基于AVR單片機的滅火機器人設計與實現

根據滅火比賽的規則要求，配以碰撞傳感器、灰度傳感器、火焰傳感器和紅外傳感器。通過兩路PWM控制兩只電機以驅動滅火機器人，另外一路滅火電機由I/O口通過光電耦合器直接驅動。

圖2系統總體框圖

2.2 系統電源部分

系統采用單電源供電電路時比較簡單，但是考慮到電動機起動瞬間電流很大，會造成電源電壓不穩，影響單片機和輸入電路工作的穩定性和可靠性，因此采用雙電源供電方案。將電機電源和單片機電源完全隔離。單片機以及傳感器電路使用8V供電，電動機使用12V供電。提高電動機的供電電壓，可以提高機器人的運行速度，從而可以提高滅火的成績。

2.3 電機驅動部分

機器人需要控制在一個合適的速度行駛，在滅火的過程中既要以較快的速度找到火源，又要防止因為碰撞而影響比賽的成績。小車的速度是由兩只直流電機控制。L298驅動芯片是性能優越的小型直流電機驅動芯片之一。它可被用來驅動兩個直流電機或者是雙極性步進電機。在6—46V的電壓下，可以提供2A的額定電流。L298還有過熱自動關斷功能，并有反饋電流檢測功能。為保證L298正常工作，建議加裝片外續流二極管。由ATmega32單片機直接輸出兩路PWM驅動L298N。改變PWM調制脈沖占空比，可以實現精確調速。脈沖頻率對電機轉速有影響，脈沖頻率高連續性好，但帶負載能力差；脈沖頻率低則反之。通過PD2和PD3兩根I/O口線來控制電機的轉動方向。

圖3單片機電源電路