控制器是机器人的“大脑”。详细分析控制器的智能消防机器人系统要求的基础上，选择了更合理的系统架构。容分为两个方面：软件设计和硬件设计。硬件上看，ARM9控制器采用的是一个机器人灭火，这赋予了它良好的扩展性，同时功能强大，其低廉的成本和易于推广的心脏。着墙的一般设计和流程图是根据软件给出的。验表明，该系统设计合理，恒温阀芯性能稳定可靠，并已取得原设计，它允许开展对消防的任务的目标。入式系统;灭火机器人; ARM9;控制器分类号：TP242.6文献代码：B文章编号：1004-373X（2010）10-0114-04Conception控制器，用于基于ARM的嵌入式SystemXI闻娇，陈迪义抗SMARTFIRE机器人马小毅（水利建筑工程学院，AF西北大学，西安712100，中国）摘要：控制器是机器人的“大脑”。细分析智能消防机器人系统所需的控制器中，选择合理的系统结构。计分为两个部分：软件设计和硬件设计。
硬件方面，ARM9用作机器人的基础证明具有良好的扩展，一个强大的功能性和较低的成本容易机器人普及。软件方面，介绍了总体设计和流程图。验证明设计合理，稳定。且可靠。初的设计已经实现，但它可以完美地完成灭火任务。键词：嵌入式系统，消防机器人，微处理器，ARM9;控制器收稿日期：2010-01-29简介控制器是智能机器人处理和控制信息的主体。直接决定了机器人的行为和性能[1]。年来，随着高性能微控制器和嵌入式系统技术的不断进步，解决方案已经提供了各种实时控制应用。入式系统（ES）为先进的技术，如计算机技术，通信技术，半导体技术，微电子技术，数据传输技术声图像，甚至传感器的组合和特定的应用程序，与硬件和软件密切相关。统[2]。集成系统被施加到与消光机器人的设计，并且其性能是智能化，网络化和小型化。3]火灾竞争灭火机器人要求机器人具有智能和可靠的自动控制性能和可靠的机械控制性能，从而找到起火的确切来源，并关闭在短时间内开火[4]。于ARM9处理器，设计了基于集成系统的智能灭火系统。文介绍了从硬件和软件的智能灭火机器人控制器的实现方法，具有机器人灭绝的实践经验，检查方案的可行性，并提供了一个平台进一步研究智能灭火机器人。火机器人的描述图1示出了灭火机器人的外部结构。的主要部件如下：红外发射传感器（6），红外接收传感器（6），所述传感器（1），灭火风扇（1之前和之后）），红外火焰传感器远方等（前面和后面有7个）。输和红外传感器的组合允许机器人自动避开障碍物[5]。红外火焰传感器可以检测光的强度，并用于确定房间是否有火并将其熄灭。音传感器用于启动。实践中，风扇的灭绝更加可靠;用风扇扑灭火灾。的灭火机器人在智能灭火机器人系统的机器人外部整体设计1的结构，所要解决的第一个问题是定位的问题。此需要良好的定位方案。此，控制中心必须为传感器留下足够的输入接口，并且必须有足够的输出接口来控制设备。度是灭火机器人非常重要的：在一个高速运动的情况下，处理器必须具有相对高容量的算术浮点。于以上的考虑，ARM9控制器被选为incendie.Le灭火机器人控制中心具有完整的硬件功能，低功耗和高集成外设。是一个先进的机器人计算平台。示于表1与其它主要部件，并且该系统的总体结构示于图2中。1主要成分组件名称以英文名称名称制造商说明快速存储器的辅助同步收发器 – 主芯片STR911FAM44STARM966E-STM MCU闪光灯16位/ 32位与以太网，USB，CAN，AC电机控制，4个定时器，ADC，RTC，DMA微控制器通过微处理器AVR-ATMEGA8-16PCATMEL32辅助寄存器一般工作的8位，可编程闪存E2PROM 512B，定时器/计数器16位实时计数器RTC，PWM三通道，10个ADC通道，两个可编程串行端口USART，SPI串行接口，23可编程芯片串行端口级的端口的转换I / O MAX232AESEMAXIM5 V，多通道驱动器/ RS 232接口接收器的液晶屏LCDUNIOHM1.5甲硅校正图案2的系统结构图我内置机器人的机器人系统的硬件设计灭火系统控制器的设计，支持实时任务可以同时执行多个任务，并迅速停止集成的微处理器。复因此，在设计过程中，中央控制器集成ARM9（所述STR911FAM44＆T公司）执行与少数外设芯片全套功能。ARM9处理器的特点是体积小，功耗低，性能高。集成了28个频道为模拟信号，并与数字和模拟信号兼容，每个信道具有10位的精度，这使得它能够3毫伏输入电压变化之间进行区分。8通道高速数据采集通道每秒可以采集500，000个信号。
述处理器使用哈佛体系结构内部并且可以执行每秒机[6]，一个强大的功能，允许机器人在预定的方式大的速度和精度步行1.1亿指令，并且其处理器可以快速读几个传感器端口实时。值在短时间内完成了存储，计算和输出每个端口的值的任务。主控制器的主CPU的基础上，不同的功能模块，致动器等连接到CPU引脚。制器共有28个模拟采样接口。ARM9系统控制器的图中如图3所示。3示意性ARM9系统控制器在此，微处理器四月的ATmega爱特梅尔8被用作辅助微控制器。ATmega 8是一款基于增强型AVR RISC架构的低功耗8位CMOS微控制器[7]。先进的指令集和的单时钟周期的指令它的执行时间，数据处理流程的ATmega 8到达1 MIPS / MHz，这可以减轻消费的矛盾能量和治疗速度[8]。AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。时，用ATmega 8拥有一套完整的编程和系统开发工具，包括：C语言编译器，宏装配调试程序/软件仿真器，仿真器和评估板。
极大地促进了基于硬件的软件的设计。ARM9处理器20包含经由辅助MCU Atmega816-PC连接到主芯片以读取的远红外线的传感器和检测口，其可被收集每秒10 000倍的组值的标准数据采集通道。种设计增加了端口读取速度，并允许机器人快速确定周围环境。ARM9微处理器和辅助微控制器在图4中示出为确保操作灵活，能耗低靠在灭火机器人，需要一个小的超薄，重量轻和低功耗屏幕。Uniohm LCD屏幕通过连接微控制器，编程，下载和显示功能满足设计要求。制器功率的计算能力直接影响机器人的操作特性。定的电动机起动时的强电，电源电压是不稳定的，这将影响到单片微型计算机和输入电路的操作的稳定性和可靠性。9]这里采用双电源方案。动机电源使用高放电率锂聚合物电池，容量为2500mAh。作电压为24 V，可提供稳定的40 A电源电流，是普通电池的10倍。电源控制器使用8.4V电压取样口的锂电池的电池检测，如图5所示。4微处理器ARM9控制器电源电路图和辅助微控制器图5框图由中央单元的端口的电路所需要的各种电压电平控制器电源电路的，本设计采用了三端稳压LM317T和两个线性电压设置AMS1117低电压降和由于其辅助电路，得到的5V的精确和稳定的电压，3.3 V，1.8 V，使用LED LD1和R5的限流电阻作为功率指示符，以指示该开关的状态食品;电源电压防止锂电池被过度放电或surchargée.La电压由R1和R2分压和AD19端口被用作一个功率采样口。入式系统的软件设计为机器人逆火打，机器人控制装置是一个多任务的性能的实时控制器并行[10-11]。软件实现中，除了协调和不同功能的电动机的控制下，灭火机器人必须传送和处理来自各种传感器，诸如红外，灰度和接收的数据声音。C语言可用于快速轻松地编写程序。里，灭火机器人的每个功能都是模块化的。
般的想法是找到火源，确定火源的方向，接近它，关灯并回家。序设计的主要图示于图6中。基本的实施例是以允许机器人平稳地和弯曲droit.Ce模块步行被调用以沿壁行走（左壁之前，在左墙后面，右墙，在右墙后面），沿着右墙。图7更具体地示出：（1）如果距离之前是大，右前方距离是有点太小和太靠近右壁中，进行左转的精确调整。（2）如果距离之前是大，右前方距离稍大，太近（3）如果距离之前是伟大的，右前方距离适中，直行; （4）如果前方距离非常小而右前方距离特别小，机器人可以向后移动以避免碰撞; 5）如果前方距离较小，右前方距离也较小，机器人向左转; （6）当右前方距离较大时，机器人向右转。中：（1）〜（3）中，为了通过使连续的调整，当你走右，使得机器人仍处于从壁10至15厘米的距离拉直你。（4）〜（6）确保机器人旋转并顺利进入房间。
左侧行走并沿相反方向移动时，必须在连续测试中重复调整特定参数。着墙壁散步可以让所有房间穿过并回家。火和熄火模块完成消防任务。6主程序图7沿消防基础上设计和实施的硬件，允许个人智能搜索房间找到源的程序灭火实验右侧壁的设计火和灭火写入C.连续地调整各种参数之后，机器人可以完成在任何房间火在小于8秒。灾发生后，机器人将自动返回家中。30组数据进行计数示于表2.照片灭火在图中示出上斗争的防火经验30当经验8.表2的数据数线是沿着壁直调整2 1碰撞适当低调30查找的火灾灭火29 29成功图8结论逆火照片斗争的源的实际测试表明，该消光机器人设计能够更好地完成灭火任务。一些参考和使用价值。种设计的创新是：集成系统控制器与AM09作为心脏具有高运算速度，可以收集和处理的高速传感器系统的信号并发送相应的控制信号来完成所有房间在不到8秒的时间内开火;集成系统的心脏已经被采纳，这大大提高了机器人的处理信号的能力：选择STR911FAM46和AVR-ATMEGA8-16PC同时保证良好的可扩展性和低成本提供了强大的功能，这是在早期阶段对智能机器人有利。销，建立了双进料系统，使操作更稳定可靠的机器人设计运动代码沿墙可以提高机器人的灵敏度和特点适应外部变化，以及模块化编程程序的简单性和相关性。
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