本设计主要就是针对灭火机器人的单片机控制与制作进行研究。通过对灭火机器人国内外研究现状的分析，进行了灭火机器人包括硬件方案和软件方案的整体方案设计，具体就灭火机器人底盘、驱动电机、传感器和微控制器的选择进行了分析比较；
单片机80C51的I/O口控制灭火机器人转向，在单片机80C51监控下实现机器人精确控制，加以电源电路、电机驱动、光电传感电路、火焰检测电路、灭火风扇以及其它电路构成。电源电路提供系统所需的工作电源，专用电机驱动芯片驱动电机控制灭火机器人的前进后退以及转向，光电对射式电路模块完成寻迹和避障，红外传感器检测火焰，灭火风扇进行灭火。本系统硬件配置合理，控制方案优化，实现了灭火机器人在不同的外部坏境下的避障和灭火的准确控制。
本设计制作的灭火机器人具有简易灭火功能，达到了实现现场灭火的目的，设计较好地完成了课题目标。
关键词灭火机器人；
传感器；
直流电机；
寻迹 Single-chip Microcomputer Control of Fire-fighting Robot Abstract With the development of society and the state, in the rapid economic growth, a variety of dangerous places inevitable frequent fires to cause a lot of social safety hazards, so the modern fire in a timely manner has become an urgent need to remedy the problem, the fire early moment on curbing losses, fire rescue personnel certainly already fast, but it does take some small time, and enter the fire scene there may be life-threatening, so the fire-fighting robot concept was born. This design is mainly devoted to fighting robot MCU control and production was studied. By fighting robot research situation analysis, carried out fighting robot solutions including hardware and software solutions for the overall program design, specifically for fire-fighting robot chassis, drive motors, sensors and microcontrollers choices are analyzed and compared; 80C51 microcontrollers I/O port control car steering, under the supervision of the 80C51 microcontroller to achieve precise control of the robot, to the power supply circuit, motor drive, optical sensing circuit, the flame detection circuit, fire fans, and other circuits. Power supply circuit provides operating power required by the system, dedicated motor driver chip drive motor to control the car forward and back as well as steering, photoelectric beam tracing circuit module to complete and obstacle avoidance, infrared sensor detects flame, fire fan the fire. The system hardware configuration and reasonable control scheme optimized to achieve a car in bad environment under different external obstacle avoidance and accurate control of fire.The design has a simple car fire extinguishing function, to achieve the purpose of fighting scene, design well done subject objectives. Keywords sensor; fire-fighting robot; DC motor; tracing 不要删除行尾的分节符，此行不会被打印 - I - 目录 摘要I AbstractII 第1章 绪论1 1.1 课题背景1 1.2 课题研究的意义1 1.3 国内外技术的发展现状2 1.4 研究内容4 第2章 系统设计及方案比较5 2.1 整体方案设计5 2.2 硬件方案设计5 2.2.1 小车底盘的选择5 2.2.2 电机选择8 2.2.3 传感器选择9 2.2.4 MCU的选择12 2.2.5 软件总体设计方案13 2.3 本章小结14 第3章 主要单元电路设计实现15 3.1 电动机PWM驱动电路15 3.2 障碍物检测模块电路16 3.3 火源探测模块电路17 3.4 寻迹模块电路17 3.5 风扇灭火原理及实现18 3.6 灭火机器人驱动电机的选择20 3.7 灭火机器人的组装21 3.7.1 万向轮安装21 3.7.2 万向轮部分与小车底盘下板的安装22 3.7.3 电机支架与下底盘组装22 3.8 电机安装23 3.9 本章小结24 第4章 软件的实现25 4.1 软件开发平台介绍25 4.2 主程序流程图26 4.3 寻迹程序流程图26 4.4 灭火程序流程图28 4.5 本章小结28 第5章 系统功能调试29 5.1 测试仪器及设备29 5.2 功能测试29 5.2.1 驱动电路部分29 5.2.2 寻迹部分29 5.2.3 火源检测部分30 5.2.4 灭火效果部分30 5.3 调试总结30 5.4 本章小结31 结论32 致谢33 参考文献34 附录A36 附录B56 千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行 - III - 第1章 绪论 1.1 课题背景 首先我们了解一下机器人产生的背景，机器人技术的发展，它应该说是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，也同时，为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术，它的发展归功于第二次世界大战，各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展[1]。
另一方面机器人也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，那么人类的发展随着人们这种社会发展的情况，人们越来越不断探讨自然过程中，在改造自然过程中，认识自然过程中，实现人们对不可达世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。
那么什么是机器人呢人们一般的理解来看，机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置，或者叫自动化装置，它仍然是个机器，它有三个特点，一个是有类人的功能，比如说作业功能，感知功能，行走功能，还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象，和工作的一些要求，它是人造的机器或机械电子装置[2]。但从完整的更为深远的机器人定义来看，应该更强调机器人智能，所以人们又提出来机器人的定义是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的这种机器。
那么这给机器人提出来更高层次的要求，展望21世纪，机器人将是一个与20世纪计算机的普及一样，会深入地应用到各个领域，在21世纪的前20年是机器人从制造业走向非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时期。
1.2 课题研究的意义 刚才我们用了短暂的时间，讲了机器人的发展以及我们对机器人的看法，进行了简单地介绍，下面我们来介绍一下灭火机器人的基本情况。
近几十年中，大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性，发生火灾时，不能快速高效的灭火。为了解决这一问题，尽快救助火灾中的受害者，最大限度的保证消防人员的安全，消防机器人研究被提到了议事日程。而机器人技术的发展也为这一要求的实现提供了技术上的保证，使得消防机器人应运而生。
从二十世纪八十年代开始，世界许多国家都进行了消防机器人的研究。美国和苏联最早进行消防机器人的研究，而后日本、英国、法国等国家都纷纷开展了消防机器人的研究，目前已有多种不同类型的消防机器人用于各种火灾场合。
基于人工智能的不断发展，各项高新技术的不断成熟，在可预见的将来，消防机器人在功能上会更具多样特点，在较多危险区域可以完全代替消防员，避免消防员生命伤亡 1.3 国内外技术的发展现状 进入二十一世纪后，机器人技术的不断发展使得机器人的应用领域不断扩展，从以往多应用于工业领域而渐渐融入人们的生活。消防机器人作为消防部队中的新兴力量，加入了抢险救灾的行列。从1986年日本东京消防厅首次在灭火中采用了“彩虹5号”机器人后，消防机器人就逐渐在灭火救灾领域得到广泛的应用，消防机器人技术也得到快速的发展。
国际上消防机器人的研制主要可分为三代，第一代是程序控制消防机器人，第二代是具有感觉功能的消防机器人，第三代是智能化消防机器人。目前发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代消防机器人和第三代低级智能化消防机器人，着手研究第三代高级智能机器人[4]。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划，将它作为经济发展的一个重要保证手段。
国际上日本和美国是消防机器人技术先进的国家，日本投入应用的消防机器人最多。80年代，日本研制了不少于5种型号的自动行驶灭火机器人，分别配备于大贩、东京、高石、太田、蒲田等消防部门，这类机器人以内燃机或电动机作为动力，配置驱动轮或履带式行驶机构，能爬坡、越障碍；
装有较大喷射流量的消防枪炮。能作俯仰和左右回转；
装有气体检测仪器和电视监视设备；
通过电缆或无线控制，控制距离最大为100－150m。另一类机器人为侦察、抢险机器人，除装有气体检测仪器和电视监视器设备外，还装有机械手，能通过遥控处理危险物品[3]。
日本东京消防厅研制的用于掌握火灾现场情况的侦察机器人装有红外电视摄像机、温度