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红外检测 电机驱动 障碍检测 火源检测 控 制 灭火部分 声源检测 器 AT89S52 寻声 显示模块
本系统采用 ATMEL 公司的 AT89S52 作为系统控制器，它运算功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、成本低、体积小、技术成熟、引脚较少，实物硬件布线较简单，因此，控制其他模块时操作简单，编程也相对简单。
1.3各模块方案的选择 1.3.1电机与驱动模块的选择
方案一：采用减速小型直流电机。减速直流电机控制精度很低，虽不能
准确控制电机转速，但可控制电机正转、反转、不转等动作，速度均匀性好。这已足够我们控制小车前进、拐弯、后退等简单工作，且控制简单，电源要求低，易于实现。
方案二：采用专用步进电机驱动器及与其配套的步进电机。步进电机是数字控制电机，用这种方案的控制精度（可控制角度）、效率和可靠性都很高，但价格过高、重量大、占用口资源多且控制复杂对电源要求也高，故被我们排除了。
通过以上对比，我们选择使用普通直流电机。
驱动部分，采用专用芯片 L298N 作为电动车驱动芯片。L298N 是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片 L298N 可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电动车驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。
1.3.2障碍检测模块
1.3.2.1红外发射部分
方案一：由于红外对管发出的红外波长的范围很宽，可能会有环境的光线的干扰，所以这里采用LM567组成振荡电路，起振荡频率调整在38~40KHz，
经三极管驱动，红外发射管发出38~40KHz红外光，以消除环境光线的干扰。
方案二：选用HG-111F型红外发射专用芯片组成的的发射电路，其电路主要器件是HG-111F，外围电路元器件很少，其工作频率为38KHz，带路频率可由其内部电阻进行微调，一般的只要电阻值误差在5%以内，就不需要调整，通电即工作。电源克采用5V电池，工作性能很稳定。
根据实际情况综合考虑，我们选择方案一。
1.3.2.2红外接收部分
方案一：红外对管的接收管接收到信号，采用741组成的放大电路对接收的信号进行发达，放大后的信号加到LM567。LM567是单片机音频解码电路，包含一个稳定的锁相环路和一个晶体管开关，它通过外部的元器件的组合，自身克产生十分稳定的音频振荡信号，且频率可由外接元器件来控制，LM567的5、6脚分别为外接定时电容端，组成RC定时电路。
方案二：
采用GX9149红外接收专用电路，其芯片内部集成了复位电路、振荡电路、接收信号的校验。红外对管接收到信号，接收到的信号与其内部振荡频率相同时将会输出控制信号，控制受控电路。
将上述的两种方案进行比较，方案一元器件比较容易实现，所以我们采用方案一。
3、此外，我们又添加了E18-D80NK进行对障碍的检测，这是一种集发射与接收于一体的光电传感器。主要用于障碍物的检测。对障碍物的感应距离可以根据要求通过后部的旋钮进行调节。 增加了避障的准确度。
1.3.3火源检测
火源探测模块是本设计中比较重要的一部分，因为要实现消防车灭火，
必须先找到火源，这样才能决定小车的灭火路线。该模块若处理不当直接会导致整个设计的失败，找不到火源就无法完成任务。
方案一：采用日本HAMAMATSU公司生产的R2868火焰传感器（紫外）及C3704探测模块
R2868 是利用紫外线 TRON 通过金属的光电效果和瓦斯乘法效果来发现火星源，它具有很小的体积和很宽敏感角度(择向性),并能快速准确地发现从火焰被发出的弱紫外线，但其工作电压为325±25V，价格昂贵，独立的高电源不易解决，故排除了该方案。
方案二：采用纳英特公司的火焰传感器（红外）
用一个火焰传感器，安装在小车前方，从火焰传感器得到的信号经整流放大，再通过AD转换接单片机由程序将火焰距离分为远近两档，远距离测到火焰可确定小车的基本行进方向，进入近距离档后调整方向对准火源，开启风扇将其吹灭。但这样增加了程序编写的难度，并且试验证明AD转换不够稳定，误差较大，故排除了该方案。
方案三：采用纳英特公司的火焰传感器（红外），及相关外围电路。用三个传感器分别安装在小车的正前方进行远近距离的定位检测，火焰传感器反馈的信号经电容滤波，再通过比较器后，输入到单片机的I/O A端口，通过调节
变阻器大小改变比较器的参考电压，该方案优点是工作电压低，择向性好，远近距离的定位准确，能消除火源放置的各种特殊情况，而不存在盲区。所需器件相对价廉，方向精确度可以利用圆筒小孔定位，使方向精度提高，准确寻找到火源。优势很明显，故采用此种方案。 比较之下，我们采用方案三。
1.3.4黑线检测
方案一：采用车四角各一对红外发射接收对管。启动时，小车检测到场
地边缘黑线时，红外发射接收对管输出为低电压，可以很快得通知单片机，使得单片机及时响应，回到场地内部，并且，次红外对管价格不贵，很适合用来做此检测。
方案二：采用光电传感器检测。当光线照射到下方场地上时会发生反射，由于黑色胶皮和场地反射系数不同，光电传感器可根据接收到的反射光强弱来判断是否检测到黑线。使用六个集成的反射式光电传感器，其中四个传感器位于小车的四个角上，呈矩形分布，中间两传感器左右距离大一些，前后四个传感器主要是用来为前进和后退导向的，而中间两个则是为了精确定位的。但是，小车在进行过程中，只要求不驶出场地即可，这个方案过于复杂了。 综合考虑，我们选择了方案一。
1.3.5灭火操纵模块
方案一：用风扇将蜡烛吹灭，检测并确定火源在可吹灭的范围内后由单
片机控制风扇开启，吹灭蜡烛。我们选择了用继电器控制一个直流电机来带动一个小型的风扇作为灭火的工具，直流电机转速快，使得风扇工作时产生了足够的风力来灭火，
火源在30cm以内都可被吹灭。能达到要求，并且简单方便各方面的实现都比较简单，工作也比较稳定，调试快捷。适合应用。避免了用水或者泡沫造成的场地被弄脏的后果。
方案二：用水管喷灭，原理图与上图相仿只是将J1接口换成喷头的电动机，由于整个系统是电子系统，如用水则有可能发生断路或出现危险，并且小车还要承载水的重量，对小车电机驱动要求比较高，故排除这种方案； 综合考虑， 选择方案一。
1.3.6声源检测
此部分我们采用了声音传感器对生源发出的声音进行检测，当以检测到声音，便给单片机输入信号，这样的硬件设计简单，容易实现。 1.3.7显示部分
方案一：用LED数码管显示设定的坐标，本题中只需要六只LED数码
管进行动态显示即可以显示X轴和Y轴的坐标，优点是接口简单，易于控制，缺点是只能用于比较简单的数字显示。
方案二：用LCD液晶显示器显示，优点是能显示更多的字符，有着良好的人机界面，可使要显示出来的信息清楚明白的展现在眼前，并且控制起来比数码管简单方便。
基于上述考虑，所以我们选择方案二。
2、系统的硬件设计
2.1系统硬件的基本组成部分 1、单片机最小系统板
2、电机驱动
3、障碍检测模块
4、红外检测模块模块 5、火焰检测模块 6、声源检测模块
2.2控制器部分
系统的核心部分是AT89S52单片机，作为核心控制部分，该单片机的IO
已经足够了，并且由于其功耗低、成本低、体积小、技术成熟、引脚较少，实物硬件布线较简单。
核心部分电路原理图