[發(fā)明專利]紅外循跡超聲測距智能消防小車

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510964326.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105629997A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?zhí)m勇;耿文杰;劉澤威;劉勝;劉洪丹;李冰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12;G01S15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種紅外循跡超聲測距智能消防小車，包括車體，其特征是：還包括智能控制系統(tǒng)，所述智能控制系統(tǒng)包括主控制器、紅外傳感模塊、超聲波傳感模塊、火焰?zhèn)鞲心K、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滅火機(jī)構(gòu)、顯示模塊、聲光提示模塊和電源模塊；所述主控制器為MC9S12XS128單片機(jī)，其采用單一電源模塊供電；所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的包括步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，其中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊由L298N芯片作為驅(qū)動(dòng)芯片，其內(nèi)部包含四通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，通過改變四通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路輸出來改變步進(jìn)電機(jī)的相序，來控制步進(jìn)電機(jī)的前進(jìn)、后退和停止，通過改變定時(shí)四通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路中斷的時(shí)間來控制不僅電機(jī)的速度；滅火機(jī)構(gòu)包括滅火風(fēng)扇和風(fēng)扇控制模塊；所述紅外傳感模塊、超聲波傳感模塊、火焰?zhèn)鞲心K向主控制器單向傳輸信號，所述主控制器向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、風(fēng)扇控制模塊、顯示模塊、聲光提示模塊單向傳輸信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外循跡超聲測距智能消防小車，其特征是：所述電源模塊包括3.3V穩(wěn)壓電源和5V穩(wěn)壓電源，其中5V穩(wěn)壓電源采用LM2576開關(guān)電源，由7.4V電源獲得5V的穩(wěn)壓值；3.3V穩(wěn)壓電源采用LM1117用5V獲得3.3V的穩(wěn)壓值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外循跡超聲測距智能消防小車，其特征是：所述紅外傳感模塊設(shè)置在所述車體表面，由紅外發(fā)射管與HS0038紅外接收管組成，來檢測地面黑線以及車體避障。

紅外傳感模塊共五組，其中兩組設(shè)置在在所述車體下部共安裝上下兩排傳感器，下排三對主要用來檢測小車經(jīng)過的路面黑線，在沒有檢測到黑線時(shí)HS0038輸出保持低電平，當(dāng)檢測到黑線時(shí)輸出立刻由低變高，并將其輸出接至單片機(jī)的PE口進(jìn)行分析處理。上排共安裝5對，主要用來檢測車體的前方及兩邊是否有障礙物。在沒有障礙物時(shí)輸出為高電平，檢測到障礙物時(shí)輸出變?yōu)榈碗娖健Ｆ潆娐穲D如附錄圖5所示。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外循跡超聲測距智能消防小車，其特征是：所述火焰?zhèn)鞲心K采用普通的紅外接收管作為火焰檢測元件，并將其設(shè)計(jì)成半圓狀安裝于車體的前上方。

并巧妙地將各紅外接收管調(diào)整成適當(dāng)?shù)慕嵌纫苑奖慊鹧娴臋z測。該紅外接收管檢測火焰的原理如下：其當(dāng)沒有檢測到光照時(shí)輸出為0V，隨著光線的增強(qiáng)其電壓輸出值也相應(yīng)的增大，在該電路中，將其中7個(gè)接收管的輸出接至比較器的輸入端，并將比較器的輸出接至單片機(jī)的PT口，另外6個(gè)接收管的輸出接至單片機(jī)的AD口，其電路圖如附錄圖6和圖7所示。當(dāng)檢測到火焰時(shí)，單片機(jī)控制舵機(jī)轉(zhuǎn)到火焰所在的位置，并通過其上固定的超聲波傳感器來檢測車體與蠟燭的距離小于10cm時(shí)，打開風(fēng)扇吹滅蠟燭。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外循跡超聲測距智能消防小車，其特征是：所述顯示模塊采用Nokia5110顯示屏，由主控制器控制，顯示紅外傳感模塊的紅外檢測情況以及火焰?zhèn)鞲心K的檢測情況。

該顯示模塊采取圖形顯示的方式，使傳感器返回的現(xiàn)象更加容易觀察，同時(shí)更加方便各個(gè)傳感器模塊的調(diào)試。該模塊用到的是Nokia5110顯示屏，其供電電壓為3.3V，通過編寫相應(yīng)的顯示程序使其顯示傳感器返回的數(shù)據(jù)，其中包括路面黑線的檢測結(jié)果、障礙物的檢測結(jié)果以及火焰的檢測結(jié)果。