消防智能小车.doc下载

weixin_39821746 2023-03-19 14:30:10
电动消防车 题 目: 电动消防车 学 院:计算机与信息工程学院 专 业:电子信息工程 班 级:09(1)班 成 员: 指导老师: 2011/7/27 摘要 本次设计CPU采用51系列单片机中的STC89C52RC完成的是学校组织的灭火机器人大赛 。完成的作品基本功能要求在规定的场地中尽快寻找到火源,然后在尽可能短的时间内 作出灭火动作。 本作品使用51单片机产生PWM波,控制小车的直流电动机,利用红处开关管探测障碍 物,使得小车能够避开障碍,找到火源,从而做出灭火动作。同时使用液晶显示各个阶 段小车的任务,使得我们对小车的运行有一个很好的了解。 关键词:51单片机 智能小车 光电开关 PWM 液晶显示 一、 设计目的 设计制作一个电动消防车,能到消防场地任意地点进行灭火作业。以蜡烛模拟火源 ,火源随机分布在场地中,消防场地如图所示。 二、要求 (1) 消防场地为白色背景,尺寸为180cm×120cm。按图中位置配置黑色线条,线条宽度为1.7 cm(30%。但场地边界不允许配置线条。场地内外均不允许再设置任何其他的引导措施。 (2) 障碍物为白色,尺寸为:长×宽×高=56cm×15cm×15cm,障碍物必须按图对称牢固固定在场 地上,位置如图所示。 (3) 车库地面为红色,车库尺寸为30cm×30cm。出发前,要求车的整体在车库内;返库时,车 头向里或向外自定,车的整体应在车库内。 (4) 车的长宽高分别不大于25cm、25cm、25cm,电池供电,在一次测试中不允许更换电池。 (6) 蜡烛直径不小于12mm,高度5~20cm,灭火时每次只允许扑灭一个蜡烛。 (7)在场地中随机放置一只蜡烛。消防车从车库启动,计时开始,消防车同时发出出库 声音提示。消防车从车库出口驶出车库,自动行走到距离火源10cm以内区域,发出火警 声音提示,停车3秒钟。 (8)消防车执行灭火工作,灭火完毕后,发出火灭声音提示。 (9)消防车经由车库出口自动返回到车库,停稳后,发出返库声音提示,计时结束。 (10)上述过程用时尽可能少。 三、 方案设计与论证 根据设计的目的与要求,经过讨论我们一致选定左手法则,即小车一直延左墙走, 当遇到障碍物就右转,直到进入火灾区时检测到白线改为右手走法,再利用蜡烛前面的 白线检测火源。因此设计的小车要求能够及时调节前进的方向,以避开障碍物,顺利找 到火源。 1. 直流调速系统 鉴于价格和功能的考虑,我们选择了直流电机,通过PWM控制小车的速度以及方向。 电机驱动部分由以下两种方案: 方案一:使用MOSFET构成H桥式驱动电路,利用PWM波形来控制小车的速度,再用单片 机两个I/O口控制电机旋转方向,此电路驱动功率比较大,小车的转速比较快。 方案二:采用直流电机驱动芯片L298N来驱动小车的电机。 L298N作为集成芯片,一块芯片能够输出两路PWM波形,控制两个电机,相对于由MO SFET构成的H桥式驱动电路来说具有电路焊接简单,焊接完成后不易出差错的优点。二者 价格上差别不大,所以我们优先选择了方案二。 2. 避障电路的设计 为了能够使小车快速地找到火源所在的房间,就要求避障系统比较灵敏,遇到障碍物迅 速躲避,对于避障电路有以下三种方案: 方案一:使用红外开关管ST168来避障 方案二:使用光电开关E3F3-DS5ON1 方案三:使用超声波避障电路 由于ST168的探测距离太近,而小车的速度不能太慢,ST168那一系列的红外开关管不能 够满足要求。方案二中的光电开关,探测距离能够达到1m,而且抗干扰能力也比较强, 但是透镜容易受到粉尘和油污的污染,透镜一旦弄脏,不仅使光束散乱,又会挡住了一 部分光,所以不选方案二。对于超声波测距电路,能检测范围在0.1- 2.00m,测量精度1cm,测量时与被测物无直接接触,能够清晰地显示结果。LM567可应用 于超声波遥控测距电路,因此我们采用了LM567芯片,用LM567发出一定频率的脉冲来抗 干扰,测到障碍物输出低电平给单片机,单片机通过识别高低电平来判断是否遇到障碍 物,通过程序设计控制四个减速电机的快慢,后退,左转,直走,右转来绕过障碍物。' 3. 寻迹电路模块设计 这里的循迹是指小车在白色地板上旬黑线行走,通常采取的办法是下两种方案: 方案一:用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。红外发射管发出红外 线,当发出的红外线照射到白色的平面后反射,若红外接收管能接收到反射回的光线则 检测出白线继而输出低电平,若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电 平。这样自己制作组装的寻迹传感器基本能够满足要求,但是工作不够稳定,且容易受 外界光线的影响,因此我放弃了这个方案。 方案二:用RPR220型光电对管。RPR220是一种一体化反射型光电探测器,其发射器是 一个砷化镓红 , 相关下载链接:https://download.csdn.net/download/qq_43934844/87505707?utm_source=bbsseo
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内容概要:本文聚焦于电力电子化电力系统中变换器端口导纳的黑盒提取与振荡模式辨识,结合Matlab与PSCAD仿真平台开展建模、仿真与分析。通过黑盒建模方法提取变换器在不同工况下的端口导纳特性,利用频域扫描与系统辨识技术获得其小信号阻抗模型,并基于广义奈奎斯特判据等频域稳定性分析工具对系统的潜在振荡模式进行精确辨识与评估。研究涵盖了小信号建模、阻抗测量、频域稳定性判据应用等关键技术,旨在解决高比例电力电子设备接入引起的次同步振荡、宽频振荡等稳定性难题,提升复杂电力系统的安全稳定运行能力。; 适合人群:具备电力系统分析、电力电子技术及自动控制理论基础的研究生、科研人员,以及从事新能源并网、微电网、柔性输电系统等领域的工程技术人员。; 使用场景及目标:① 掌握电力电子变换器的黑盒导纳建模方法,理解其在多变换器交互系统中的等效动态行为;② 学习并应用阻抗分析法进行系统级频域稳定性评估,深入理解振荡机理与失稳诱因;③ 熟练运用Matlab与PSCAD联合仿真平台,完成从建模、小信号扰动仿真、数据采集到频域分析的全流程研究,服务于新型电力系统稳定性分析与控制器设计优化。; 阅读建议:建议读者在掌握电力系统小信号稳定性理论的基础上,结合文中提供的Matlab与PSCAD仿真案例进行实践操作,重点关注阻抗提取的仿真设置、频率扫描策略、数据处理方法以及Nyquist判据在多输入多输出系统中的应用细节,以深入理解系统振荡的成因、传播路径及抑制策略。
内容概要:本文围绕基于混沌系统与DNA编码的彩色数字图像加密解密体系展开研究,提出了一种多层级、高复杂度的复合加密方案。通过结合混沌系统的伪随机遍历特性与DNA编码的海量组合优势,实现了对彩色图像RGB三通道的像素混淆与扩散,有效提升了加密算法的密钥空间与抗破解能力。研究重点包括加密解密流程设计、密钥敏感性分析,并系统性开展了抗噪声与抗裁剪性能测试。实验结果表明,该算法在面对高斯噪声、椒盐噪声及不同程度的图像裁剪攻击时,仍能较好地恢复图像主体结构与核心信息,展现出优异的鲁棒性与实用性。; 适合人群:具备一定图像处理或信息安全基础知识的科研人员、研究生及从事多媒体安全技术开发的工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于保障彩色图像在开放网络环境中的安全传输与存储;②应对图像在传输过程中遭受的噪声干扰与恶意裁剪攻击;③为高鲁棒性图像加密算法的设计与评估提供理论依据和技术参考。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码实现,深入理解混沌序列生成、DNA编码映射及像素置乱扩散的具体过程,并通过复现实验验证算法在不同干扰场景下的性能表现。

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