姜永昌

（山东科技大学 机械电子工程学院，青岛 266590）

1 系统概述

本设计主要由火焰检测模块、驱动模块、避障模块、气体灭火模块、启动模块、蓝牙模块构成。机器人启动后，按照预订房间顺序，自主寻找房间并依次完成所有房间内的灭火任务，灭火时采用舵机控制C02气体释放，蓝牙将机器人状态信息反馈到计算机，实现实时检测、便于调试。

2 硬件设计

2.1 主控设计

本系统采用意法半导体公司生产的STM32F103系列单片机作为主控芯片。该单片机具有运算速度快，内部集成多个定时器实现PWM输出控制直流电机并实现转速编码器正交解码反馈，多路高速ADC连续扫描、DMA提高检测速率并独立传输、降低主控压力。

2.2 传感器设计

本设计火焰检测采用多种传感器加权检测，紫外火焰传感器作为主传感器，红外火焰传感器作为辅助传感器。能在减少阳光干扰前提下节约成本，做到火焰方向精确定位。运动检测采用漫反射红外传感器，电子罗盘、陀螺仪以及灰度传感器。启动检测采用声音传感器。

2.3 驱动设计

电机驱动采用东芝公司生产的TB6612驱动芯片，较常见驱动芯片，具有体积小，集成化，不需要二极管回流及外加散热片等优点，可以减小机器人体积，使更加灵活。

2.4 蓝牙设计

使用串口通信的通信方式，通过蓝牙将机器人运行状态反馈到计算机，便于调试与状态监测。

3 软件设计

根据规则，机器人需要通过传感器检测，自主避障并寻找轨迹进入房间，进入房间后自主搜寻火焰并扑灭火焰，依次完成多个房间的搜寻任务并回到起点。……