日期 2021年4月 摘 要随着当前科学技术的发展，嵌入式技术已经应用到了人们生活的各个方面，嵌入式小车给予了传统小车更多的功能，由于小车轻便灵活，所以这些小车被用在特别的一些任务上面，例如巡逻报警，还有危险地形的勘探等等。本文里设计一款基于stm32的巡逻报警小车，该小车由单片机实现智能控制，搭载了火焰传感器，可以对环境当中的火焰进行监督，一旦环境当中火焰过，浓度过大，通过蓝牙将对其报警，把相关的信息传递到手机上面。并且该小车搭载了风扇可以直接将火扑灭，这款小车可以用在特别的场合例如仓库、生产车间和人们生活环境当中。
 目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 火焰报警的研究现状 1
1.3 研究方法与内容 2
2 设计思路与方案论证 3
2.1 系统方案设计 3
2.2 方案论证 3
2.2.1 控制器的选择与论证 3
2.2.2 电机驱动芯片的选择与论证 4
2.2.3 显示器件的选择与论证 4
2.2.4 路况检测模块 5
3 系统硬件设计 6
3.1主控电路 6
3.2红外遥控电路 7
3.3路况检测模块 7
3.4智能防撞报警模块 8
3.5 电机驱动模块 9
3.6 火焰传感器电路 10
3.8 报警电路 10
39 蓝牙模块电路 11
4 系统软件设计 12
4.1 系统出程序设计 12
4.2 红外整体程序 13
4.3小车防撞报警 13
4.4火焰报警程序 14
总 结 16
致 谢 17
参考文献： 18
1 引言
1.1 研究背景
智能汽车技术是近几年在电子信息技术和其他高新技术基础上发展起来的，它是一种车体自己寻找前进路径 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
、规避障碍、起到辅助驾驶的新兴技术，最终可以运用到自动驾驶的领域。智能车辆系统作为典型的高新技术的综合体，它涵盖了计算机科学技术、各类传感器、通信融合、等人工智能应用方面的技术,通过检测、传导并分析道路信息来做出相应的控制决策。此次智能小车的设计包含了自动控制、嵌入式基本原理等几门我在本科阶段学习过的课程，再将这些书本知识穿插应用于同一个载体上时，使得学过的知识不只是停留在纸上谈兵的阶段，与实践相结合也增强了我的综合能力。
本课题要求设计基于单片机进行设计与仿真，基于基本电路与模拟电路和数字电路的进行设计与研究。针对巡逻报警小车系统设计，进行创新，通过软件Keil编写程序，Protuse软件进行仿真。
（1）根据巡逻报警小车系统设计的结构分析功能需求；
（2）完成巡逻报警小车系统的硬件、软件仿真与设计；
（3）保证系统稳定运行，同时仿真功能与实际功能相同；
（4）设计过程要根据实际需求完成既定功能，分析其运作流程，解释设计的可靠性及未能解决的问题；
1.2 火焰报警的研究现状
美国的Notifier公司在2015年发布了能够发出变调声响及脉冲信号以示火警的P900XN声光报警器和能够寻址的JTWBDFST851C智能感温探测器。2016年德国研制了可检测阴燃火灾的新型火灾报警器，这种传感器在传统传感器上加入了染料，这些染料会通过不同颜色来显示房间中所存在的气体。之后又更一步开发出超早期火灾探测报警系统，这些系统通过添加每体积的微粒来确定是否发生火灾，其探测灵敏度比普通的提高了2倍甚至更多，并且该系统可以在火灾发生前数小时或数天识别火灾。
近几年来，我国在火焰报警器产品的稳定性上也有很大进步[1]。我国在2014年Bluebird Fire推出了JTYGDJBF4100点型光电感烟探测器，能够自我诊断。在2018年推出由独立式物联网感烟报警器和监控平台及手机APP组成四信联网型独立式烟感监测系统。在一些企业中，合资企业的技术合作和生产也取得了良好的效果。但在实践中，自动报警系统与通信协议不符，自动报警系统落后于技术，存在一些未解决的问题[2]。
①范围太小，没有规定预防措施。②智能化程度低，导致报告迟交、错误报告和报告不足。③网络连接低，无区域火灾报警系统。④我国目前在超早期火灾探测报警技术还处在起步阶段，有待于进一步研究和开发应用。
1.3 研究方法与内容
以下为具体设计方法和思路：
1、查阅资料，进行初步构思和方案确立。
2、绘制系统原理图。
3、编写程序。
4、将编写好的程序，烧录进系统中，进行最终测试。
5、演示过程，准备最终答辩。
本文的正文结构主要分为原理说明、电路设计、硬件机械的介绍和软件程序的编写四部分，第一章主要就小车循迹、路径识别的原理进行了论述，顺便笼统的介绍了方向、速度控制的出发点。第二章则主要侧重整个设计所有的电路部分进行讨论，各个必要模块从设计电路进行了详细分析。第三章对车体硬件设施的改进和调整做出了方案，使得车体结构更加稳固。第四章详细介绍了设计中的软件编程部分，采用的方向、速度控制的算法程序，最终概括了结论。
2 设计思路与方案论证
2.1 系统方案设计
本设计采用了STM32单片机作为主控芯片来处理各模块运营工作，主要包含显示模块、报警模块、蓝牙模块、火焰传感器模块、路面检测模块、电机驱动模块，图1表示出系统硬件总框图。


图21 系统设计框图
2.2 控制器的选择与论证
方案一： STM32F103RBT6。32位单片机主频为72M，而51单片机的最高主频为24M，所以STM 32的运行速度比51单片机快很多。集成大部分工控当中的功能模块如USB，管脚多且外设丰富，该单片机的程序模块化，代码效率高，函数接口简单，开发简易且周期短，主要在工业控制、智能设备等上面使用。
方案二： AT89C51系列。传统的8051内核单片机升级后的单片机。有抗干扰强、工作频率广、内部高可靠进行复位、功耗低的优点，这种系列单片机采用的是AT89C第八代的加密技术，以现在技术水平来说暂时是没办法解的，完全兼容传统语句代码，抗干扰能力强，具有防外部时钟的功能。

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