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1、目 录摘要1关键词1Abstract1Key words1引言21多功能智能救援的概述21.1课题背景2 1.2多功能智能救援车的技术概况21.3多功能智能救援小车的研究目的和研究意义32.方案的比较与选择32.1小车的车体选择42.2小车主控芯片的选择42.3小车自动循迹模块的选择52.4小车金属检测装置的选择 62.5小车金属捡取装置的选择62.6小车避障模块的选择72.7小车显示模块的选择82.8方案的最终选定83硬件系统的具体设计与实现 83.1智能救援车最小控制模块的设计.83.1.1最小系统中时钟电路的设计 93.1.2最小系统中复位电路的设计 93.2智能救援车电源模块的设计10
2、3.2.1单片机供电稳压模块设计103.2.2驱动电路与其他模块稳压的设计103.3智能救援车电机驱动模块的设计113.4智能救援车循迹避障模块的设计133.4.1智能救援车循迹模块的设计133.4.2智能救援车避障模块的设计153.5智能救援车检测金属和转移金属模块设计16多功能智能救援小车的设计3.5.1智能救援车检测金属模块的设计163.5.2智能救援车捡取金属模块的设计163.6智能救援车显示模块的设计174系统的软件设计184.1调速模块的设计194.2液晶显示模块的设计194.3小车检测与捡取金属程序流程图的设计214.4避障模块流程图的设计214.5循迹模块流程图的设计225结论
3、22参考文献24附录25致谢28多功能智能救援小车的设计机械电子工程 赵立民指导老师 杨桂林摘要：本设计是以STC89C52为核心控制单片机，外部搭设了各种传感器、机械手和太阳能电池板。当接收到信息后可快速处理数据后并完成相应的操作，以此实现相应的功能的多功能智能救援车。小车的驱动动力由L298N驱动四个直流减速电机提供，通过漫反射光电开关来实时采集与周围物体的距离，以实现避开障碍物的功能；系统的循迹功能采用RPR220型光电传感器来采集数据并传输到单片机来完成；采用金属接近开关TL-Q5MC1来检测铁片并传输到单片机，最终由单片机控制捡取机构捡起铁片并转移到安全区域；此外小车还搭载1602液
4、晶，对小车的显示时间进行实时显示。从而实现了能够自动检测铁片、循迹、避障、转移金属铁片、自行充电和实时显示小车行驶时间的的多功能智能救援小车。关键词：电机驱动L298N；漫反射光电开关；RPR220；接近开关；机械手 Design of Multi-functional Intelligent Rescue VehicleStudent majoring in mechatronicengineering Zhao LiMinTutor Yang GuiLinAbstract：The design is based on the core control STC89C52 microcontr
5、oller, external erection of a variety of sensors, robots and solar panels. Once Upon receiving the information can quickly process the data and complete the appropriate action in order to achieve the appropriate multi-function smart rescue vehicle. L298N driving power car driven by four DC gear moto
6、r is provided by diffuse photoelectric switch to real-time acquisition and surrounding objects distance, avoid obstacles in order to achieve the function; tracking features of the system using RPR220 photoelectric sensors to collect data and transmitted to the microcontroller to complete; using meta
7、l sensor TL-Q5MC to detect iron and transmitted to the microcontroller, ultimately controlled by the microcontroller seizure agency picked up the iron and transferred to a safe area; also car is also equipped with 1602, of the trolley Show time for real-time display. In order to achieve the ability
8、to automatically avoid obstacles, tracking, testing, transfer of metallic iron piece, self-charging and real-time display of the car driving the car multifunctional smart rescue.Key words: Motor driver L298N; Diffuse photoelectric switch; RPR220; Proximity switch; manipulator引言伴随着科学技术的飞速发展，国内外对于多功能智
9、能系统的研究开发以及应用越来越加广泛，其中多功能智能救援系统的研究开发尤为引起专家们的高度重视。目前，国内外多功能智能救援系统的主要用途是用于在救援人员无法施展救援工作或救援人员参入工作危险性较大的条件下，保证抢险工作的顺便进行，保障人民生命财产安全的设备。根据以上情况，结合本设计要实现的多功能智能救援小车实现自动避障、自动寻迹、对行驶时间实时显示、自动检测路面铁块并且转移到安全地域和太阳能智能充电的功能，本设计结合了国内外大量的有关多功能智能救援小车科研项目的资料。基于以上的功能，本设计采用了STC89C52单片机作为本控制系统的核心控制单片机，硬件部分主要包括了以下的几个模块：直流减速电机
10、驱动模块L298N、寻迹模块RPR220光电对管、漫反射红外光电对管、直流减速电动机、单片机控制模块STC89C52、金属感应传感器TL-Q5MC1、1602液晶显示模块、机械手转移金属模块、电源稳压模块等。本设计的救援小车在工作时由四个直流减速电机驱动来提供动力，用漫反射光电开关、RPR220型红外线光电对管实现在行驶中遇到障碍物的躲避和循迹功能，当遇到金属物品时由金属感应器TL-Q5MC1来检测铁片并传输到单片机，最终由单片机来控制机械手的运动来捡起铁片并转移到安全区域，此外搭载的1602液晶在小车行驶过程中实时对行驶时间进行显示。从而实现了能够自动避障、循迹、检测、转移金属铁片、自行充电
11、和实时显示小车行驶时间的的多功能智能救援小车，大大提高了小车的救援效率。 1多功能智能救援车的概述1.1课题背景结合我国2008年的汶川特大地震和南方的特大雪灾，以及2010年的玉树地震和舟曲的泥石流等一些列的自然灾害。近几年我国的自然灾害越演越烈，给人民的财产、生活、交通安全带来重大的安全隐患。据统计自2008年起，罕见的冰雪天气卷席南方致使黔东南大地遭受1984年以来最大的冰雪灾害。致使其下辖的多个市县供电系统出现严重故障，并且致使受灾户数累计多达12.98万户之多。2008年汶川发生的8级特大地震，致使四川遇难和失踪人数高达87000人，直接经济损失8451亿之多，经济状态倒退五年之多。
12、除此以外，每年雨季到来时我国部分山区泥石流不断，因为救援工作无法及时展开导致的人数伤亡和损失无法估量。可见自然灾害对于交通安全产生和人民财产安全的严重影响，因此最大程度的降低自然灾害对人民财产安全造成的危害是迫在眉睫的。结合我国现在的国民经济和社会发展情况，开展多功能智能救援车技术的研究，研究开发有针对性的智能救援工具，已成为时下一个重要而紧迫的课题。1.2多功能智能救援车的技术概况多功能智能救援车的用途主要是用于在救援人员无法施展救援工作或救援人员参入工作危险性较大的条件下，保证抢险工作的顺利进行，从而保障人民生命财产安全的设备。近几十年，国外对于智能救援车的研究发展非常迅速，并且研发种类越来越多，研究各类的救援车基本能够适合所有的救灾场合。此外，各大生产厂商也在实际需求的要求下采用全新技术和新工艺的同时，不断提高产品竞争力和研发新一代的多功能智能救援车。目前，国外智能救援车的主要发展趋势有一下几大方向：（1）全自动电液双控制系统，可使智能救援车在作业时实现自动调节动力的功能，使救援速度自动适应救援环境变化，由此也保证了在救援时候高效率的要求。（
