火灾预警机器人设计
流电机的正反向驱动，其典型电路形式如下图：
图4-8 H桥驱动原理图
开关 A、D接通，电机为正向转动，
开关B、C接通时，直流电机将反向转动。
刹车 —— 将B 、D开关（或A、C）接通，则电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。
惰行 —— 4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间
4.2.4 电机驱动电路的设计
我们采用电机驱动芯片L298N作为电机驱动，驱动电路的设计如图4-9所示：
图4-9 L298电机驱动电路
L298N的5、7、10、12四个引脚接到单片机上，通过对单片机的编程就可以实现两个直流电机的正反转。
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4.2.5 语音辨识电路
我采用的语音播放和语音辨识的电路与单片机的接口电路如图4-10所示：
图4-10 语音播放和辨识电路
机器人检测到语音信号后通过软件识别进行启动和停止。 检测到火焰后通过语音播放报警。
4.3小车寻火部分
在小车的寻火部分中，主要由两个器件完成该功能，一个是距离传感器，还有一个是避障传感器。
距离传感器是利用测时间来实现测距离的原理，是检测物体的距离的一种传感器。通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间来计算与物体之间的距离。
图4.11 GP2Y0A21距离传感器
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图4.12是采用三个红外传感器BZ-05D对障碍物进行检测。红外传感器有一个发射端和一个接收端。当检测到前方有障碍物时发给控制器单片机一个信号来控制转向。选用三个传感器的目的是在前方和左右两侧都可以进行检测来更好的控制前进方向。
给单片机I/O+15V321321BZ-05DBZ-05DBZ-05D321
图4.12 避障模块电路
图4.13 小车的避障传感器
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4.4小车灭火部分
在小车的灭火部分中，我反复思考，最终决定采用风扇灭火，因为利用泡沫，水灭火的话不仅会因为重量大影响小车的前进的速度，而且没有风扇那么环保。风扇可以通过单片机的控制来实现风量大小的调节，在这个环节，我有一个创新的想法，就是在风扇的杆的两侧加两个火焰传感器，再用一个舵机来控制风扇杆的转动。在灭火过程中，肯定有先扑灭的火焰，当一边的火焰先被扑灭后，通过火焰传感器采集的数据来控制舵机对杆的旋转角度的控制，风扇会转向火焰较大的一边，这样大大提高了灭火的效率。
图4.14 小车的灭火风扇
图4.15 灭火风扇的电路图
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4.5小车声光报警部分
小车在从检测到火焰到火焰扑灭的过程中，小车应该全程开启声光报警模式，即有蜂鸣器和警报灯工作，提醒用户有火灾发生。
图4.16 小车的警报灯
报警灯的使用范围：广泛使用于各种特殊场所做警示作用，也适合于市政，施工作业和监护，救护，抢险工作人员作信号联络和方位指示之用。它的特点是使用方便，体积小，重量轻，携带方便。
图4.17 KD9561蜂鸣音乐片
KD9561是一片CMOS四音音乐IC，用示波器观察其输出端波形为变频方波信号，可以认为是逻辑电路中的数字信号。TWH8778是大功率开关IC，很适合处理数字信号，并因其输入阻抗高而能直接与CMOS IC连接，KD9561输出的最高频率不过为几千赫兹，TWH8778最高可工作于15千赫兹，因此前者控制后者又不存在数字信号的处理时间问题，故将两者相结合，可构成开关放大式警音发生器。如用于警车、救护车、救火车等警报发生器。与其它线性音频功放相比较，具有结构简单、效率高、性价比优异这几项突出的优点，虽音质不尽完善，但用于警报发生器却无高保真之需，此放大器输出之功率用于一般警音已可满足要求。
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