附录 19

1绪论

1。1课题研究意义

随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡。

消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。各种大型石油化工企业、隧道、地铁等不断增多，油品燃气、毒气泄漏爆炸、隧道、地铁坍塌等灾害隐患不断增加。

此类灾害具有突发性强、处置过程复杂、危害巨大、防治困难等特点，已成顽疾。消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈，有效地解决消防人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。现场指挥人员可以根据其反馈结果，及时对灾情作出科学判断，并对灾害事故现场工作作出正确、合理的决策。

　1。2国内外的发展现状及其前景

2系统总体设计

2。1系统总体设计结构框图及工作原理

系统以STC12C5A60S2单片机作为核心的控制芯片，它是一款具有超低功耗特性的功能强大的单片机，自身带有Flash存储器，在系统设计、开发调试及实际应用上都表现出较明显的优点，如：超低功耗、强大的处理能力、丰富的片上外围模块、方便高效的开发方式、多种存储形式和适应工业级运行环境等。该系统整个电路分为六个模块，即驱动电机模块、处理器、火焰传感器模块、灭火模块、LCD12864显示模块、电源模块。首先利用火焰传感器对火焰进行检测，信号经过处理之后，送到单片机模块之中进行实时运算，然后输出相应的信号给驱动电机模块，从而控制了小车不断的向火源靠近，最后灭火模块启动进行灭火。设计框图如图2-1所示：

图2-1设计框图

2。2系统实现功能

该设计可实现火灾现场火源的自动寻找，然后小车自动靠近火源以及自动进行灭火。

3元器件介绍

3。1STC12C5A60S2简介

控制模块选用STC12C5A60S2作为主控制芯片，该芯片有足够的存储空间，可以方便的下载电脑上编好的C语言程序，能够满足该系统软件的需求，该芯片提供了两个计时器中断，对于消防小汽车的设计已经足够，采用该芯片使得其他模块的芯片选择变得灵活，能够比较准确的计算出时间，体现了很好的实时性。并且STC12C5A60S2有很好的扩展性，使用简单方便，灵活性高且价格低廉。这就是我们选择STC12C5A60S2的原因。论文网

STC12C5A60S2系列单片机的内部结构框图如下图所示。STC12C5A60S2单片机中包含中央处理器(CPU)、程序存储器(Flash)、数据存储器(SRAM)、定时/计数器、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体振荡电路等模块。STC12C5A60S2系列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。STC12C5A60S2单片机的最小系统如图3-1所示：

图3-1STC12C5A60S2最小系统

各引脚功能介绍：

1。VCC:接电源

2。GND:接地

3。P0口：输入输出引脚，为双向8位三态I/O接口

4。P1、P2口：P1口为8位准双口I/O接口，内部都有上拉电阻，P1口一般作为通用I/O接口，P2口可直接连接外部设备

5。P3。0、P3。1口：P3。0为串行数据口，P3。1为串行数据发送口