一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统技术方案

本实用新型专利技术具体涉及一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统，是为了解决现有技术的防火喷水装置不容易精准喷水，物联网检测方式需要设置多个物联网节点，以及机器人难以在仓库内遍历每个角落进行精准灭火的缺点而提出的，包括：单片机、烟雾探测电路、温度探测电路、巡线电路、行走驱动电路和喷水驱动电路，其中单片机的烟雾检测引脚与烟雾探测电路的输出引脚连接，单片机的温度检测引脚与温度探测电路的输出引脚连接，单片机的巡线接收引脚与巡线电路的输出引脚连接，单片机的行走控制引脚与行走驱动电路的输入引脚连接，单片机的喷水控制引脚与喷水驱动电路的输入引脚连接。本实用新型专利技术适用于制作仓库防火机器人。

A Warehouse Fire Robot Control System Based on Single Chip Microcomputer

The utility model specifically relates to a warehouse fire-fighting robot control system based on a single-chip computer, which aims to solve the problems of the existing technology that the fire-fighting sprinkler is not easy to precisely spray water, that the detection mode of the Internet of Things needs to set up multiple Internet of Things nodes, and that the robot is difficult to precisely fire-fighting in every corner of the warehouse. It includes: single chip computer, smoke detection circuit, temperature detection circuit, patrol circuit, walking drive circuit and water spray drive circuit. The smoke detection pin of single chip computer is connected with the output pin of smoke detection circuit, the temperature detection pin of single chip computer is connected with the output pin of temperature detection circuit, and the single chip computer is connected with the output pin of temperature detection circuit. The receiving pin of the patrol line is connected with the output pin of the patrol line circuit, the walking control pin of the single chip computer is connected with the input pin of the walking driving circuit, and the water spraying control pin of the single chip computer is connected with the input pin of the water spraying driving circuit. The utility model is suitable for making a warehouse fire prevention robot.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统
本技术涉及防火机器人控制电路领域，具体涉及一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统。
技术介绍
工厂、商铺的仓库往往会堆积大量货物，货物的包装箱或者运输布袋等都是易燃品，一旦出现火情，将带来难以估量的损失。现有技术中的仓库防火措施一般包括：1、在顶棚设置烟雾探测器和喷水装置，一旦检测到烟雾，则对整个房间进行喷水；2、通过物联网，当检测到火情时向远程控制台发送警报，由具体的工作人员来处理，或者通过物联网在局部区域喷水；3、设置往复运动的机器人，当检测到火情时机器人可以进行喷水灭火。第1种措施存在的问题是：发现火情时对房间的每一个角落进行喷水，会导致所有货物发生潮湿，可能对一些不允许存放在潮湿环境下的货物造成损害；第2种措施存在的问题是：需要设置很多个物联网节点，在仓库各个角落都设置节点才能实现精准灭火，进而会出现造价较高的问题，并且对于地下仓库等存在电磁屏蔽的场合，可能很难覆盖到WIFI信号，使得物联网通信难以建立；第3种措施存在的问题是：机器人只能按照程序设定好的轨迹进行运动，一般只能做往复运动或者简单的周期循环运动，而由于仓库内一般需要存放大量货物，能够运动的空间非常有限，只做往复运动往往不能遍历每个角落，并且当地形改变时需要重新修改机器人的运动程序，较为繁琐。因此需要一种新的仓库防火机器人控制电路，来解决现有技术存在的诸多问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有现有技术的防火喷水装置不容易精准喷水，物联网检测方式需要设置多个物联网节点，以及机器人难以在仓库内遍历每个角落进行精准灭火的缺点，而提出一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统。一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统，包括：单片机、烟雾探测电路、温度探测电路、巡线电路、行走驱动电路和喷水驱动电路，其中单片机的烟雾检测引脚与烟雾探测电路的输出引脚连接，单片机的温度检测引脚与温度探测电路的输出引脚连接，单片机的巡线接收引脚与巡线电路的输出引脚连接，单片机的行走控制引脚与行走驱动电路的输入引脚连接，单片机的喷水控制引脚与喷水驱动电路的输入引脚连接。本技术的有益效果为：1、设置了巡线电路，能够按照画好的路线进行行进，能够适应充满障碍物的仓库内路线，当仓库内路线发生变化时，只需要重新画线即可，不需要对控制电路做其他调整；2、电路中设置有温度传感器、烟雾传感器、喷水电路，可以在检测到火情时精准灭火；3、机器人可以自主运动，不需要物联网等无线通信装置，可以在信号不良的场合使用。附图说明图1为本技术基于单片机的仓库防火机器人控制系统的方框原理图；图2为本技术一个实施例的的行走驱动电路的结构图；其中U1为L298N芯片，P2为接口芯片，P2还同时连接单片机；P1为直流电源；P3为接口芯片，P3还同时连接步进电机；图3为本技术一个实施例的喷水电路的结构图；M为用于控制喷水阀门的电机；RL为继电器；图4为本技术一个实施例的巡线电路的结构图；其中TCR1、TCR2、TCR3、TCR4为TCRT5000型光电开关；LM324表示LM324型放大器；图5为本技术一个实施例的烟雾探测电路的结构图；其中S1为MQ-2型烟雾传感器。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的基于单片机的仓库防火机器人控制系统，如图1所示，包括：单片机、烟雾探测电路、温度探测电路、巡线电路、行走驱动电路和喷水驱动电路，其中单片机的烟雾检测引脚与烟雾探测电路的输出引脚连接，单片机的温度检测引脚与温度探测电路的输出引脚连接，单片机的巡线接收引脚与巡线电路的输出引脚连接，单片机的行走控制引脚与行走驱动电路的输入引脚连接，单片机的喷水控制引脚与喷水驱动电路的输入引脚连接。本技术的原理是：在仓库内由工作人员在地面上画出机器人行进路线，画线的颜色为黑色。仓库防火机器人通过巡线电路和行走驱动电路可以使得机器人沿着画线的路线进行运动，具体原理是巡线电路设置有多组光电开关，每一组光电开关包括一个发光二极管和一个高灵敏度光电晶体管，当发射的激光遇到黑线时，会被吸收而使光电晶体管接收不到信号，而遇到白色路面时会进行反射而使光电晶体管能够接收到信号，单片机通过每个光电开关的输出电平高低即可进行行走方向的改变。这一过程是不需要依赖于软件实现的，单片机通过判断电平高低即可调整行进方式，例如在一个实施例中，一共有4组光电开关，沿着机器人的两个轮之间等间隔设置，由左至右设为1号至4号光电开关，假如3号和4号光电开关输出的信号表明二极管发出的光被黑线吸收，则说明黑线接近于右侧车轮，进一步说明单片机应当向偏向右侧形式，使黑线介于2号光电开关和3号光电开关之间。本技术只保护控制电路的硬件配置，这种硬件配置能够支持上述功能，并且并不依赖于软件实现。本领域的技术人员为了完成完整的机器人功能，可以在本技术的硬件电路基础上进行二次开发。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：如图2所示，行走驱动电路包括L298N芯片、所述L298N芯片的IN1、IN2、IN3和IN4引脚分别与所述单片机的P1.1、P1.2、P1.3和P1.4引脚连接，所述L298N芯片的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4引脚分别与步进电机的四相连接。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：如图3所示，分压电阻，分压电阻的第一端连接单片机的喷水控制引脚，第二端与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极分别与第一二极管的正极和继电器连接；所述第一三极管为PNP三极管；所述继电器用于控制第一开关，第一开关与蓄电池和喷水电机构成串联的闭合回路；第一二极管的负极和继电器的电源输入端均连接直流电源。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：如图4所示，巡线电路包括LM324芯片、第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关和第四光电开关；其中LM324芯片的2号引脚与第一光电开关的信号端连接，LM324芯片的6号引脚与第二光电开关的信号端连接，LM324芯片的12号引脚与第三光电开关的信号端连接，LM324芯片的9号引脚与第四光电开关的信号端连接，LM324芯片的3号引脚连接第一电位器的滑动端，LM324芯片的5号引脚连接第二电位器的滑动端，LM324芯片的13号引脚连接第三电位器的滑动端，LM324芯片的10号引脚连接第四电位器的滑动端；第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关和第四光电开关均由相互并联的发光二极管和光电传感器组成。可以看出LM324芯片的输入是四个光电开关TCR1至TCR4的输出信号，LM324芯片的输出为1OUT～4OUT，分别与单片机的四个I/O引脚连接，这样可以由单片机来检测是否接收到光电开关的信号。LM324的作用是将光电开关的信号进行放大，便于单片机进行识别判断。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关和第四光电开关均为TCRT5000红外反射式光电开关。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统，其特征在于，包括：单片机、烟雾探测电路、温度探测电路、巡线电路、行走驱动电路和喷水驱动电路，其中单片机的烟雾检测引脚与烟雾探测电路的输出引脚连接，单片机的温度检测引脚与温度探测电路的输出引脚连接，单片机的巡线接收引脚与巡线电路的输出引脚连接，单片机的行走控制引脚与行走驱动电路的输入引脚连接，单片机的喷水控制引脚与喷水驱动电路的输入引脚连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的仓库防火机器人控制系统，其特征在于，包括：单片机、烟雾探测电路、温度探测电路、巡线电路、行走驱动电路和喷水驱动电路，其中单片机的烟雾检测引脚与烟雾探测电路的输出引脚连接，单片机的温度检测引脚与温度探测电路的输出引脚连接，单片机的巡线接收引脚与巡线电路的输出引脚连接，单片机的行走控制引脚与行走驱动电路的输入引脚连接，单片机的喷水控制引脚与喷水驱动电路的输入引脚连接。2.根据权利要求1所述的基于单片机的仓库防火机器人控制系统，其特征在于，所述行走驱动电路包括L298N芯片、所述L298N芯片的IN1、IN2、IN3和IN4引脚分别与所述单片机的P1.1、P1.2、P1.3和P1.4引脚连接，所述L298N芯片的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4引脚分别与步进电机的四相连接。3.根据权利要求1或2所述的基于单片机的仓库防火机器人控制系统，其特征在于，所述喷水电路包括：分压电阻，所述分压电阻的第一端连接单片机的喷水控制引脚，第二端与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极分别与第一二极管的正极和继电器连接；所述第一三极管为PNP三极管；所述继电器用于控制第一开关，第一开关与蓄电池和喷水电机构成串联的闭合回路；第一二极管的负极和继电器的电源输入端均连接直流电源。4.根据权利要求3所述的基于单片机的仓库防火机器人控制系统，其特征在于，所述巡线电路包括LM324芯片、第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关和第四光电开关；其中LM324芯片的2号引脚与第一光电开关的信号端连接，LM324芯片的6号引脚与第二光电开关的信号端连接，LM324芯片的12号引脚与第三光电开关的信号端连接，LM...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳，徐东昊，李东洁，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23