1引言

在当今时代，随着科技逐渐发达，很多的家电因为自身质量和老化的原因，易引发火焰，给个人带来诸如轻如财产损失重则人员伤亡的诸多弊端，除此之外，大量货物使得仓库的使用成为主流趋势，大仓库的管理相对较难，人力物力的使用大大的浪费了资源，同时得不到很好的效果，常常一点的火星都会引起熊熊大火，防火安全问题困扰着过去每一个人，电器电线老化，大量易燃物不能安全存放等原因引发的火灾造成数额巨大的经济损失、生命安全问题，因此快速发现明火并将其扑灭从而保护社会财产

是现社会保护人身和财产安全急需解决的重要问题[1]。目前你防火、灭火措施仍然以人力为主，但人力资源短缺、人的能力和精力的、效率低、发现不及时等问题，常常会延误最佳的灭火时间，此时，寻求一合理有效的针对智能灭火的仪器就势在必行，不可忽视，本设计中使用智能小车这一设备来解决这个问题[2]。

2系统硬件电路设计

图1整体框架图

该避障灭火小车主要由6模块构成（图1所示），分别是主控制器模块、电源供电模块、L298N电机驱动模块、红外避障模块、光敏寻火模块、电机灭火模块[1]。电源模块是由3节3.7V电池构成,电源模块给其它各个模块供给电能。在小车的行进过程中红外避障模块不断发出红外射线，当遇到障碍物时，避障模块发出的红外线会被障碍物反射回来，并被红外接收管收到转换为电信号反馈与主控制器，然后由主控制器做出判断向驱动模块发出信号，在合适的时机进行避障转弯。当寻火模块检测到火焰时将信号发送给主控制器，主控制器将根据具体参数，判断具体火焰相对于小车的方向，在前侧，左侧还是右侧，并向驱动模块发出信号控制小车进行转弯或直行。当小车寻火并到达距火焰一定距离时，主控制器会发出信号，使灭火模块开始工作，并实时监测灭火效果。

STCC52虽然是8位控制器，但在考虑到当此小车投入到现实生产中必然是成本越低越好，另外经过试验证明此主控芯片完全可以胜任所需要的各项需求，所以最终确定使用该主控芯片作为小车的主控芯片。

L298N是一种能够产生较高电压和较大电流电机驱动芯片。本设计中的电机使用的是2只5V的直流电机，将两只直流电机装在小车的左右后方，构成后轮驱动的智能小车。只要控制驱动模块输入端IN1、IN2、IN3、IN4的高低电平，就可以使小车左右轮实现正反转。当小车在行进中遇到障碍时，驱动模块驱动左右两轮使它们有相反的转向，从而使小车进行转弯，当小车避开障碍后，两轮具有相同转向，小车继续前行[3]。其电路如图2。

3系统软件设计

软件部分是在Keil软件中完成的，该软件具有很好的可视化界面，大部分8位单片机的编程均是在该软件中完成的。软件开发采用的是模块化程序，将程序分成若干个子程序，然后进行每个模块程序的逐一编写[4]。分模块进行程序的编写与调试，方便后期的检查。在所有程序编写完成后，将程序烧录至STCC52进行整机测试，反复调试后得到最后想要的结果。

系统上电，单片机开始工作，首先进行各模块的初始化，L298N电机驱动模块、红外避障模块、光敏寻火模块、电机灭火模块分别初始化，小车开始前进。

智能避障灭火小车在行进过程中，单片机中不断扫描避障子程序，当红外避障模块检测到左方或右方有障碍时，智能小车响应的向右转或左转。在转向过程中，单片机仍不断扫描并执行避障子程序，直到红外避障模块检测不到障碍，此时将退出避障程序。

智能避障灭火小车在行进过程中，不断进行火焰的检测，当检测到火焰时小车将寻找合适的位置，反馈与单片机。同时单片机做出响应反映，打开灭火装置，进行灭火，并在灭火过程中，不断监测灭火情况。当火焰熄灭时，灭火完成，小车将关闭灭火装置。

4结束语

本文设计了采用STCC52为主控制器，把电源供电模块、L298N电机驱动模块、红外避障模块、光敏寻火模块、电机灭火模块结合起来，并且经过硬件反复调试、软件的反复修改，最终成功设计出了一辆智能避障灭火小车。该小车能较好的完成避障、寻火、灭火的功能，具有准确度高、灭火迅速的特点，且该智能小车具有精准度高、设计简单、耗能低、操作方便，具有一定的推广价值。

参考文献：

[1]朱志平.基于单片机智能灭火小车控制系统的设计[J].渭南师范学院学报,2014,(3):22-25.

[2]吴秉慧,徐嘉欢,高超禹,朱斐.小型自动灭火机器人[J].软件, 2015,(11):56-60.

[3]陈柳江.智能小车设计中传感器的应用[J].好家长,2016,(25):247.

[4]陆斌.自动避障和火焰搜索在智能灭火机器人中的实现[J].工业控制计算机,2012,(2):105-106.

作者简介：朱国良，男，本科生在读，徐州工程学院数理学院，江苏徐州221000

王思炜，本科生在读，徐州工程学院数理学院，江苏徐州221000渠祥祥，本科生在读，徐州工程学院数理学院，江苏徐州221000种法力（通讯作者）（1977-），男，博士，副教授，徐州工程学院数理学院，江苏徐州221000

基于单片机智能避障灭火小车的设计

朱国良王思炜渠祥祥种法力

摘要：大多数的房屋和仓库中的防火、灭火措施仍然以人力为主，但单单靠人的力量来解决此类问题仍然存在欠缺，为解决该问题设计了采用STCC52为主控制器的智能小车。该小车是一款集避障、寻火、灭火，实时监测灭火效果等多功能于一身的智能小车。能够主动寻找火源并有效躲避途中障碍，在灭火时能够实时监测灭火效果，最终实现安全灭火。

关键词：STCC52单片机避障监测灭火

中图分类号：G2.0文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2017.11.029

图2

电机驱动模块电路

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