一种基于STM32智能消防小车系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于STM32智能消防小车系统，包括微处理器、电机驱动模块、火源检测模块、舵机、超声波模块、蜂鸣器模块、电机、直流电源、稳压器电路、超声波电路；火源检测模块用于180度检测前方是否存在火焰，将检测的高低电平信号返回微处理器进行判断；超声波模块与超声波电路电连接用于检测小车与物体之间的距离，将距离的信息返回给微处理器；舵机用于接收微处理器发出的转动指令，实现小车的避障功能；电机驱动模块与电机电连接用于控制电机的正反转以及电机的转速；蜂鸣器模块用于模拟灭火装置；微处理器用于接收周边模块采集到的信息，并将信号处理后发送给指定模块并控制小车做出对应的动作；本实用新型专利技术性能高、成本低、设计可靠。设计可靠。设计可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种基于STM32智能消防小车系统


[0001]本技术涉及一种智能消防小车系统，特别涉及一种基于STM32智能消防小车系统。

技术介绍

[0002]随着电子技术的发展，人们越来越关注公共安全和自然灾害的防范措施。其中火灾最受人们关注，各大高校和中小学，模拟火灾现场，普及灭火知识。为防止火灾的发生和及时对火源熄灭，高层建筑设置有消防栓、灭火器、火焰报警器、自动灭火装置。据统计我国火灾发生数量不断增加，火灾给我国财产和人员伤亡带来了重大的损失。偏远地区的火灾发生频繁、死亡率较高，这是由于偏远地区的面积大，地形复杂，防控基础比较差，这样给消防人员灭火问题带来重大挑战。随着计算机技术的发展，智能消防机器人和智能消防小车的出现，代替消防人员灭火，减少人员的伤亡。同时智能小车具有巡检作用，对于大型的仓库，智能消防小车可以起到及时发现火灾的作用；现有的智能消防小车对于火焰的检测和避障功能还不是非常灵敏。
[0003]在2022年1
‑
6月间，我国火灾共接报44.9万起，死亡1025人，损失33.1亿元。同时消防救援队伍接处的救援救助警情任务覆盖范围越来越广，涉及高空、水域、地下、激流、严寒、高温、烟热、电磁、污染等恶劣环境，传统火灾扑救任务面临的场所也越来越复杂，处置中的危险性越来越强、难度越来越大。在此背景下，进行用于灭火抢险的微型智能消防车的创新设计是必要的，这可以尽量减少消防员进入火场的次数，并提高火场救援效率，因此本技术专利基于STM32微处理器技术的智能消防小车系统的系统设计就显得格外有意义。<br/>
技术实现思路

[0004]本技术的目的是克服现有技术缺陷，提供一种基于STM32智能消防小车系统，使得消防小车检测火焰、避障功能、小车转速更加灵敏，降低电路的成本，系统使用更加可靠。
[0005]本技术的目的是这样实现的：一种基于STM32智能消防小车系统，包括微处理器、电机驱动模块、火源检测模块、舵机、超声波模块、蜂鸣器模块、电机、直流电源、稳压器电路、超声波电路；
[0006]所述火源检测模块用于180度检测前方是否存在火焰，将检测的高低电平信号返回微处理器进行判断；
[0007]所述超声波模块与超声波电路电连接用于检测小车与物体之间的距离，将距离的信息返回给微处理器；
[0008]所述舵机用于接收微处理器发出的转动指令，实现小车的避障功能；
[0009]所述电机驱动模块与电机电连接用于控制电机的正反转以及电机的转速；
[0010]所述蜂鸣器模块用于模拟灭火装置；
[0011]所述微处理器用于接收周边模块采集到的信息，并将信号处理后发送给指定模块并控制小车做出对应的动作；
[0012]所述微处理器分别与电机驱动模块、超声波模块、舵机、火源检测模块和蜂鸣器模块电连接。
[0013]本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，有益效果为：超声波模块检测小车与物体之间的距离，将距离的信息返回给微处理器， 小车与物体之间的距离超过预设的距离，微处理器收到超声波返回的高电平，控制舵机转动，从而实现整套的避障功能；小车默认状态下为自动避障，当小车四周出现火源，微处理器初始化五路火焰传感器，当五路火焰传感器检测到火焰，微处理器接收到高电平，小车停止前进，蜂鸣器报警模拟灭火功能，当火焰熄灭时小车自动恢复自动避障的功能；采用五路火焰传感器可以同时输出数字信号和模拟信号，能够探测火焰发出的波段范围分别为700
‑
1100nm的短波近红外线，火焰传感器由光敏三极管通过感测是否存在火焰，五路火焰传感器由单独的五路火焰传感器组成，其中探测的范围达到120度，采用了1%的电阻设计，信号输出更加的准确，具有高精度的测量效果；采用微处理器提高了转换的精度，程序运行速度更快，减少外接数模和模数模块的麻烦，提高了整个系统的运行速度。
[0014]作为本技术的进一步限定，所述电机驱动模块还与直流电源和稳压器电路电连接。
[0015]作为本技术的进一步限定，所述直流电源采用12V直流电源，所述稳压电路采用78M05稳压器电路；所述12V直流电源外接在电机驱动模块上，其通过78M05稳压器电路，输出5V电压，给火源检测模块及蜂鸣器模块进行供电。
[0016]作为本技术的进一步限定，所述电机驱动模块采用L298N电机驱动模块，通过控制定时器输出PWM从而控制电机的转速以及正反转，实现控制小车移动方向。L298N模块是一款专用于电机驱动的集成电路，由ST公司生产的一种高压、大电流电机驱动芯片，其优点具有耐高压、电流大、功率强等诸多优点，L298N模块内部集成降压功能，通过降压模块可以输出一个5V电压可直接给周边模块传感器供电。
[0017]作为本技术的进一步限定，所述火源检测模块采用五路火焰传感器和红外感应电路，所述五路火焰传感器与红外感应电路电连接。火焰传感器利用红外线对火焰进行检测，根据火焰的亮度转换成高点变换的电信号，即红外火焰探头将外界红外光的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器反映为0～255范围内数值的变化。外界红外光越强，数值越小；红外光越弱，数值越大。五路火焰传感器可以同时输出数字信号和模拟信号，通过调节电阻值可以改变火焰的检测距离。
[0018]作为本技术的进一步限定，所述超声波模块采用HC
‑
SR04超声波模块，通过测量小车与前方物体之间的距离，从而实现小车的自动避障的功能。
[0019]作为本技术的进一步限定，所述舵机采用SG90舵机，所述超声波模块安装于舵机上方。
[0020]作为本技术的进一步限定，所述微处理器采用STM32F103RCT6单片机。
附图说明
[0021]图1为本技术结构框架。
[0022]图2为本技术中微处理器原理图。
[0023]图3为本技术超声波电路中原理图。
[0024]图4为本技术稳压器电路原理图。
[0025]图5为本技术红外感应电路原理图。
[0026]图6为本技术使用时传感器工作流程图。
具体实施方式
[0027]如图1所示的一种基于STM32智能消防小车系统，包括微处理器、电机驱动模块、火源检测模块、舵机、超声波模块、蜂鸣器模块、电机、直流电源、稳压器电路、超声波电路；
[0028]火源检测模块用于180度检测前方是否存在火焰，将检测的高低电平信号返回微处理器进行判断；火源检测模块采用五路火焰传感器和红外感应电路，五路火焰传感器与红外感应电路电连接；
[0029]超声波模块与超声波电路电连接用于检测小车与物体之间的距离，将距离的信息返回给微处理器；超声波模块采用HC
‑
SR04超声波模块，安装于舵机上方；通过测量小车与前方物体之间的距离，从而实现小车的自动避障的功能；
[0030]舵机用于接收微处理器发出的转动指令，实现小车的避障功能；舵机采用SG90舵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于STM32智能消防小车系统，其特征在于，包括微处理器、电机驱动模块、火源检测模块、舵机、超声波模块、蜂鸣器模块、电机、直流电源、稳压器电路、超声波电路；所述火源检测模块用于180度检测前方是否存在火焰，将检测的高低电平信号返回微处理器进行判断；所述超声波模块与超声波电路电连接用于检测小车与物体之间的距离，将距离的信息返回给微处理器；所述舵机用于接收微处理器发出的转动指令，实现小车的避障功能；所述电机驱动模块与电机电连接用于控制电机的正反转以及电机的转速；所述蜂鸣器模块用于模拟灭火装置；所述微处理器用于接收周边模块采集到的信息，并将信号处理后发送给指定模块并控制小车做出对应的动作；所述微处理器分别与电机驱动模块、超声波模块、舵机、火源检测模块和蜂鸣器模块电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于STM32智能消防小车系统，其特征在于，所述电机驱动模块还与直流电源和稳压器电路电连接。3.根据权利要求2所述的一种基于STM32智能消防小车系统，其特征在于，所述直流电源采用12V直流电源，所述稳压器电路采用78M05稳压器电路；...

【专利技术属性】
技术研发人员：程实，杨俊伟，孙欣乐，俞紫欣，万文泽，张宇，唐笑笑，曹天宇，李跃林，马致远，
申请(专利权)人：扬州大学广陵学院，
类型：新型
国别省市：