一種智能火災(zāi)搜救小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種智能火災(zāi)搜救小車。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，在過去的幾十年里，大量的高樓大廈、核工廠和化 學(xué)實(shí)驗(yàn)室等不斷出現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，不僅難于進(jìn)行滅火，而且其中的很多危險(xiǎn)因素都直接 威脅著消防隊(duì)員的生命安全和社會(huì)自然的和諧。所以智能機(jī)器人應(yīng)用于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)也越來越 普遍。一方面可以在人手不足的情況下替代消防員搜集火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，另一方面能夠在一些極 端危險(xiǎn)的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)替代消防員去搜尋生命跡象。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)消防領(lǐng)域中搜查工作危險(xiǎn)性比較大以及減少消防搜救 工作的人工工作量，提供一種智能火災(zāi)搜救小車，可替代消防員做一些危險(xiǎn)性搜查工作，搜 集火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況信息，并將信息反饋。
[0004] 為達(dá)到目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種智能火災(zāi)搜救小車，包括一個(gè)小車和一個(gè)小車自動(dòng)控制火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)， 小車包含有二自由度舵機(jī)云臺(tái)、驅(qū)動(dòng)輪、小車底板、萬向輪，其特征在于：所述小車包括 STC12C5A60S2控制模塊、紅外檢測(cè)模塊、電機(jī)模塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊和電源模 塊。所述STC12C5A60S2控制模塊與紅外檢測(cè)模塊、電機(jī)模塊、圖像采集模塊相連接，圖像采 集模塊與信息傳輸模塊相連，電源模塊為STC12C5A60S2控制模塊、紅外檢測(cè)模塊、電機(jī)模 塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊提供電源；所述紅外檢測(cè)模塊是一個(gè)遠(yuǎn)紅外傳感器通過一 個(gè)二自由度舵機(jī)云臺(tái)固定于小車底板（的前端組成紅外檢測(cè)模塊，所述的電機(jī)模塊由大直 流電機(jī)和小直流電機(jī)組成，大直流電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪；小直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)二自由度舵機(jī)云臺(tái)； 所述電源模塊一個(gè)內(nèi)置蓄電池安置于一個(gè)蓄電池固定座內(nèi)，該蓄電池固定座固定于小車地 板下面；所述的STC12C5A60S2控制模塊置于一個(gè)放芯片的木盒中而固定在小車底板上。
[0006] 各主要組成模塊及其功能說明如下：
[0007] 1、STC12C5A60S2 控制模塊
[0008] STC12C5A60S2的核心部件是單片機(jī)STC12C5A60S2,它與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容、 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器、1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz~33Hz、三級(jí)加 密程序存儲(chǔ)器、32個(gè)可編程I/O口線、三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源、全雙工UART 串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo) 識(shí)符。STC89C52是一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8位CPU和在線系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈 活、超有效的解決方案。STC12C5A60S2單片機(jī)在電子類產(chǎn)品中有廣泛的應(yīng)用。圖2所示為 STC12C5A60S2的引腳分布圖。主要引腳功能如下[0009]
[0010]單片機(jī)STC12C5A60S2與其他控制模塊連接的I/O分配如下表所示 [0011]
[0012] 2、電機(jī)模塊
[0013] 電機(jī)模塊包括，小直流電機(jī)和大直流電機(jī)。小直流電機(jī)控制二自由度云臺(tái)，大直 流電機(jī)控制兩驅(qū)動(dòng)輪。如圖7為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路示意圖智能機(jī)器人行走主要靠前端的 兩個(gè)輪子，因此分別通過大直流電機(jī)對(duì)其控制，定義大直流電機(jī)Al，A2, Bl，B2四個(gè)端口與 STC12C5A60S2單片機(jī)P1. 1，P1. 2, P0. 6, P0. 7四個(gè)引腳相連接，Al，A2控制左輪的正反轉(zhuǎn)， B1，B2控制右輪的正反轉(zhuǎn)。兩驅(qū)動(dòng)輪配合一個(gè)萬向輪進(jìn)行行走。兩個(gè)RB-421舵機(jī)通過小直 流電機(jī)來控制，小直流電機(jī)兩個(gè)端口 IN1與IN2分別與STC12C5A60S2單片機(jī)P2. 0與P2. 1 相連用于控制一個(gè)舵機(jī)上下轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)舵機(jī)左右轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014] 3、圖像采集模塊
[0015] 圖像采集模塊主要由一個(gè)MT9V139-BGA63 CMOS傳感器組成，多用于攝像頭的圖像 采集，具備圖像采集功能，價(jià)格便宜，實(shí)用。一共有兩個(gè)接口，一個(gè)圖像采集開關(guān)接口，另一 個(gè)是數(shù)據(jù)傳輸接口，與信息傳輸模塊接口相連接。
[0016] 4、紅外檢測(cè)模塊
[0017] 紅外檢測(cè)模塊采用D203S熱釋電紅外傳感器。與STC12C5A60S2的P3. 6 口相連， 若檢測(cè)到合適的紅外信號(hào)，則會(huì)給控制模塊發(fā)出信息，請(qǐng)求處理。
[0018]5、信息傳輸模塊
[0019] 信息傳輸模塊主要由BLK-MD-BC04-L超遠(yuǎn)距離藍(lán)牙模塊，能夠傳輸圖像采集模塊 獲取的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)機(jī)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的傳輸。
[0020] 6、電源模塊
[0021] 電源模塊采用了一組電動(dòng)車專用的高功率12V20AH的蓄電池，標(biāo)稱電壓為24. 6V， 為電機(jī)模塊中的直流大電機(jī)和小電機(jī)供電。針對(duì)這次的高功率電機(jī)的影響采用了雙電源的 方式，另外提供一個(gè)5V的小蓄電池為STC12C5A60S2控制模塊、紅外檢測(cè)模塊、避障模塊、圖 像采集模塊，信息傳輸模塊提供穩(wěn)定的電源保證。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下顯而易見和實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 本實(shí)用新型提供的智能小車可以在行走過程中對(duì)環(huán)境進(jìn)行判斷和識(shí)別，能夠避開 障礙，對(duì)遠(yuǎn)紅外傳感器得到的信息進(jìn)行分析，在檢測(cè)到人體紅外信號(hào)的時(shí)候，紅外傳感器會(huì) 給控制模塊一個(gè)信號(hào)，有控制模塊再給圖像采集模塊一個(gè)信號(hào)，控制圖像采集模塊拍照并 且將獲取的圖像信息，圖像采集模塊與信息傳輸模塊直接相連，經(jīng)信息傳輸模塊傳輸出去。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型智能火災(zāi)搜救小車自動(dòng)控制及火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0025] 圖2是本實(shí)用新型智能火災(zāi)搜救小車的主視圖。
[0026] 圖3是本實(shí)用新型智能火災(zāi)搜救小車的左視圖。
[0027] 圖4是本實(shí)用新型智能火災(zāi)搜救小車的電機(jī)聯(lián)軸器。
[0028]圖5是本實(shí)用新型智能火災(zāi)搜救小車的圖像采集模塊固定板。
[0029] 圖6為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
[0030] 圖7為A/D轉(zhuǎn)換流程圖。
[0031] 圖8為TX05D的內(nèi)部電路圖。
[0032] 圖9為7805電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施結(jié)合【附圖說明】如下：
[0034] 實(shí)施例一：
[0035] 參見圖1-圖9,本智能火災(zāi)搜救小車，包括一個(gè)小車和一個(gè)小車自動(dòng)控制火災(zāi)檢 測(cè)系統(tǒng)，小車包含有二自由度舵機(jī)云臺(tái)、驅(qū)動(dòng)輪、小車底板、萬向輪，其特征在于：所述小車 自包括STC12C5A60S2控制模塊、紅外檢測(cè)模塊、電機(jī)模塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊和 電源模塊。所述STC12C5A60S2控制模塊與紅外檢測(cè)模塊、電機(jī)模塊、圖像采集模塊相連接， 圖像采集模塊與信息傳輸模塊相連，電源模塊為STC12C5A60S2控制模塊、紅外檢測(cè)模塊、 電機(jī)模塊、圖像采集模塊、圖像傳輸模塊提供電源；所述紅外檢測(cè)模塊是一個(gè)遠(yuǎn)紅外傳感器 通過一個(gè)二自由度舵機(jī)云臺(tái)固定于小車底板的前端組成紅外檢測(cè)模塊，所述的電機(jī)模塊 由大直流電機(jī)和小直流電機(jī)組成，大直流電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪；小直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)二自由度舵機(jī) 云臺(tái)；所述電源模塊一個(gè)內(nèi)置蓄電池安置于一個(gè)蓄電池固定座內(nèi)，該蓄電池固定座固定于 小車地板下面；所述的STC12C5A60S2控制模塊置于一個(gè)放芯片的木盒中而固定在小車底 板上。
[0036] 實(shí)施例二：
[0037] 本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下：所述智能火災(zāi)搜救小車，紅外傳 感器采用D203S熱釋電紅外傳感器。所述電機(jī)模塊采用內(nèi)部集成有兩個(gè)橋式電路的專用 芯片L298所組成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)大直流電機(jī)和小直流電機(jī)；所述電源模塊通過大 直流電機(jī)控制智能機(jī)器人前端的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪；定義大直流電機(jī)Al，