PIC单片机是一种简单指令型的单片机，指令数量比较少，如果使用汇编语言编写程序，在PIC中低档单片机中比较麻烦且需要翻页，而且性价比不高，价格昂贵。
方案二：选择Atmel公司的AT89S52单片机
AT89S52(管脚如图2-1)是一个低功耗，高性能的51内核八位CMOS单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，具有256bytes的随机存取数据存储器（RAM）。32个IO口，2个16为可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而且直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，功能强大的微型计算机的AT89S52为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。
因此单片机芯片选择方案二。
图2-1 AT89S52芯片管脚图
（2）单片机主控电路设计
单片机主控电路设计是以AT89S52为核心，外接红外避障传感器模块，红外火焰传感器模块，L298N电机驱动模块，三极管开关控制继电器驱动风扇灭火模块，电源等硬件电路。AT89S52工作在12MHZ的频率下，采用+5V的直流电源供电，根据单片机各个引脚功能， P0.0-P0.5为红外火焰避障传感器模块和红外火焰探测传感器模块，P0.6接自动和遥控切换模块的开关。P2接L298驱动行进电动机模块和继电器驱动风扇灭火模块。P1.0-P1.3接无线遥控信号模块。S1为复位开关。单片机主控电路图如图2-2。
图2-2 单片机主控电路图
2.2 L298电器驱动电路模块 2.2.1电机驱动方案选择
方案一：利用ULN2003来使电机转动
ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。 输入5VTTL电平，输出可达500mA/50V。ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN达林顿管组成。 ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器。ULN2003具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。
方案二： L298N来驱动电机
L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。在对直流电动机电压的控制和驱动中，半导体功率器件(L298)在使用上可以分为两种方式：线性放大驱动方式和开关驱动方式在线性放大驱动方式，半导体功率器件工作在线性区。其控制原理简单，输出波动小，线性好，对邻近电路干扰小，而且电路简单，使用比较方便。
方案三：采用DSP芯片，配以电机控制所需要的外围功能电路
这种方案是通过数控电压源调节电机运行速度，实现控制物体的运动轨迹。该方案优点是体积小、结构紧凑、使用便捷、可靠性提高。但系统软硬件复杂、成本高。
方案四：继电器控制
采用继电器对电动机的开和关进行控制，通过开关的切换对电机的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，实现容易，价钱便宜；缺点是继电器的
响应速度慢、机械结构易损坏、寿命较短。
基于上述理论分析和实际情况，在驱动直流减速电机上，选择L298N驱动，在驱动灭火模块，选择继电器控制。 2.2.2电机驱动电路
L298是SGS公司的产品，比较常用的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机，或者一个两相步进电机。
L298N可接收标准TTL逻辑电平信号VSS,VSS可接4.5—7V的电压。4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为+2.5—46V。输入电流可达2.5A，可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出一边介入电流采样电阻，形成电流传感信号。L298可驱动2电动机，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接电动机，5,7,10,12脚输入控制电平，控制电机正传或者反转。ENA,ENB接控制使能端，控制电机的停转。表2-1为L298N的功能逻辑图。IN3，IN4的逻辑图与表1相同。由表2-1可知ENA为低电平时，输入的电平对电机不起控制作用，当ENA为高电平时，输入电平为一高一低，电机正传或者反转，输入同为低电平电机停止，输入同为高电平电机刹停。
表2-1 L298N功能逻辑图 ENA 0 1 1 1 1 IN1 X 1 0 1 0 IN2 X 0 1 1 0 OUT1 X 1 0 1 0 OUT2 X 0 1 1 0 运转状态 停止 正传 反转 刹停 停止
如图2-2 电机驱动电路图
用L298N驱动电路如图2-2，该电路由L298和4007二极管和发光二极管（红、黄）及电阻组成，IN1-IN2为输入，对应的输出为OUT1-OUT2（左电机）；IN3-IN4对应OUT3-OUT4（右电机）。ENA和ENB分别对应OUT1和OUT2的脉冲宽度调节（PWM），调节ENA和ENB的PWM可以实现对2个电机的速度进行调节控制。二极管构成稳压保护电路，发光二极管是对应电机的正反转指示灯，这样在调试时，在不牵扯到调速的情况下，可以看得出电机的运转情况。 2.3 火焰传感器模块 2.3.1火焰传感器选择方案
火焰检测的传感器有很多，如紫外传感器、烟雾传感器、红外传感器等。 方案一：用烟雾传感器
烟雾传感器广泛应用于火警检测。但是由于本次设计课题是用蜡烛模拟火源，所以没有产生太大的烟雾，因此用烟雾传感器作为此次小型机器人的火焰传感器不实用，所以没有选择次方案。
方案二：用紫外传感器
紫外火焰传感器主要应用于活在消防系统，尤其是一些易燃易爆场所，用来检测火焰的产生。紫外线火焰传感器的灵敏度高，相应的速度快，抗干扰能力强，与对或特别敏感，对于明火特别铭感，能对火灾即刻做出反应。但是紫外线传感器检测的范围太大，不适用与本系统。
方案三：红外线传感器
用红外接收头检测波长在760纳米～1100纳米范围内的热源，探测角度最大可达60度，整个红外传感模块输出为开关量，可以直接接单片机，有信号时输出低电平。
所以，经过上述的对比，红外线传感器模块，基本满足本次设计在模拟场地中，找到点燃的蜡烛的需求，所以选择红外线传感器。 2.3.2 火焰传感器模块 （1） LM393芯片资料
图2-3 功能框图
LM393是一块双比较器电路（功能框图如图2-3），其有两个独立，精确的电压比较器组成，失调电压不超过2.0MV，两个比较器是专门设计在电压范围交款的单电源下工作，但在双电源下也能工作，并且其电源电流大小不受电源电压幅度大小影响。这些比较器有一个独特的性能，就是即使在单电源下工作，其输出共模电压范围也保持零电平。引脚说明如表2-2所示。
表2-2 LM393引脚说明
引脚 1 2 3 4 符号 OUT1 IN1- IN1+ GND 功能 比较器1输出 比较器1反向输入 比较器1正向输入 地 引脚 5 6 7 8 符号 IN2+ IN2- OUT2 VCC 功能 比较器2正向输入 比较器2反向输入 比较器2输出 电源 （2）红外线传感器模块设计