基于STM32的智能滅火安防巡檢機(jī)器人設(shè)計(jì)

第1章緒論1.1課題研究背景火災(zāi)在日常生活中是非常普遍存在的，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速增長，各種危險(xiǎn)場(chǎng)所不可避免的火災(zāi)頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重影響人類生活環(huán)境的安全。本課題設(shè)計(jì)的基于STM32單片機(jī)的智能滅火安防巡檢機(jī)器人，就是基于實(shí)際滅火的應(yīng)用場(chǎng)景，通過機(jī)器人自己發(fā)現(xiàn)火源，判斷火源，并作出對(duì)應(yīng)的滅火動(dòng)作，達(dá)到智能滅火的目的。由于人們的防火意識(shí)比較差，生活中火災(zāi)頻發(fā)，人們急切地希望用機(jī)械來代替人類來完成救火的工作。在未來智能化、機(jī)械化的社會(huì)中，特別是在安防巡檢事業(yè)中，一款好的智能滅火安防巡檢機(jī)器人可以起到事半功倍的作用，應(yīng)用前景十分光明。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及工程建設(shè)、事故的危險(xiǎn)性與日俱增。假如不能保證自己的生命安全的情況下，就冒冒失失地進(jìn)入了火場(chǎng)，這將會(huì)導(dǎo)致他們無法完成自己的工作，甚至?xí)?dǎo)致他們的生命財(cái)產(chǎn)的損失。這一點(diǎn)，消防員們已經(jīng)有過很多次了。為更好的處理消防問題，配置智能化的消防巡邏機(jī)器人是非常必要的。消防員將要面臨的火情和緊急情況下的救護(hù)工作是非常困難。也為了保護(hù)廣大官兵們的生命安全，裝備智能滅火安防巡檢機(jī)器人已經(jīng)成為了必然。所以常規(guī)消防滅火手段面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，機(jī)器人化替代勢(shì)在必行。這種機(jī)器人作為一種替代人力進(jìn)行救火任務(wù)的新技術(shù)，具有非常重要的意義。它可以在安防巡檢事業(yè)中發(fā)揮事半功倍的作用，提高巡檢效率，減輕消防員的工作壓力，在重大安全事件中發(fā)揮出重要的作用。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)和各類事故的危險(xiǎn)性也在不斷增加。因此，在消防事務(wù)中，必須配備智能化的消防巡邏機(jī)器人，以提高消防員處理火災(zāi)和救援工作的效率。消防員在面對(duì)火情和緊急情況時(shí)需要承受極大的壓力，而裝備智能滅火安防巡檢機(jī)器人可以有效減輕他們的工作負(fù)擔(dān)，提高安全救援工作的效率。最后，智能滅火安防巡檢機(jī)器人的應(yīng)用已不僅僅局限于消防領(lǐng)域，還可以廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域的安保工作中，如工廠、倉庫、商場(chǎng)、公共場(chǎng)所等。通過智能化技術(shù)的不斷創(chuàng)新，可以更好地保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全REF_Ref19064\r\h[3]。圖1.1火災(zāi)事故圖1.2課題研究目的及意義智能滅火安防巡檢機(jī)器人有更高級(jí)的人工智能，能夠感知、識(shí)別、理解和判斷，并通過對(duì)體驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行歸納來提高自己的智力?；贛CU（MicroControllerUnit）的智能滅火機(jī)器人小車是一種智能機(jī)器人，它是以實(shí)際滅火應(yīng)用場(chǎng)景為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研發(fā)的。該機(jī)器人能夠發(fā)現(xiàn)火源、判斷火源情況并做出相應(yīng)的滅火動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)滅火的目標(biāo)。智能滅火機(jī)器人的重要性有以下幾點(diǎn)：首先，相比傳統(tǒng)的人工滅火，智能滅火機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)在于省時(shí)省力，可以遠(yuǎn)程操縱和智能滅火，大大降低了人類的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。其次，智能滅火機(jī)器人能夠保障生命安全。傳統(tǒng)的救火方式都是由消防隊(duì)員完成，但火場(chǎng)中存在很多危險(xiǎn)的情況。如果消防隊(duì)員被困在火場(chǎng)中，那么他們的生命安全就會(huì)受到威脅。而使用機(jī)器人進(jìn)行智能消防，則是解決這個(gè)問題的最佳選擇。最后，智能滅火機(jī)器人的應(yīng)用推動(dòng)了整個(gè)社會(huì)消防技術(shù)水平的提高。通過使用先進(jìn)的電子技術(shù)，設(shè)計(jì)出來的機(jī)器人滅火小車具有許多自動(dòng)化的功能，例如自動(dòng)判定、全自動(dòng)滅火和自動(dòng)避障等。與傳統(tǒng)工業(yè)的現(xiàn)狀相比，機(jī)器人小車的應(yīng)用將會(huì)極大地提高工業(yè)的技術(shù)瓶頸。智能滅火安防巡檢機(jī)器人按照流量大小區(qū)分有小型、中型、大型；滅火偵查機(jī)器人還分為中倍數(shù)泡沫和高倍數(shù)泡沫的。根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求與應(yīng)用場(chǎng)景的不同，機(jī)器人向功能專用化發(fā)展，功能越來越專一，越來越強(qiáng)大。同時(shí)，也會(huì)根據(jù)不同領(lǐng)域的需求，開發(fā)不同結(jié)構(gòu)與功能的機(jī)器人，例如：用于海工作業(yè)的水下機(jī)器人、煤礦領(lǐng)域的礦用軌道巡檢機(jī)器人等。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在20世紀(jì)以來，機(jī)器人行業(yè)領(lǐng)域分為三個(gè)部分，第一部分為程序控制，主要是遠(yuǎn)程控制；第二部分為功能，通過傳感器之間的配合來實(shí)現(xiàn)更多功能；第三部分為智能化，通過人機(jī)結(jié)合的目的進(jìn)而向智能化的方向發(fā)展。國外在機(jī)器人領(lǐng)域的科研比國內(nèi)要提前一些，有著比較顯著成果的國家有美國、日本、德國、俄羅斯等。據(jù)國際新聞報(bào)道，這些國家對(duì)于智能機(jī)器人的研究是結(jié)合二代智能機(jī)器人和三代低級(jí)智能機(jī)器人為基礎(chǔ)，并往第三代高級(jí)智能機(jī)器人的方向大力發(fā)展。日本的科技也是排在世界前列，在上世紀(jì)80年代研制出的“彩虹5號(hào)”消防機(jī)器人，屬于第一代智能化控制機(jī)器人，成為當(dāng)時(shí)火災(zāi)搶險(xiǎn)行動(dòng)中得力的一員，后來又在國際機(jī)器人與自動(dòng)化大會(huì)上發(fā)表了一部管狀機(jī)器人，連接上消防車或者消防栓之后會(huì)自動(dòng)尋找火源并噴射高壓水柱，替代啦消防員抱著水帶進(jìn)入火場(chǎng)，極大的保障啦消防人員的生命安全。意大利新一代的機(jī)器人為啦提高移動(dòng)能力，使用鋁鎂合金和鈦等材料制作，重量變得更輕，移動(dòng)速度也變得很快，自身的平衡性能達(dá)到最好，消防人員可以無線遠(yuǎn)程遙控控制機(jī)器人進(jìn)入火場(chǎng)，然后根據(jù)機(jī)器人在火場(chǎng)獲得的信息進(jìn)行信號(hào)反饋，以此來讓消防人員對(duì)火情進(jìn)行分析，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況作出最佳滅火方案。2019年巴黎圣母院發(fā)生火災(zāi)，由于內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法從內(nèi)部進(jìn)行搶救，由于火災(zāi)的繼續(xù)蔓延，大教堂的頂尖開始出現(xiàn)倒塌的跡象，于是巴黎消防隊(duì)使用一臺(tái)名字叫做“巨人”的智能移動(dòng)滅火機(jī)器人，進(jìn)入火場(chǎng)內(nèi)部后開始持續(xù)不斷的發(fā)射高壓水槍，經(jīng)過短時(shí)間利用大量的水來滅火，火情逐漸得到了控制，該機(jī)器人防水，高溫耐熱，檢測(cè)空氣中除煙霧外是否還有其他化學(xué)有害物質(zhì)，還攜帶先進(jìn)的溫度計(jì)，隨時(shí)把火場(chǎng)信息傳輸給火場(chǎng)外的消防員，續(xù)航可以達(dá)到八小時(shí)?？梢允瓜绬T不用攜帶大量的裝備進(jìn)入火場(chǎng)，極大的減輕啦消防人員的負(fù)擔(dān)。美國海軍科研部展示啦一臺(tái)名為SAFFiR的智能消防滅火機(jī)器人，也可以叫艦載消防機(jī)器人，配備無人機(jī)進(jìn)行火焰定位，采用熱成像技術(shù)識(shí)別過熱的機(jī)器，也可以用滅火劑滅掉甲板上面的火焰，通過紅外視覺和激光探測(cè)可以透過煙霧進(jìn)行觀察并收集信息進(jìn)行反饋，還可以自動(dòng)操縱消防水管進(jìn)行滅火。智能滅火安防巡檢機(jī)器人是一種特殊類型的機(jī)器人，是一種小型機(jī)器人，可以通過程序設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)某一特殊任務(wù)。與一般意義上的機(jī)器人比較，這款智能滅火安防巡檢機(jī)器人價(jià)格便宜，它具有非常大的學(xué)術(shù)價(jià)值。隨著工業(yè)機(jī)器人向成熟方向發(fā)展，多功能專用機(jī)器人向多功能方向發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)將迎來一個(gè)美好的未來?，F(xiàn)在的世界，無時(shí)無刻不在發(fā)生著意外，比如：大火、坍塌、洪水等等。有的人能處理，有的人則束手無策。這就是機(jī)器人的作用。它能到達(dá)人所不能到達(dá)之處，能做到人所不能做到之事，并減少傷害與損失?，F(xiàn)在，隨著科技的快速發(fā)展，國內(nèi)外對(duì)小型智能系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，種類也越來越多。

第2章功能介紹2.1組成部分圖2.1模塊組成圖完成數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析計(jì)算，并發(fā)送控制命令。包括按鈕、指示燈以及藍(lán)牙應(yīng)用程序的人機(jī)互動(dòng)裝置。按下按鈕，可提供豐富，直觀，友好的信息接口;數(shù)據(jù)采集模塊完成了對(duì)火源數(shù)據(jù)信息的采集。并處理接收到的數(shù)字信號(hào)，通過按鈕來啟動(dòng)救火機(jī)器人。2.2功能模塊自動(dòng)尋跡模塊：是一種通過識(shí)別傳感器感應(yīng)到的黑線、白線以及其他顏色的路面信息，從而使機(jī)器人智能尋路的設(shè)備。自動(dòng)尋跡模塊通常由線性光電傳感器、運(yùn)放電路、微控制器等組成。當(dāng)機(jī)器人沿著黑線或白線行駛時(shí)，光電傳感器會(huì)感應(yīng)到路面的顏色變化，然后經(jīng)由運(yùn)放電路將傳感器信號(hào)放大，再通過微控制器進(jìn)行分析和處理。通過對(duì)路面顏色信號(hào)的處理和分析，自動(dòng)尋跡模塊就可以讓機(jī)器人智能地沿著黑線或白線行駛。自動(dòng)尋跡模塊通常被應(yīng)用于智能小車、智能機(jī)器人、自動(dòng)掃地機(jī)等領(lǐng)域。它可以大幅提升設(shè)備的自主性和靈活度，無需人工干涉即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)尋路的功能。（2）火焰?zhèn)鞲心K：是一種用于檢測(cè)火焰和熱源的電子元件。它通常由紅外線接收器、比較器和靈敏度調(diào)節(jié)電路等組成。它通常被廣泛應(yīng)用于火災(zāi)檢測(cè)、家庭安防等領(lǐng)域。（3）超聲測(cè)距模塊：采用超聲技術(shù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距。該系統(tǒng)是一種用來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距的傳感裝置，其工作原理是將特定頻率的超聲訊號(hào)發(fā)射出去，再將其接收到的回波訊號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的測(cè)距。超聲信號(hào)在空氣中快速傳播和極低的折射率，因此可以被廣泛應(yīng)用于測(cè)量物體距離的領(lǐng)域。超聲波測(cè)距模塊通常可以通過調(diào)節(jié)發(fā)射頻率、發(fā)射角度、接收器靈敏度等參數(shù)，來適應(yīng)不同的測(cè)距場(chǎng)景。超聲波測(cè)距模塊通常被應(yīng)用于機(jī)器人導(dǎo)航、智能停車、安防監(jiān)控等領(lǐng)域，具有測(cè)量范圍廣、精度高、響應(yīng)速度快等。（4）煙霧傳感器模塊：MQ-2傳感器對(duì)可燃?xì)?、煙霧等氣體具有很高的靈敏度，在MQ-2的煙霧傳感器模塊中，經(jīng)過電路設(shè)計(jì)，它提供了兩種輸出方式：數(shù)字量輸出：用板載電位器來設(shè)置濃度閾值，當(dāng)檢測(cè)到周圍氣體濃度超過閾值時(shí)，它就會(huì)通過數(shù)字管腳DO輸出低電平。模擬輸出：當(dāng)濃度較高時(shí)，AO管腳的輸出電壓較高；MQ系列傳感器采用的是一種具有高度反應(yīng)活性的金屬氧化物半導(dǎo)體REF_Ref4521\r\h[9]，當(dāng)其受熱時(shí)，其導(dǎo)電性能隨氣體濃度的變化而變化。電導(dǎo)的改變可以通過一個(gè)簡(jiǎn)單的電路被轉(zhuǎn)化為相應(yīng)于這種氣體濃度的信號(hào)。（5）電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊：馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)模組一般為晶體管、晶閘管（晶閘管）、IGBT等，當(dāng)然，在微特馬達(dá)中，亦使用整合模組。驅(qū)動(dòng)電路的基本作用就是將信息電子電路發(fā)出的信號(hào)根據(jù)其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開啟或關(guān)斷的信號(hào)。對(duì)于半控型器件，只需要提供一種開啟控制信號(hào)，而對(duì)于全控型器件，則需要同時(shí)提供一種開啟控制信號(hào)和一種關(guān)斷控制信號(hào)，以確保器件能夠按照需要可靠地進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷REF_Ref4603\r\h[8]。（６）藍(lán)牙模塊：低功耗藍(lán)牙的發(fā)展，給我們的生活提供更多的可能性，從智能家居到醫(yī)療電子，如今已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的一部分。這樣低功耗，低延遲，續(xù)航時(shí)間長的藍(lán)牙對(duì)于傳感器來說是不二選擇。（7）滅火模塊：滅火模塊由繼電器模塊、水泵和兩節(jié)3.7V電池構(gòu)成，水泵裝置可以添加泡沫，干粉等滅火劑。（8）電源模塊：采用3.7V型號(hào)14500鋰電池，體積小，價(jià)格實(shí)惠，可代替一般五號(hào)電池使用率較高。

第3章硬件電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)MCU最小化系統(tǒng)為整體的設(shè)計(jì)，STM32MCU是該系統(tǒng)中最核心的一部分。通常用來實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器進(jìn)行輸入探測(cè)，并驅(qū)動(dòng)LCD等輸出。此外，該單片機(jī)還具有極低功耗操作的功能，可以通過對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程，使其在相對(duì)較低的頻率下進(jìn)行操作，降低了系統(tǒng)的功耗；如果沒有任務(wù)，則會(huì)進(jìn)入閑置狀態(tài)，如果找到了任務(wù)，則會(huì)被叫醒。當(dāng)有外界的干擾被觸發(fā)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將干擾還原，重新啟動(dòng)MCU的工作。圖3.1TM32F103C8T6原理圖3.2超聲波避障電路設(shè)計(jì)在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了兩個(gè)輸入輸出端口，分別與超聲波模塊的TRIG,ECHO接口相連，其中一個(gè)輸入輸出端口負(fù)責(zé)發(fā)送檢測(cè)信號(hào)，另外一個(gè)輸入端口負(fù)責(zé)接收回送的信號(hào)，并通過時(shí)間差異以及聲波在空中的傳播速率來計(jì)算距離。圖3.2超聲波模塊原理圖3.3電源電路設(shè)計(jì)電源輸入是7.2伏鋰電池接口，需要采用7805芯片來穩(wěn)住電壓，輸出是5伏的電壓，使用470UF的電解電容器來產(chǎn)生更好的穩(wěn)定性。圖3.3電源電路原理圖3.4電機(jī)調(diào)速電路設(shè)計(jì)在該系統(tǒng)中，6路輸入輸出端口被用來連接293芯片的控制端。其中，P10P11與一對(duì)293芯片啟動(dòng)控制器連接P11P12P13P14P15通過連接293芯片的PWM1PWM2PWM3PWM4來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。圖3.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊原理圖3.5火焰?zhèn)鞲衅髟O(shè)計(jì)火焰?zhèn)鞲衅魇且环N用途很廣的元件，其工作原理為：當(dāng)發(fā)射管內(nèi)的光照射到受光管上時(shí)，受光管就會(huì)被導(dǎo)通，反之關(guān)斷?；鹁袘?yīng)器與MCU的接口電路如下所示：圖3.5火焰?zhèn)鞲心K原理圖3.6藍(lán)牙模塊HC05藍(lán)牙模塊的特性參數(shù)如下：（1）支持藍(lán)牙SPP串口協(xié)議（2）內(nèi)置PCB天線（3）支持UART接口（4）藍(lán)牙Class2（5）數(shù)據(jù)傳輸比BLE藍(lán)牙快、可達(dá)到8K每秒以上的速率（6）支持與SPP主藍(lán)牙模塊連接通信（JDY-30為從SPP藍(lán)牙模塊）（7）支持與電腦SPP藍(lán)牙通信（8）支持Android手機(jī)SPP通信圖3.6藍(lán)牙模塊原理圖3.7煙霧傳感器模塊1.尺寸:32mmX22mmX27mm長X寬X高2.主要芯片:LM393、ZYMQ-2氣體傳感器3.工作電壓：直流5伏圖3.7煙霧傳感模塊原理圖3.8循跡模塊(1)工作電壓5V-33V(2)模塊上的電位器是用來調(diào)節(jié)靈敏度的(3)檢測(cè)反射距離:1mm-25mm適用(4)輸出形式:數(shù)字開關(guān)量輸出(0和1)(5)設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝(6)小板PCB尺寸:3.2cmx1.4cm(7)使用寬電壓LM393比較器圖3.8循跡模塊原理圖3.9滅火模塊滅火模塊采用1路5V繼電器模塊來控制水泵，模塊接口:(1)DC+：接電源正極（電壓按繼電器要求，有5V、9V、12V和24V選擇）(2)DC-：接電源負(fù)極(3)IN：可以高或低電平控制繼電器吸合圖3.9滅火模塊原理圖

第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)該系統(tǒng)以普通STM32單片機(jī)為主控芯片，啟動(dòng)后，先對(duì)全部參數(shù)進(jìn)行初始化，再進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，在這個(gè)循環(huán)里，系統(tǒng)會(huì)以預(yù)定的速度控制著救火車向前移動(dòng)，同時(shí)通過超聲波避障模塊，遇到障礙物則自動(dòng)避開障礙物，發(fā)現(xiàn)火源則控制機(jī)器人自動(dòng)靠近、啟動(dòng)水泵開始滅火。滅火機(jī)器人主流程圖如下：圖4.1系統(tǒng)主程序流程圖4.2超聲波避障子程序設(shè)計(jì)超聲波的測(cè)距，當(dāng)輸入超過十微米的脈沖時(shí)，本模塊會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生8個(gè)40千赫的循環(huán)，并產(chǎn)生回聲。當(dāng)回波信號(hào)被探測(cè)到時(shí)，回波信號(hào)被輸出。回波訊號(hào)之脈寬，正比于被測(cè)量之距離。從發(fā)出信號(hào)到收到回波信號(hào)之間的間隔，就可以計(jì)算出距離。具體程序流程如下：圖4.2超聲波避障子程序流程圖4.3電源模塊子程序設(shè)計(jì)在鋰電池供電系統(tǒng)中，有三部分電路:1.鋰電池充電電路，鋰電池的充電要求較高，需要采用專用的恒壓恒流充電器進(jìn)行充電；2.鋰電池保護(hù)電路，保護(hù)電路為鋰電池提供過充電、過放電、短路過流、過溫保護(hù)；3.鋰電池輸出電路，3.7V電池充滿電后為4.2V，放電平臺(tái)電壓為3.7V，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)或其他負(fù)載電路來說，需要將3.7V電壓升降壓為5V、3.3V等電壓才能使用。圖4.3電源子程序流程圖4.4電機(jī)調(diào)速子程序設(shè)計(jì)電機(jī)控制子程序設(shè)計(jì)為循環(huán)程序，其方法是：設(shè)定初始速度值，將這個(gè)初始值與測(cè)速電路送來的值相比較，得出一個(gè)誤差值，再用PI算法輸出控制系數(shù)給PWM發(fā)生電路改變波形的占空比，進(jìn)而對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。下面的圖表顯示了其工作流程。主程序是一個(gè)循環(huán)程序，其基本思路是：由單片機(jī)P1口生數(shù)據(jù)送到PWM信號(hào)產(chǎn)生電路，再用PI算法輸出控制系數(shù)給PWM發(fā)生電路改變波形的占空比，來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，軟件組成由1個(gè)主程序、1個(gè)中斷子程序和1個(gè)PI控制算法子程序組成。圖4.4PWM脈寬調(diào)制流程圖4.5火焰?zhèn)鞲凶映绦蛟O(shè)計(jì)（1）檢測(cè)波長范圍為760nm-1100nm（2）檢測(cè)角度60°檢測(cè)到火源信號(hào)時(shí)，其藍(lán)色指示燈將亮起?？蓱?yīng)用于消防機(jī)器人，火焰報(bào)警等安全監(jiān)控項(xiàng)目。圖4.5火焰?zhèn)鞲凶映绦蛄鞒虉D4.6藍(lán)牙模塊子程序設(shè)計(jì)由圖可知，藍(lán)牙模組和MCU之間的通訊方式仍為串行通訊方式。將藍(lán)牙模塊RXD與MCUTXD終端相連；將藍(lán)牙模塊中的TXD和MCU中的RXD相聯(lián)接，使其能夠根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議來傳送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中串口的通信速率是9600。圖4.6藍(lán)牙模塊子程序流程圖4.7煙霧傳感子程序設(shè)計(jì)特點(diǎn):（1）具有信號(hào)輸出指示（2）雙路信號(hào)輸出(模擬量輸出及TTL電平輸出）（3）TTL輸出有效信號(hào)為低電平。(當(dāng)輸出低電平時(shí)信號(hào)燈亮，可直接接單片機(jī))（4）模擬量輸出0-5V電壓，濃度越高電壓越高（5）對(duì)液化氣，天然氣，城市煤氣有較好的靈敏度（6）具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性（7）快速的響應(yīng)恢復(fù)特性圖4.7煙霧傳感子程序流程圖4.8自動(dòng)循跡子程序設(shè)計(jì)TCRT5000由紅外發(fā)射和接收器組成，通過不斷的發(fā)射和接收紅外線來進(jìn)行循跡。循跡模塊的4個(gè)管腳分別是VCC、GND、AO、DO。AO是模擬信號(hào)輸出，DO是TTL電平輸出。程序流程如下：圖4.8自動(dòng)循跡子程序流程圖4.9滅火控制子程序設(shè)計(jì)在該系統(tǒng)中，在滅火機(jī)器人的左側(cè)和右側(cè)各安裝了一個(gè)火焰?zhèn)鞲衅?。如果滅火機(jī)器人左邊的感應(yīng)器檢測(cè)到火源，滅火機(jī)器人就會(huì)向右轉(zhuǎn)彎，并知道左右兩個(gè)感應(yīng)器檢測(cè)到熱源，隨后輸出信號(hào)給滅火模塊，啟動(dòng)滅火程序開始滅火。程序流程圖如下圖4-3所示。圖4.9滅火控制子流程圖

第5章系統(tǒng)調(diào)試5.1硬件調(diào)試使用工具：這次調(diào)試所用的工具不僅包括數(shù)字顯示電源、多功能萬用表、示波器等基本儀器，還包括各種特殊儀器，如頻譜分析儀、信號(hào)源等。在準(zhǔn)備調(diào)試之前，需要對(duì)這些儀器進(jìn)行詳細(xì)的檢查和維護(hù)，以確保它們的精度和可靠性。調(diào)試前核驗(yàn)：調(diào)試前的核驗(yàn)非常重要，要仔細(xì)檢查被調(diào)試電路的連接是否符合參照電路設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還要檢查電路中是否存在虛焊、脫焊、漏焊等情況，以避免調(diào)試過程中出現(xiàn)不必要的麻煩。此外，還需要對(duì)電路中的元器件進(jìn)行核驗(yàn)，確保它們的質(zhì)量和功能完好。另外，還要仔細(xì)檢查被調(diào)試設(shè)備面板上的各個(gè)元器件是否都安裝在指定位置，功能開關(guān)是否正常，量程擋位是否正確等。只有在確認(rèn)所有問題都得到了妥善解決，才能按照試車作業(yè)規(guī)程進(jìn)行試車。在試車過程中，仍然需要對(duì)電路和儀器進(jìn)行監(jiān)控和記錄，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決。通過認(rèn)真細(xì)致的調(diào)試和試車工作，才能確保被調(diào)試設(shè)備的正常運(yùn)行和性能優(yōu)越。圖5.1PCB板調(diào)試圖為待調(diào)試的電路做好準(zhǔn)備，這是幾個(gè)特定步驟：（1）連線是否正確 檢查線路的接線，如錯(cuò)線，少線，多線等。按電路接線，按電路接線，按一定的次序一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)行接線檢查。這樣，更容易找出錯(cuò)誤的線條和不足的線條。（2）元、器件安裝情況 因?yàn)樵?shù)目較多，需要用萬用表來檢查二極管、器件引腳間有無短路，在連接處是否接觸不好，二極管、三極管、集成電路和電解電容極性等具有極性的東西連接不正確。（3）電源供電，信號(hào)源接線不正確，一旦上電電位為相反，就很容易燒壞芯片，要檢查直流極性，信號(hào)線是否連接正確。通電前，用萬用表看是否有短路，并切斷一根電源線。直流穩(wěn)壓電源，且其他方面也都沒有問題的話，就可轉(zhuǎn)入調(diào)試。（4）HC05藍(lán)牙模塊收發(fā)測(cè)試與調(diào)式在本次設(shè)計(jì)中，我在調(diào)試HC05藍(lán)牙模塊通訊時(shí)，碰到了許多困難，其中最突出的就是HC05和MCU之間的信號(hào)交換。一開始的時(shí)候，匹配就失敗了。經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)查，才知道是由于MC05系統(tǒng)和HCU系統(tǒng)出現(xiàn)問題。將單片機(jī)的GND和藍(lán)牙模組的GND連接在一起，就可以啦。HC05藍(lán)牙能否順利收發(fā)，首先是模塊的TXD、RXD兩根線與單片機(jī)的RXD、TXD兩根線要正確連接。請(qǐng)務(wù)必進(jìn)行交叉連接，以便收發(fā)工作可以順利完成。圖5.1.1藍(lán)牙模塊調(diào)試圖5.2軟件調(diào)試1.輸出調(diào)試法：在程序中輸出一些關(guān)鍵信息，用以驗(yàn)證程序的正確性。2.斷點(diǎn)調(diào)試法：在程序中設(shè)定了一個(gè)斷點(diǎn)，在程序運(yùn)行到斷點(diǎn)時(shí)停止，方便了對(duì)程序當(dāng)前狀態(tài)和可變參數(shù)的觀測(cè)?？梢允謩?dòng)在代碼行上設(shè)置斷點(diǎn)，或者使用IDE自動(dòng)斷點(diǎn)功能。3.追蹤調(diào)試法：通過追蹤程序執(zhí)行時(shí)的變量變化、函數(shù)調(diào)用、代碼執(zhí)行過程等，來找到程序中的錯(cuò)誤。比如可以使用調(diào)試工具的單步執(zhí)行功能，一步一步地觀察程序的執(zhí)行情況。4.記日志調(diào)試法：使用日志系統(tǒng)記錄程序運(yùn)行過程中的關(guān)鍵信息，以便在需要時(shí)查看。可以在程序中使用日志庫來記錄變量值、函數(shù)調(diào)用、錯(cuò)誤信息等。5.分支調(diào)試法：在程序中加入一些特定的分支條件，當(dāng)程序執(zhí)行到這些條件時(shí)會(huì)執(zhí)行特定的代碼，便于在特定場(chǎng)景下觀察程序狀態(tài)。比如可以在程序中加入一個(gè)特定的變量，當(dāng)該變量滿足特定條件時(shí)，執(zhí)行特定代碼。在輸出窗口的Build頁上會(huì)顯示編譯信息，如果程序中有語法錯(cuò)誤，則提示錯(cuò)誤信息，點(diǎn)擊這一行，可以找到錯(cuò)誤的地方，并進(jìn)行修改，得到圖示結(jié)果，通過這一點(diǎn)，我們可以得到一個(gè)名為exam1.hex的文件，這個(gè)文件可以由編程器讀取和寫入到芯片中，并且生成了一些其他的有關(guān)文件，可以用來進(jìn)行Keil的仿真和調(diào)試REF_Ref17541\r\h[11]。當(dāng)成功地將項(xiàng)目組裝好，連接好后，點(diǎn)擊Ctrl+F5，或通過菜單->開始/停止調(diào)試會(huì)話，Keil軟件內(nèi)部修建了一個(gè)仿真的CPU，可以模擬進(jìn)行程序。這個(gè)仿真CPU功能強(qiáng)大，無需硬件和仿真機(jī)，就可以進(jìn)行調(diào)試REF_Ref4179\r\h[5]。下面展示這個(gè)模擬調(diào)試功能，它和現(xiàn)實(shí)中的的硬件在執(zhí)行過程時(shí)會(huì)有很多不一樣的地方，最顯著的地方就是時(shí)序，在模擬過程中，無法實(shí)現(xiàn)和真正的硬件一樣的時(shí)序，具體的體現(xiàn)就是，程序執(zhí)行的速度與每個(gè)人所使用的電腦有一定的關(guān)系，電腦的性能越好，它的運(yùn)行速度也就越快。圖5.2軟件調(diào)試圖keil與protues的聯(lián)合仿真調(diào)試圖5.2.1聯(lián)合仿真調(diào)試圖實(shí)物圖圖5.2.2實(shí)物圖通過分析硬件電路，使用AltiumDesigner軟件制作出調(diào)試電路板，再進(jìn)行各個(gè)模塊的硬件測(cè)試，避免在軟件測(cè)試過程中硬件設(shè)備出現(xiàn)故障問題。軟件調(diào)試采用Proteus進(jìn)行程序的仿真運(yùn)行，對(duì)每個(gè)模塊單獨(dú)進(jìn)行程序測(cè)試，檢測(cè)出容易出現(xiàn)問題的程序并進(jìn)行修改，使接下來的聯(lián)合仿真測(cè)試過程變得更加容易，要時(shí)時(shí)刻刻保證程序和硬件電路不出問題。全部調(diào)試好之后，在模塊設(shè)置規(guī)定的檢測(cè)范圍內(nèi)進(jìn)行功能測(cè)試，煙霧傳感模塊與火焰?zhèn)鞲心K是主要的功能，在檢測(cè)到火源信號(hào)和有害氣體后，會(huì)第一時(shí)間及時(shí)的啟動(dòng)滅火裝置?？偨Y(jié)和展望6.1總結(jié)在大學(xué)期間，學(xué)習(xí)到的大部分是理論知識(shí)，動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)并不是很多，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上來完成實(shí)踐，為了完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我用大量的時(shí)間來查閱有關(guān)消防知識(shí)、安全防護(hù)知識(shí)、單片機(jī)的應(yīng)用、智能化機(jī)器人的發(fā)展歷程以及專業(yè)知識(shí)等內(nèi)容，不僅提高啦自己的知識(shí)儲(chǔ)存量，還鍛煉啦自己的意志力和抗壓能力。在進(jìn)行設(shè)計(jì)并多次調(diào)試后，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，對(duì)高精度的火焰?zhèn)鞲衅魇请y度最大的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過接受端的實(shí)時(shí)顯示，能夠直觀的顯示小車的狀態(tài)。購件，模型，焊接，組裝，最初，因?yàn)檐嚿硖?，安裝抽水泵后，重心不穩(wěn)，但是硬件沒出現(xiàn)問題，小車的電機(jī)模塊一開始總出現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)差速過大的問題，導(dǎo)致兩個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速不同，無法行走直線。后來請(qǐng)教老師之后才知道自己買的兩個(gè)電機(jī)型號(hào)不一樣，在更換電機(jī)之后便再也沒有出現(xiàn)此類問題。在煙霧傳感模塊的接線過程中，由于所使用的線太軟，所以在機(jī)器人進(jìn)行安防巡檢任務(wù)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)把接線處焊接的部分給震斷掉，然后我不得不又重新焊接起來，并用熱膠槍把焊接處粘起來，避免再次出現(xiàn)意外。在電源部分，剛開始使用的是兩節(jié)鋰電池，這導(dǎo)致智能滅火安防巡檢機(jī)器人在工作途中出現(xiàn)電量不足的情況，因?yàn)槔^電器模塊和水泵是主要功能的來源，需要大量的供電，所以我給滅火模塊又專門配置啦兩塊鋰電池，續(xù)航問題就解決啦。在研究設(shè)計(jì)的歷程中，不僅查閱了大量的相關(guān)知識(shí)和資料，還積極的與同學(xué)們進(jìn)行溝通，同時(shí)還向老師詢問問題，收獲啦到了很多有用的知識(shí)。具體總結(jié)：（1）電路板焊接系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵以往對(duì)于電路板的焊接并沒有太多的關(guān)注，認(rèn)為只需要把電路接通就行了，但是對(duì)于這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)這種綜合性的問題來說，電路焊接的不穩(wěn)定性將會(huì)對(duì)最終結(jié)果的呈現(xiàn)和調(diào)試的進(jìn)度產(chǎn)生很大的影響我在剛開始對(duì)機(jī)器進(jìn)行了較為隨便的焊接，到后來由于時(shí)間太緊，最后還得再焊接一個(gè)新的主板來實(shí)現(xiàn)所有的功能。（2）供電之前一定要先檢測(cè)導(dǎo)通因?yàn)槿狈@方面的經(jīng)驗(yàn)，我在一開始把電路板焊好之后，就把電路板接上了。最后發(fā)現(xiàn)，這條線路竟然是短路的，而且還燒到了MCU芯片。若是找不到理由。所以，在電路板焊完之后，要及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行開度測(cè)試，養(yǎng)成一個(gè)好的習(xí)慣是很重要的。6.2展望隨著工廠的大量建設(shè)，火災(zāi)事故經(jīng)常發(fā)生，我國逐漸開始大量投入消防機(jī)器人作為代替消防員進(jìn)入危險(xiǎn)復(fù)雜環(huán)境的特殊裝備，市場(chǎng)規(guī)模在2021年達(dá)到16.28億元，預(yù)計(jì)到2024年將增長到32.9億元。目前在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)配備較好，一般6到8臺(tái)智能滅火機(jī)器人，主要以進(jìn)口為主，隨著2018年對(duì)消防的全面改革，可見國內(nèi)對(duì)消防事業(yè)的重視程度逐日劇增，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全提供啦充足的保護(hù)力量，預(yù)計(jì)未來國產(chǎn)消防裝備會(huì)逐步替代進(jìn)口裝備。預(yù)期的滅火機(jī)器人應(yīng)該具有滅火、排煙、偵測(cè)、巡檢、危險(xiǎn)處置、應(yīng)急救援、預(yù)警和通信的功能。環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)底盤機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)首要就是底盤技術(shù)，一個(gè)好的底盤要求底層機(jī)構(gòu)應(yīng)具有承載力高、穩(wěn)定性好、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、越障能力強(qiáng)、具備避障能力。輪式越障能力有限，在攀爬中會(huì)遇到多種問題，目前主要是研究履帶式越障。防護(hù)性大致上是指防水防塵，一般要求達(dá)到IP67的等級(jí)REF_Ref4179\r\h[5]。視覺感知采用多相機(jī)、多光譜的方式，同時(shí)也會(huì)采用一些算法通過強(qiáng)大的控制系統(tǒng)或處理器來進(jìn)行測(cè)量，便于在“消”和“防”的過程中達(dá)到更精確的感知。感知技術(shù)作為火情探測(cè)的核心技術(shù)，是大空間環(huán)境下初期火災(zāi)快速識(shí)別的技術(shù)，它的技術(shù)構(gòu)成大致可分為四個(gè)步驟：目標(biāo)捕獲、噪聲消除、特征提取、目標(biāo)識(shí)別和結(jié)果輸出。定位技術(shù)有多種，包括里程計(jì)、北斗、GPS等等，網(wǎng)格定位技術(shù)，主要是使用在空間體量不大、多機(jī)器人的情況下實(shí)現(xiàn)多源感知和同步定位。作業(yè)載荷包含安全巡檢與災(zāi)情偵測(cè)作業(yè)載荷，模塊化現(xiàn)場(chǎng)靈巧處置作業(yè)載荷，基于液氮復(fù)合介質(zhì)滅火作業(yè)載荷等。液氮滅火可以實(shí)現(xiàn)快速降溫，快速隔離空氣的目的，減少了用水量的使用。消防排煙機(jī)器人組成部分包括排煙風(fēng)機(jī)、噴霧系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、行走底盤等REF_Ref4603\r\h[8]。人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)成為消防機(jī)器人技術(shù)組成中的重要部分，其中基于行為的功能和組合的功能在之后會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用。智能滅火機(jī)器人逐漸被國家重視，并將之列入863高科技計(jì)劃研究發(fā)展項(xiàng)目，在中國制造2025國家政策中，提到要著重發(fā)展高智能滅火機(jī)器設(shè)備，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)方面的創(chuàng)新。2030年全球機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將從1700億元擴(kuò)大到2700億元，仍有1200億元的發(fā)展空間，在新政策的扶持下，我國智能滅火機(jī)器人行業(yè)得到快速的發(fā)展，也吸引國內(nèi)大量企業(yè)紛紛加入到消防滅火機(jī)器人的研發(fā)當(dāng)中去，市場(chǎng)潛力巨大，為了不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，我國將繼續(xù)秉承科技創(chuàng)新的發(fā)展理念，從研發(fā)到生產(chǎn)重重把關(guān)，隨時(shí)根據(jù)市場(chǎng)的變動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行創(chuàng)新研究，力求推出順應(yīng)市場(chǎng)需求的的高標(biāo)準(zhǔn)智能化滅火機(jī)器人設(shè)備，加速機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)代化智能化發(fā)展的趨勢(shì)，保護(hù)國家生命財(cái)產(chǎn)安全貢獻(xiàn)一部分微弱的力量。我相信隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展,國內(nèi)外對(duì)于消防智能滅火機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)與利用，在火災(zāi)搶險(xiǎn)領(lǐng)域都發(fā)揮著毋庸置疑的作用。中國消防智能滅火機(jī)器人可以學(xué)習(xí)國外同行先進(jìn)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，從中得到可以長久發(fā)展與可靠的觀念，要求不斷創(chuàng)新，有大國理念，通過鮮明的特點(diǎn)體現(xiàn)出技術(shù)的可靠與穩(wěn)定，注重裝備的質(zhì)量，搞好技術(shù)基礎(chǔ)，使得在今后的發(fā)展當(dāng)中可以有著更好的光明前景。參考文獻(xiàn)張建亞智能巡檢滅火機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]西安建筑科技大學(xué)2022.DOl:10.27393/dcnkigxazu.2022.000912.付婷懸掛式軌道滅火機(jī)器人噴頭機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化[D]沈陽理工大學(xué)2022.0l:10.27323/dcnkigsgyc.2022.000195.劉志勇.智能巡檢滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì)[D].大連工業(yè)大學(xué),2017.俞凡.基于單片機(jī)的廠區(qū)智能循跡滅火車模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.張佐權(quán).競(jìng)賽用滅火機(jī)器人智能優(yōu)化技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2012.劉征,鞠艷杰,唐雅茹,ZHONGGuotao.基于STM32的探滅一體化智能滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2023(01):207-211.DOI:10.14016/ki.1001-9227.2023.01.207.李瑞,劉琦,袁文正,潘強(qiáng)輝,戴慎超,陶衛(wèi)軍.新型智能消防滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2022,46(05):553-560.DOI:10.14177/ki.32-1397n.2022.46.05.006.賈佳.基于多傳感器的智能自主滅火機(jī)器人的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀表,2020,35(12):35-39.DOI:10.19557/ki.1001-9944.2020.12.008.黃圓志.智能礦井滅火機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真[J].價(jià)值工程,2019,38(22):189-191.DOI:10.14018/13-1085/n.2019.22.073..智能消防滅火機(jī)器人亮相昆明消防展[J].消防界(電子版),2018,4(08):1.胡樹坤,劉小虎.基于STM32的智能滅火機(jī)器人設(shè)計(jì)[J].新余學(xué)院學(xué)報(bào),2017,22(05):152-156.盛彬,喬棟.基于單片機(jī)的用電報(bào)警系統(tǒng)在智能滅火機(jī)器人中的應(yīng)用[J].通訊世界,2017(16):272-273.戴鎮(zhèn)原,馮齊全,王愉博.關(guān)于智能滅火機(jī)器人系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的探討[J].數(shù)字通信世界,2017(08):130+64.盛彬,喬棟.智能滅火機(jī)器人自動(dòng)避障和火焰搜索的設(shè)計(jì)方案[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(12):130-131.TemitayoO.Ejidokun,OlusegunO.Omitola,AzeezFiyinfoluwa,SamuelOnodjohwo,ChigozieOdoguwu,ChidozieOdoguwu.[J].JournalEuropéendesSystèmesAutomatisés,2022,55(3).ZhangShuo,YaoJiantao,WangRuochao,LiuZisheng,MaChenhao,WangYingbin,ZhaoYongsheng.[J].RoboticsandAutonomousSystems,2022,154.VemulapalliHarika,GudavalliMadhavi,AzaharahmedMohammed.[J].ElectrochemicalSocietyTransactions,2022,107(1).LaiqAbulHassan,KaushalBheemKant,KumarMohan,ChoubeyChandan.[J].JournalofPhysics:ConferenceSeries,2021,2062(1).RadhaD.,KumarM.Arun,TelagamNagarjuna,SabarimuthuM..SmartSensorNetwork-BasedAutonomousFireExtinguishRobotUsingIoT[J].INTERNATIONALJOURNALOFONLINEANDBIOMEDICALENGINEERING,2021,17(1).HoChao-ChingChenMing-ChenTsaiTsung-Ting.DevelopmentofSensoryFusion-BasedIntelligentFireFightingRobot[J].AdvancedScienceLetters,2011,4(6-7).附錄1.PCB版圖2.原理圖3.系統(tǒng)程序#include"main.h"http://串口1藍(lán)牙程序代碼/*串口接收識(shí)別的藍(lán)牙串口指令格式（十六進(jìn)制）：300D0A--0310D0A--1320D0A--2330D0A--3340D0A--4APP發(fā)送時(shí)，定義以上十六進(jìn)制編碼*///Port#defineBluetooth_PortGPIOA//Pin#defineBluetooth_RXD_PinGPIO_Pin_9#defineBluetooth_TXD_PinGPIO_Pin_10uint8_tBluetooth_Receive_Buffer[200];//接收緩存數(shù)組uint16_tBluetooth_Buffer_Address=0;//接收狀態(tài)標(biāo)記voidBluetooth_Config(uint32_tbaud){ GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; USART_InitTypeDefUSART_InitStructure; NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=Bluetooth_RXD_Pin; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(Bluetooth_Port,&GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=Bluetooth_TXD_Pin; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(Bluetooth_Port,&GPIO_InitStructure); USART_InitStructure.USART_BaudRate=baud; USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx; USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None; USART_Init(USART1,&USART_InitStructure); USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE); USART_Cmd(USART1,ENABLE); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=3; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}voidUSART1_IRQHandler(void)//串口1藍(lán)牙接收{(diào) uint8_tReceive_Data; if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET) { Receive_Data=USART_ReceiveData(USART1); if((Bluetooth_Buffer_Address&0x8000)==0)//接收未完成 { if((Bluetooth_Buffer_Address&0x4000)!=0)//接收到\r { if(Receive_Data!=0x0a)//如果不是\n，說明接收錯(cuò)誤 Bluetooth_Buffer_Address=0;//清零重新開始接收 else Bluetooth_Buffer_Address|=0x8000;//最高位置1 } else//還未接收到\r { if(Receive_Data==0x0d)//如果接收到\r Bluetooth_Buffer_Address|=0x4000;//次高位置1 else//表示數(shù)據(jù)未接收完，將數(shù)據(jù)緩存到數(shù)組 { Bluetooth_Receive_Buffer[Bluetooth_Buffer_Address&0x3fff]=Receive_Data; Bluetooth_Buffer_Address++; } } } }}u8car_zhiling=0;u16sd_value=0;u32JL=0;intmain(){ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); RCC_Config();//時(shí)鐘初始化 SystemInit();//初始化系統(tǒng)時(shí)鐘為72MHZ KEY_Init(); TIM3_PWM_Init(); CGQ_Init(); LED_Init(); LED1=LED2=LED3=1; delay_init(); //延時(shí)函數(shù)初始化 hcsr04_NVIC(); Hcsr04Init(); Bluetooth_Config(9600);MH=0; while(1) { key_SMG(); if(xx==0)//停止?fàn)顟B(tài) { SetMotorVoltageAndDirection(0,0); yy=0; LED1=LED2=LED3=1; zz=1;MH=0; } if(xx==1)//運(yùn)行狀態(tài)：更具傳感器的狀態(tài)判斷循跡的工作 { LED1=0;//運(yùn)行狀態(tài)指示燈 JL=(uint32_t)Hcsr04GetLength(); if(JL>99)JL=99; JL=JL%100; //模式切換 if(yy==0)//模式1：自主滅火模式 { LED2=1;LED3=0; //滅火小車程序算法控制 //超聲波避障模式 if(JL<30) {SetMotorVoltageAndDirection(-sd_value,-sd_value); delay_ms(1000); SetMotorVoltageAndDirection(0,sd_value); delay_ms(1000); } else { if(CG_Z1==1&&CG_Y1==1)//如果都為高電平：前進(jìn) { SetMotorVoltageAndDirection(sd_value,sd_value); } else if(CG_Z1==0||CG_Y1==0)//兩個(gè)傳感器都檢測(cè)到，表示到達(dá)接近火源的最近位置。執(zhí)行：停止、啟動(dòng)水泵滅火、關(guān)閉水泵動(dòng)作。 { SetMotorVoltageAndDirection(0,0);//停止 MH=1;//啟動(dòng)水泵 delay_ms(5000); MH=0;//關(guān)閉水泵 } } } elseif(yy==1)//模式2：循跡模式：尋跡中檢測(cè)到滅火 { LED2=0;LED3=1; //紅外循跡模式：小車卡著黑線循跡行走 if(CG_Z1==0||CG_Y1==0)//兩個(gè)傳感器都檢測(cè)到，表示到達(dá)接近火源的最近位置。執(zhí)行：停止、啟動(dòng)水泵滅火、關(guān)閉水泵動(dòng)作。 { SetMotorVoltageAndDirection(0,0);//停止 MH=1;//啟動(dòng)水泵 delay_ms(5000); MH=0;//關(guān)閉水泵 } else { if(CG_Z2==1&&CG_Y2==1)//左右兩個(gè)傳感器都檢測(cè)到黑線，小車執(zhí)行停止 { SetMotorVoltageAndDirection(0,0); } else if(CG_Z2==0&&CG_Y2==0)//左右兩個(gè)傳感器都沒有檢測(cè)到黑線，小車執(zhí)行前進(jìn) { SetMotorVoltageAndDirection(sd_value,sd_value); } else if(CG_Z2==1&&CG_Y2==0)//如果左傳感器檢測(cè)到黑線，表示小車車頭偏左，為修正執(zhí)行動(dòng)作，小車執(zhí)行右轉(zhuǎn)的動(dòng)作 { SetMotorVoltageAndDirection(sd_value,0); } else if(CG_Z2==0&&CG_Y2==1)//如果右傳感器檢測(cè)到黑線，表示小車車頭偏右，為修正執(zhí)行動(dòng)作，小車執(zhí)行左轉(zhuǎn)的