现速度不均匀，频繁急转弯，走Z字型路线等问题。解决办法是改用定时器定时的方式调制PWM脉宽控制小车速度和方向。另一个

32、调试问题是，当小车接近火焰时，多个方向的火焰传感器能够同时检测到火焰信号导致小车并不能准确的驶到火焰的正前方。这是因为，在我的源程序中，我忽略了对多个方向的火焰传感器同时检测到火焰信号的处理。小车上一共装了5个方向的火焰传感器（右2、右1、中间、左1、左2），并且分别连接到单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4上。我的解决办法是，重新定义了向左转、向右转的集合，如：#define BIG_RIGHT (P2=1)|(P2=3)|(P2=5)|(P2=7)|(P2=15)#define SMALL_RIGHT (P2=2)|(P2=6)#define SMALL_LEFT (P

33、2=8)|(P2=12)#define BIG_LEFT (P2=16)|(P2=20)|(P2=24)|(P2=28)|(P2=30) 当检测到 BIG_RIGHT为真时，小车向右大转弯，当检测到 SMALL_RIGHT为真时，小车向右小转弯，当检测到 SMALL_LEFT为真是，小车向左小转弯，当检测到 BIG_LEFT为真时，小车向左大转弯。7 测试方法与测试结果7.1 测试方案与测试条件(1) 测试仪器仪表：秒表(2) 测试条件：在一个地面平整的使用木板做墙壁圈成的长宽约5米的正方形场地里，以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，场地里可以任意发置高于5cm的障碍物。(3) 测试方案：将小车

34、放置在场地中央，两个蜡烛和两个障碍物的位置任意放，记录在不同情况下，小车是否能找到并吹灭蜡烛。7.2 测试结果在智能消防小车上电后，通过mini2440开发板远程启动小车，小车自动寻找到火源并传递信息给远程控制中心，远程控制中心可以显示收到的信息，然后发送命令控制小车灭火。小车在扑灭第一个火焰后，还可以继续找到其它的火焰并扑灭，直到远程控制中心给小车发送停止命令。将蜡烛摆放在距离小车1米远的任意位置并无障碍物情况下，当蜡烛处于小车正前方时，小车寻找到并扑灭火焰的时间最短约12秒，当蜡烛处于小车背面时，小车寻找并扑灭火焰的时间最长约50秒。7.3 测试结果分析根据测试结果知该智能消防小车能很好的

35、完成毕业设计题目要求，小车的平均速度为12.2cm/s，此小车最快速度可达23cm/s。结 论本系统采用STC89C52作为智能消防小车的主控芯片，使用Mini2440开发板作为控制中心，通过PWM脉冲调制控制小车的速度与方向，使用红外火焰传感器采集火源信息并使用小型风扇灭火，利用超声波传感器检测障碍物的距离防止小车碰撞障碍物，采用模糊算法自动寻找火灾现场，通过无线模块将火灾环境信息传递给控制中心并显示，并通过控制中心发送相应的命令来控制小车是否灭火，从而很好的实现了以Mini2440开发板为控制中心，通过无线通讯远程控制小车智能寻找火灾地点并灭火的功能。本系统整体设计具有界面友好、控制灵活、

36、硬件系统集成度高、电路简单、功能强、性能可靠、成本低等特点。这次毕业设计给我的感受很深刻，使我第一次系统全面的回顾了大学三年所有的课程：模拟电路、数字电路、编程等等。从中我还体会到了所学理论知识的重要性：知识掌握得越多，设计得就更全面、更顺利、更好。再有学会了怎样查阅资料和利用工具书。由于一个人不可能什么都学过，什么都懂，更加不可能一学就通，因此，当你在设计过程中需要用一些不曾学过的东西时，就要去有针对性地查找资料。在设计过程中，通过大量的查阅资料，认真研究教材，对单片机有了更为深刻的理解，在设计软件时，须仔细的分析硬件电路，画出程序流程图，按着各部分模块编写程序。毕业设计培养了严肃认真和实事

37、求是的科学态度和吃苦耐劳的精神以及严谨的作风，提高了交流沟通和团体协作能力。这些对我以后的工作都非常有帮助的。然而，由于本课题研究的内容需要的知识面宽，涉及的计算机硬件和计算机软件，其所含的技术多，其工作量也较大，是一个复杂而艰巨的系统工程，需要一个长期努力才能使其系统功能尽善尽美，因此，尽管本人进行努力学习研究及开发设计，但仍存在着很多不足之处，有待于进一步的完善和改进。如果添加摄像头来扫描并识别外界环境，本系统的灵敏性和精确度将会有进一步的提高。灭火方式单一以及灭火能力较差，如果能使用多种灭火方式如喷水灭火、泡沫灭火等，小车的功能将更加的完善。致 谢本论文是在我的导师王明芳老师的亲切关怀和

38、悉心指导下完成的。王老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力深深地感染和激励着我，不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从课题的选择到论文的最终完成的每一个环节，都是在导师的悉心指导下完成的，在此，我谨向王老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！同时，我还要感谢我同学和朋友，一起生活和工作学习的美好时光里，你们给予我的真诚的鼓励和无私的帮助令我终生难忘。最后，我向所有评阅论文的老师、专家、教授们一并致以最诚挚的谢意，感谢他们在百忙中为我审阅论文，谢

39、谢!参 考 文 献1 康华光电子技术基础M模拟部分高等教育出版社，19982 王幸之AT89系列单片机原理及接口技术M北京航天航空出版社，20063 康华光电子技术基础M数字部分高等教育出版社，19984 王素珍，周梅称重配料系统传感器电源及放大电路J传感器技术，20065 黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用M.电子科技大学出版社，20046 周立功单片机ZLG7289B串行接口LED数码管及键盘管理器件数据手册7 胡汉才单片机原理及系统设计M清华大学出版社，20028 王福瑞集成电路器件大全M北京航天航空出版社，19999 夏路易电路原理图与电路板设计教程Protel99seM北京希望电子出版

40、社，200210 Theodore WildiElectrical machine,and power systemM,200211 程昌南，方强.ARM Linux 入门与实践M.北京：北京航空航天大学出版社，2009.12 田泽.ARM9嵌入式开发实验与实践M.北京:北京航空航天大学出版社,2006. 13 (美)史蒂文斯，(美)拉戈.UNIX环境高级编程M.西安:人民邮电出版社,2006.14 (美)博韦，希斯特.LINUX内核M.北京：中国电力出版社，2007.15 (美)科波特.LINUX 内核驱动程序M.北京：中国电力出版社，2006.16 刘宁.创意电子设计与制作M.北京：北京航

41、空航天大学出版社，2010.17 刘建清轻松玩转51单片机M北京：北京航空航天出版社，2011. 18 梁合庆.单片机开发调试应注意的问题J.电子产品世界，2000（7）.19 何立民.单片机应用技术选编M.北京:北京航空航天大学出版社.附录一 智能消防小车核STC12C5410AD单片机程序代码#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define BIG_RIGHT (P2=1)|(P2=3)|(P2=5)|(P2=7)|(P2=15)#define SMALL_RIGHT (P2=2)|(P2

42、=6)#define SMALL_LEFT (P2=8)|(P2=12)#define BIG_LEFT (P2=16)|(P2=20)|(P2=24)|(P2=28)|(P2=30) #define GO 0#defineLEFT 1#defineRIGHT 2#defineRUN 0#defineSTOP 1#define ON_FIREP2 sbit L1=P10;sbit L2=P11;sbit R1=P12;sbit R2=P13; sbit Ultra_Under_10=P14;sbit Ultra_Under_40=P15;sbit FAN = P16;sbit RECEIVE_

43、NRF24L01 = P17;void Delay_Ms(uint ms);void Go();void Stop();void Left();void Right();void Back();void Init_Timer0();void Turn_Go(uchar rate); /车子以speed的速度运行ms毫秒，车子的最大速度为100，speed要小于100void Turn_Left(uchar rate); /车子转弯ms毫秒后，停止。void Turn_Right(uchar rate); /车子转弯ms毫秒后，停止。void Put_Out_Fire(); /灭火void Tu

44、rn_Back_And_Right(uint back_time,uint right_time); /小车后退back_time微妙后，原地右转right_time微妙uint speed=1;/反应小车的速度，共分为9个档位，1=speed=9uchar direction=0;/小车的行驶方向uchar run_or_stop=0;main(void)bit last_nrf24l01 = 1;/前一次 无线通讯引脚（RECEIVE_NRF24L01） 的状态值Init_Timer0();AUXR = AUXR|0x80; / T0, 1T ModeP2M0 = 0XFF;/仅为输入P2

45、M1 = 0X00;while(1)if(Ultra_Under_10) /距离障碍物小于10厘米ET0 = 0; /关闭定时器中断，Turn_Left(),Turn_Right(),Turn_Go(), 等函数不能控制小车。Stop();if(ON_FIRE) /是否是蜡烛if(last_nrf24l01 = 1)/如果前一次无线通讯（RECEIVE_NRF24L01）的值为1while(RECEIVE_NRF24L01);/等待mini2440发送灭火信号，等待 RECEIVE_NRF24L01 变为低电平if(RECEIVE_NRF24L01=0) /如果接收到信号，变为低电平，即灭火Put_Out_Fire(); /灭火