CN208569343U - 双足机器人智能巡查监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利介绍了一种双足机器人智能巡查监控系统，以单片机为核心控制器件，结合温湿度传感器及烟雾传感器完成了一款双足机器人智能巡查监控系统的设计。整个系统主要包括单片机最小系统、LCD显示电路、按键电路、温湿度检测电路、烟雾检测电路、声光报警电路。整个设计具有功能明确、成本低、实用性强的优势，有一定实用价值和推广意义。

Description

双足机器人智能巡查监控系统

技术领域

本实用新型涉及单片机技术领域，尤其涉及了一种以单片机为核心的双足机器人智能巡查监控系统。

背景技术

调研显示，人们财产和生命的威胁主要来自火灾。根据消防部门发布的火灾调查报告，许多火灾如果能被及时的发现，是完全可以被避免的。

如今社会的科技水平正在不断的飞速发展，微处理器和传感器结合应用的技术已经非常成熟，人们就开始想如果在家中能够安装一个智能的家居监控装置，能够检测家中环境的烟雾浓度和温湿度，使用按键对报警阀值进行设定，假如传感器检测环境中的温湿度及烟雾浓度值超过了按键设定的报警阀值，那么系统将控制蜂鸣器及LED报警，提示家中人注意及时处理，如果家中没有人，外面的人也能够通过报警信息通知对应家人，极大的减少家中损失。可见，如果能设计一款具有双足机器人智能巡查监控作用的实用系统，必定会受到人们的欢迎。

目前市场上使用的双足机器人智能巡查系统多数采用ARM处理器，通过外部一些传感器及GPS技术结合监控家庭综合情况。也有一部分使用51单片机作为控制核心，通常应用在检测一些温湿度及烟雾浓度类的监控系统上，由于监控范围及要求比较低，采用ARM处理器的一些监控系统通常都是联网监控，并且监控的范围及要求都是非常高的，对于一般家庭而言可能存在成本较高的问题。故本次需要研发出一款拟采用单片机来完成双足机器人智能巡查监控系统的设计，提供更便捷、经济实用的双足机器人智能巡查监控系统是现有技术中需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的就在于提供了双足机器人智能巡查监控系统，具备功能齐全、经济实用、容易携带、功耗较小、检测全面的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：双足机器人智能巡查监控系统，包括单片机最小系统，以及与所述单片机最小系统电气连接的LCD显示电路、按键电路、传感器电路、声光报警电路，和电源电路为整个装置提供电源；所述单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路电气连接；所述传感器电路通过所述传感器电路中的温湿度检测电路、烟雾检测电路将环境信息检测后传输至单片机，单片机将得到的数据传输至显示电路进行显示，所述声光报警电路接收单片机的数据进行报警；所述烟雾检测电路通过A/D模数转换模块与单片机进行电气连接。

作为一种优选方案，单片机采用AT89C51单片机。

作为一种优选方案，复位电路采用按键复位电路。

作为一种优选方案，晶振电路采用12M的晶振。

作为一种优选方案，显示电路采用LED数码管显示。

作为一种优选方案，电源电路包括变压器、整流桥、稳压电路。

作为一种优选方案，稳压电路包括7805三端稳压集成电路。

作为一种优选方案，A/D模数转换模块包括双通道A/D转换芯片。

作为一种优选方案，按键电路包括温湿度及烟雾浓度设定按钮K1，数值加按钮K2，数值减按钮K3；退出设定按钮K4。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型经济实用、操作方便，具备功能齐全，功耗较小的特点，在双足机器人以外的其他巡查系统领域能够广泛应用。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路图一；

图3是本实用新型的电路图二。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例：

如图1~3所示，双足机器人智能巡查监控系统，足机器人智能巡查监控系统，包括单片机最小系统，以及与单片机最小系统电气连接的LCD显示电路、按键电路、传感器电路、声光报警电路，和为整个装置提供电源的电源电路；单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成，单片机与晶振电路、复位电路电气连接；传感器电路通过所述传感器电路中的温湿度检测电路、烟雾检测电路将环境信息检测后传输至单片机，单片机将得到的数据传输至显示电路进行显示，声光报警电路接收单片机的数据进行报警；烟雾检测电路通过A/D模数转换模块与单片机进行电气连接。

具体的，为了确保提供的电压稳定，采用交流电供电，通过变压器将电压转换成需要的定压范围，通过整流桥将经过变压器转换后的电压转换成直流电压，通过稳压三极管将电压稳定在需求值上，本实用新型稳定后的电压是5V，但不仅限于此。

具体的，烟雾传感器和温湿度传感器对环境烟雾浓度及温湿度的采集，将采集的数据通过STC89C52单片机进行处理，单片机将处理好的数据通过LCD1602进行显示，如果检测值超过预设值将控制声光报警电路报警。若要使单片机正常稳定的工作就必须要保证最小系统正常运行。晶振电路提供单片机工作的时钟，当系统处于死机或瘫痪状态的时候可以使用复位电路进行重启。

具体的，本实施例中采用的单片机为双排直插封装，电源电路包括变压器、整流桥、稳压电路；稳压电路包括7805三端稳压集成电路U5，稳压电路将工作电压稳定在+5V直流电源。

更为具体的，单片机的晶振电路主要由一个12M晶振和两个小容量电容C1、C2组成，其中电容C1、C2用于将晶振的输出脉冲频率稳定在12MHz，晶振两端将持续不断的向单片机输入12MHz的脉冲频率。更为具体的，晶振电路的主要作用是在周期时间内，晶振输出脉冲信号给单片机，以此来让单片机能够按照时钟信号的指示来完成动作。

具体的，复位电路采用按键复位电路。通过按键KS按钮控制复位电路输出高低电平，从而控制单片机是否发生复位，当复位电路输出高电平给单片机时，单片机进行自身的“重启”；当复位电路输出低电平时给RST管脚时，单片机处于正常工作状态。

更进一步的，单片机AT89C52芯片U2，AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口。单片机AT89C52芯片的XTAL1引脚是反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入，XTAL2引脚是来自反向振荡器的输出，XTAL1与XTAL2引脚之间接入晶振后XTAL1连接有电容器C1，XTAL2连接有电容器C2，RST端接单片机复位电路，确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程。/PSEN端口与ALE端口悬空。

具体的，单片机AT89C52芯片U2的P0端口接入显示模块的LCD1602芯片。LCD1602芯片的7~14与单片机AT89C52芯片上39~32引脚连接，同时AT89C52芯片上39~32引脚还与RP1电连接；LCD1602芯片4~5引脚与单片机AT89C52芯片上28~26引脚连接。

具体的，单片机AT89C52芯片U2的P1端口接入模数转换模块的ADC0832芯片U21。单片机AT89C52芯片1~3引脚与ADC0832芯片U21的P10、P11、P12引脚连接。通过ADC0832芯片U21连接有烟雾传感器MQ-2。单片机AT89C52芯片U2的7号、8号引脚与温湿度显示器U1连接，温湿度显示器采用SHT11。

具体的，单片机AT89C52芯片U2的25号引脚、30号引脚分别声光报警电路的P24引脚、以及P30引脚连接，声光报警电路包含LED发光二极管以及蜂鸣器，实现声光报警。

具体的，按键电路包括温湿度及烟雾浓度设定按钮K1，数值加按钮K2，数值减按钮K3；退出设定按钮K4;K1按钮的P20引脚与单片机AT89C52芯片U2的21号引脚连接，K2按钮的P21引脚与单片机AT89C52芯片U2的22号引脚连接，K3按钮的P22引脚与单片机AT89C52芯片U2的23号引脚连接，K4按钮的P23引脚与单片机AT89C52芯片U2的24号引脚连接；且K1~K4按钮的另一端引脚共同接零。

具体的，所述显示电路采用LED数码管显示。所述LED数码管行程的LED显示屏在单片机中一般用来显现各种字符，由于他使用寿命长，显示清晰，不易损坏，所以使用非常广泛。动态和静态显示是LED的两种显示方式，本实用新型采用将全部显示器的八个笔划段a-h同名端连在一起的动态显示接口电路，I/0线控制每个显示器的公共极COM。在CPU向字段出口输出字型码时，全部的显示器都会接收到同样的字型码，最后用哪个显示器由COM决定。换句话说就是可以通过分时法，让每个显示器可以依次亮起。在这个经过中，每一位显示器都只会亮很少的时间。

具体的，所述报警电路采用声光报警器报警，就是检测数据一旦高于初定数值，蜂鸣器警报就会拉响，警报灯跳跃，警示报警。

具体的，双足机器人底部还设置有驱动轮，驱动轮还连接有驱动电机，驱动电机用以驱动所述驱动轮行走。双足机器人内部设置有给设备供电的充电锂电池组，充电锂电池组通过外接电源线给所述充电锂电池组充电，保证设备的电量充足。

双足机器人智能巡查监控系统使用者先进行上电复位等一系列操作过程，上电成功后将立即进入初始化阶段，在该阶段单片机将立即对其内部的RAM和8个寄存器进行清零，确保单片机能够进行正常的数据运算，在单片机初始化完成后，通过单片机接收烟雾传感器和温湿度传感器中的湿度传感器和温度传感器以及烟雾传感器检测的房间状态，环境中的模拟状态转化成数字量进而传送给单片机，环境中参数通过单片机外接的显示模块的LCD1602进行数据的显示当室内温度与湿度不满足设定值时可以通过单片机端口上连接的声光报警电路报警。本实用新型实现了一种双足机器人智能巡查监控系统，具备功能齐全、经济实用、容易携带、功耗较小、检测全面的特点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.双足机器人智能巡查监控系统，其特征在于：包括设置在双足机器人内的单片机最小系统，以及与所述单片机最小系统电气连接的LCD显示电路、按键电路、传感器电路、声光报警电路，和电源电路为整个装置提供电源；所述单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路电气连接；所述传感器电路通过所述传感器电路中的温湿度检测电路、烟雾检测电路将环境信息检测后传输至单片机，单片机将得到的数据传输至显示电路进行显示，所述声光报警电路接收单片机的数据进行报警；所述烟雾检测电路通过A/D模数转换模块与单片机进行电气连接；

所述单片机采用AT89C52单片机；

显示电路采用LED数码管显示；

电源电路包括变压器、整流桥、稳压电路；

单片机AT89C52芯片的XTAL1引脚是反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入，XTAL2引脚是来自反向振荡器的输出，XTAL1与XTAL2引脚之间接入晶振后XTAL1连接有电容器C1，XTAL2连接有电容器C2，RST端接单片机复位电路，确定单片机工作的起始状态，完成单片机的启动过程；/PSEN端口与ALE端口悬空;

单片机AT89C52芯片的P0端口接入显示模块的LCD1602芯片；LCD1602芯片的7~14引脚与单片机AT89C52芯片上39~32引脚连接，同时AT89C52芯片上39~32引脚还与RP1电连接；LCD1602芯片4~5引脚与单片机AT89C52芯片上28~26引脚连接;

单片机AT89C52芯片的P1端口接入模数转换模块的ADC0832芯片；单片机AT89C52芯片1~3引脚与ADC0832芯片U21的P10、P11、P12引脚连接；通过ADC0832芯片U21连接有烟雾传感器MQ-2；

单片机AT89C52芯片的7号、8号引脚与温湿度显示器U1连接，温湿度显示器采用SHT11;

单片机AT89C52芯片的25号引脚、30号引脚分别声光报警电路的P24引脚、以及P30引脚连接，声光报警电路包含LED发光二极管以及蜂鸣器；

按键电路包括温湿度及烟雾浓度设定按钮K1，数值加按钮K2，数值减按钮K3；退出设定按钮K4; 烟雾浓度设定按钮K1的P20引脚与单片机AT89C52芯片的21号引脚连接，数值加按钮K2的P21引脚与单片机AT89C52芯片的22号引脚连接，数值减按钮K3的P22引脚与单片机AT89C52芯片的23号引脚连接，退出设定按钮K4的P23引脚与单片机AT89C52芯片的24号引脚连接；且烟雾浓度设定按钮K1、数值加按钮K2、数值减按钮K3、退出设定按钮K4的另一端引脚共同接零。

2.根据权利要求1所述的双足机器人智能巡查监控系统，其特征在于：所述复位电路采用按键复位电路。

3.根据权利要求1所述的双足机器人智能巡查监控系统，其特征在于：所述晶振电路采用12M的晶振。

4.根据权利要求1所述的双足机器人智能巡查监控系统，其特征在于：所述稳压电路包括7805三端稳压集成电路。

5.根据权利要求1所述的双足机器人智能巡查监控系统，其特征在于：所述A/D模数转换模块包括双通道A/D转换芯片。