机器人寻找火源功能的硬件实现

要实现机器人寻找到火源，我们需要至少两个火源传感器。当然，

如果使用两个火焰传感器分别安装在机器人的两端位置，如图***那 么我们就可以找到火源的位置。当然了，就像是巡线机器人那样，红 外传感器的数量越多，达到的精确度也就越高，如果我们安装的火焰 传感器的数量越过，相比来说，我们就更容易定位火源的具体位置。

火焰传感器输出的数据是模拟的电压值，要想用单片机或者是其 他的处理器处理这个数据，我们首先需要做的就是将获取的这个数据 转换成数字量。在这里我们使用的模数转换芯片是 ADC0809。

ADC0809 是采样分辨率为 8 位的、以逐次逼近原理进行模数转换的 器件。此芯片可以分时处理 8 路模拟量输入信号，使用模拟信号切换，

在某一时刻，模拟开关只能与一路模拟量通道接通，对该通道进行 A

／D 转换。

对于 ADC0809 与单片机的连接，我们采用下图的方式：

ADC0809 的 IN0~IN7 为模拟量的输入端，可以输入 8 路信号，

#include<reg52.h>

#define uchar unsigned char sbit ST=P1^0;

sbit EOC=P1^1;

sbit OE=P1^2;

sbit CLK=P1^3;

sbit ADDCS=P1^4;

sbit BDDCS=P1^5;

sbit CDDCS=P1^6;

uchar AD_DATA[2];

void DelayMs(int Ms) {

void delay(uchar i) {

uchar j;

while(i--)

{

void t0(void) interrupt 1 using 0 {

ADDCS=0;

BDDCS=0;

CDDCS=0; //选择通道 IN0 delay(10);

ST=1; //启动 AD 转换 delay(10);

ST=0;

while(0==EOC) ;

OE=1;

AD_DATA[0]=P2;

OE=0;

ST=0;

ADDCS=1;

BDDCS=0;

CDDCS=0; //选择通道 IN1 delay(10);

ST=1; //启动 AD 转换 delay(10);

ST=0;

while(0==EOC) ;

while(1) { AD();

} }

程序说明：

1）在程序中设定数组 AD_DATA[2]来存储转换的数字量值。

2）ADDCS、BDDCS 和 CDDCS 这三个参数用来选择 IN0~IN7 通道，共有 8 中组合，分别对于 8 个通道。

以向火源移动了。机器人向火源移动的基本思想是：当两侧的火焰传 感器检测到的数据相差很小，而且测量的结果也很小的时候机器人向 前运动；当两侧的传感器检测到的数据相差比较大时，机器人相应的 转向测量值大的一侧。两侧传感器检测到的数值越大说明机器人越接 近火源。

根据上面的说明，我们可以很容易的使用 if（„）else（„）语 句写出程序：

/***************************************/

if(dataleft>dataright) {

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

else if(dataleft<dataright) {

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

P3_5=0;P3_7=0;

DelayMs(25);

P3_5=1;P3_7=1;

if(dataleft>dataright+10) {

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

else if(dataleft+10<dataright) {

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

/*****************************************/

程序中的参数值当然也可以使其他的数值，可以根据实际的情况 作相应的改变。当然了，我们可以对程序作进一步的修改，使机器人 能够适应不同的环境和光的强度。

我们可以根据光强度的大小，实时的改变参数的数值。我们可以 设定一个变量 ave=(dataleft+dataright)/a，a 的参数可以是 2、3、4 等 数据。

/***************************************/

if(dataleft>dataright+ave) {

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

else if(dataleft+ave<dataright) {

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

P3_0=0;P3_2=0;

P3_1=1;P3_3=1;

P3_5=0;P3_7=0;

DelayMs(25);

P3_5=1;P3_7=1;

DelayMs(25);

}

/*****************************************/

经过对程序的优化，机器人就可以比较容易和顺利的寻找到火源 的位置。

最后需要说明的是：我们也可以对火焰传感器的位置和安装的方 法进行相应的调整。可以在机器人的两端分别安装两个传感器，两个 传感器并排放置，中间夹一纸板。这样在机器人离火源的位置偏差太 大的时候，两个并排着的传感器必定会有一个因为纸板的原因接受不 到信号。只有当机器人面向火焰的时候，两个传感器冲着火焰，这样 才可以都能接收到信号。

关于灭火机器人，也有一项专门的赛事，这里也做一个简单的介 绍。

机器人灭火比赛是让机器人在一间平面结构房子模型里运动，尽 快找到并熄灭蜡烛以模拟现实家庭中机器人处理火警的过程。机器人 需要主动寻找蜡烛火焰，它可以运用类似水、空气、CO2 等方法或物 质,或者使用机械方式，但是禁止使用任何危险的或可能破坏竞赛场 地的方法或物质。比如，不能通过燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭，

也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。蜡烛在燃烧时不允许被撞倒。如 果机器人在进行灭火动作的过程中碰撞蜡烛，机器人运行成绩仍然有 效。如果蜡烛被撞倒，按未完成灭火任务处理。

在小学组竞赛中，蜡烛将随机放在四个房间中，不采用回家模式。

初中组竞赛必须采用回家模式，最长时间是 4 分钟，熄灭蜡烛后开始

计时，超过限定时间仍未完成回家任务的机器人，该轮比赛将被裁判 终止，回家时间按照 4 分钟记录。而在高中组竞赛中，机器人完成灭 火任务之后，须完成搜救模式和回家模式。搜救对象放在火源房间中。

在房间中靠墙壁，有一个内侧直径为 15cm 半圆形的 2.5cm 宽的白线，

搜救对象是一个位于圆心位置的白色竖立的胶卷盒。搜救时间从熄灭 蜡烛开始计时，直到机器人拾取了搜救对象，并且离开蜡烛和搜救对 象所在的房间时为止，最长时间为 3 分钟。如果机器人 3 分钟内没有 完成搜救任务，比赛将被裁判终止，成绩按照 3 分钟记录，同时按照 4 分钟来计算回家成绩。在“回家”途中如果搜救对象没有被携带或 中途丢失，回家模式失败。