发布时间 : 星期四 文章消防智能电动车设计与制作更新完毕开始阅读80f519ef4afe04a1b071deb8
3节锂电池 2节锂电池 2节锂电池 光电对管寻迹 火焰传感器 光电对管测速 AT89S52 光电开关避障模块 车载数码管和LED点阵 灭火风扇 L298N驱动直流电机 SPCE061B 语音播报 DF无线发射模块 语音播报 4X8LCD液晶屏显示 DF无线接收模块 SPCE061B
图4 系统结构框图
1.4系统整体方案设计
对于本系统来说，要实现的目的是能够灭掉两个或更多的火源，并且能够返回启动区。由于场地为方格型场地，而我们的光电对管可以顺利的实现寻迹，转弯与方格的计数。而不能判断小车前进的方向。基于此，我们共设想了如下几种方案，并通过实验验证而最终选中一种最终方案。
方案1：小车由启动区启动，先沿第一列走到中间，同时检测第一列启动区到中间的6个黑方格中的火焰。然后返回到场地中间处径直往右走到场地的中间，在这个过程中并不检测小车的火焰传感器。走到中间后在向上走检测两次的6个黑方格中是否有火焰。如此这样每走半列就检测6个黑方格，一直扫描完所有的黑方格，图中标有X的黑方格即为每条路径扫描到的方格。一旦检测到火焰小车即停下将火吹灭。小车行进路线的示意图如图5所示：
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启动区 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
图5 小车行进路线示意图（方案1）
这样小车可以扫描到所有的黑方格来检测有没有火源。 但是这种扫描方法有如下几种缺点： （1） 这种检测需要的时间太多。
（2） 由于传感器可以检测到较远的距离，所以不容易实现小车只检测两侧的6个黑
方格。当小车在列上进行扫描时，容易检测到比较远的距离的火焰而产生错误的判断。
（3） 这种检测方法走的路程较多，小车略显不够智能。
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方案2：小车先走到中间的白线，然后横向走到场地的边界，同时检测两侧是否有火焰，如果有火焰的话记下火焰的列坐标。然后小车返回到场地中间在顺向走一遍，同时检测两侧是否有火焰，如果有火焰的话记下火焰的行坐标。这种寻找火焰的方式可以克服火焰传感器检测距离较远的问题。小车的路线示意图如图6所示：
启动区 此时已记录下火焰的坐标
图6 小车行进路线示意图（方案2）
这样在小车走完一遍横向和纵向的路程后，就可以知道任意位置的火焰的坐标。知道了火焰的坐标后就可以知道区吹灭火焰。
但是这种方案也有如下几个缺点：
（1） 小车所处的位置坐标以及火焰的坐标不容易确定。
（2） 该方案最不容易克服的缺点就是即使知道了火焰的坐标，从小车的当前位置走
到火焰的位置的路线不易确定。坐标与坐标之间的连接方式有很多，因此有很多条路径，而且小车在走每条路径的同时又需要检测前方是否有障碍物。因此还需要避障传感器。这在无形中为系统硬件和软件的设计增加了难度。如果不让小车避障的话，又要把每一条路径的信息都编进程序里去，这么多的信息处理量是不容易实现的。
因此我们放弃了这种方案，而去寻找其他的方法。
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方案3：我们还设想了一种不用固定路线的方案。由于火焰传感器的方向性特别好，我们可以设计遥望扫描方案。即将火焰传感器装在舵机的舵盘上，在启动区旋转舵盘扫描场地，当扫描到火焰时记下火焰的坐标。然后根据火焰的坐标确定灭火路线。
小车在启动区扫描场地
图7 小车行进路线示意图（方案3）
这种方案经过认真考虑，有如下几个方面难以实现：
（1） 火焰传感器虽然可以方向性很好的检测到火焰，但是对于火焰的不同的远近
距离，火焰传感器并没有不同的输出。因此用此种方案实现时，火焰的坐标难以确定。
（2） 当火焰的坐标确定后，小车前进的路线有很多条，而且有的路线上设有障碍
物。因此要想让小车实现题目的要求，还要加上避障传感器。同时还存在着最优路径的判断的问题。
考虑到本方案的系统实现有一定难度，因此我们放弃了此方案。
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