[发明专利]红外循迹超声测距智能消防小车

权利要求书

1.一种红外循迹超声测距智能消防小车，包括车体，其特征是：还包括智能控制系统，所述智能控制系统包括主控制器、红外传感模块、超声波传感模块、火焰传感模块、步进电机驱动机构、灭火机构、显示模块、声光提示模块和电源模块；所述主控制器为MC9S12XS128单片机，其采用单一电源模块供电；所述步进电机驱动机构的包括步进电机和步进电机驱动模块，其中步进电机驱动模块由L298N芯片作为驱动芯片，其内部包含四通道逻辑驱动电路，通过改变四通道逻辑驱动电路输出来改变步进电机的相序，来控制步进电机的前进、后退和停止，通过改变定时四通道逻辑驱动电路中断的时间来控制不仅电机的速度；灭火机构包括灭火风扇和风扇控制模块；所述红外传感模块、超声波传感模块、火焰传感模块向主控制器单向传输信号，所述主控制器向步进电机驱动模块、风扇控制模块、显示模块、声光提示模块单向传输信号。

2.根据权利要求1所述的红外循迹超声测距智能消防小车，其特征是：所述电源模块包括3.3V稳压电源和5V稳压电源，其中5V稳压电源采用LM2576开关电源，由7.4V电源获得5V的稳压值；3.3V稳压电源采用LM1117用5V获得3.3V的稳压值。

3.根据权利要求1所述的红外循迹超声测距智能消防小车，其特征是：所述红外传感模块设置在所述车体表面，由红外发射管与HS0038红外接收管组成，来检测地面黑线以及车体避障。

红外传感模块共五组，其中两组设置在在所述车体下部共安装上下两排传感器，下排三对主要用来检测小车经过的路面黑线，在没有检测到黑线时HS0038输出保持低电平，当检测到黑线时输出立刻由低变高，并将其输出接至单片机的PE口进行分析处理。上排共安装5对，主要用来检测车体的前方及两边是否有障碍物。在没有障碍物时输出为高电平，检测到障碍物时输出变为低电平。其电路图如附录图5所示。

4.根据权利要求1所述的红外循迹超声测距智能消防小车，其特征是：所述火焰传感模块采用普通的红外接收管作为火焰检测元件，并将其设计成半圆状安装于车体的前上方。

并巧妙地将各红外接收管调整成适当的角度以方便火焰的检测。该红外接收管检测火焰的原理如下：其当没有检测到光照时输出为0V，随着光线的增强其电压输出值也相应的增大，在该电路中，将其中7个接收管的输出接至比较器的输入端，并将比较器的输出接至单片机的PT口，另外6个接收管的输出接至单片机的AD口，其电路图如附录图6和图7所示。当检测到火焰时，单片机控制舵机转到火焰所在的位置，并通过其上固定的超声波传感器来检测车体与蜡烛的距离小于10cm时，打开风扇吹灭蜡烛。

5.根据权利要求4所述的红外循迹超声测距智能消防小车，其特征是：所述显示模块采用Nokia5110显示屏，由主控制器控制，显示红外传感模块的红外检测情况以及火焰传感模块的检测情况。

该显示模块采取图形显示的方式，使传感器返回的现象更加容易观察，同时更加方便各个传感器模块的调试。该模块用到的是Nokia5110显示屏，其供电电压为3.3V，通过编写相应的显示程序使其显示传感器返回的数据，其中包括路面黑线的检测结果、障碍物的检测结果以及火焰的检测结果。