基于FPGA的遥控超声波灭火平台的制作方法

技术特征：
1.基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，包括：小车控制模块、避障模块、驱动模块、火源探测模块和超声灭火模块，所述小车控制模块、避障模块、驱动模块、火源探测模块和超声灭火模块均基于fpga芯片开发；所述小车控制模块，用于根据选定的小车工作模式对小车进行行动控制，所述小车的工作模式包括遥控模式和避障模式，在所述遥控模式下，所述小车控制模块根据接收的遥控指令产生相应的控制指令；所述避障模块，用于在所述小车处于避障模式下时，产生相应的控制指令；所述驱动模块，用于响应所述小车控制模块或避障模块产生的控制指令，对所述小车的行动进行控制；所述火源探测模块，用于确定火源是否存在；所述超声灭火模块，用于在所述火源探测模块确定存在火源时，产生超声波，进行灭火作业。2.根据权利要求1所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，所述小车控制模块包括：红外解码模块和状态判断模块；所述红外解码模块，用于接收红外遥控器发出的红外信号，将该红外信号解码；所述状态判断模块，用于根据解码后的信号作出相应的判断，输出对应的控制指令。3.根据权利要求1所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，所述避障模块与多个超声波传感器连接，所述超声波传感器安装在所述小车上，用于检测所述小车附近障碍物的距离，所述避障模块根据所述小车与附近障碍物的距离确定相应的避障策略，产生相应的控制指令。4.根据权利要求3所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，所述避障模块根据所述超声波传感器发射和接收超声波的时间差确定所述小车附近障碍物的距离；在确定所述超声波传感器发射和接收超声波的时间差后，如果连续多次确定的时间差都大于设定值，所述避障模块确定所述小车与障碍物的距离过近。5.根据权利要求1所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，所述驱动模块与驱动电机连接，所述驱动模块包括：左轮占空比模块、右轮占空比模块、左轮驱动子模块、右轮驱动子模块、总驱动子模块和直流驱动模块；所述左轮占空比模块，用于根据所述控制指令中左轮的控制数据确定控制左轮的pwm信号的占空比；所述左轮驱动子模块，用于根据所述左轮占空比模块确定占空比产生相应的pwm信号；所述右轮占空比模块，用于根据所述控制指令中右轮的控制数据确定控制右轮的pwm信号的占空比；所述右轮驱动子模块，用于根据所述右轮占空比模块确定占空比产生相应的pwm信号；所述总驱动子模块，用于根据所述左轮驱动子模块和右轮驱动子模块产生的pwm信号进行整合，获得相应的pwm信号；所述直流驱动模块，用于产生驱动所述驱动电机的驱动信号；所述驱动电机在所述总驱动子模块产生的pwm信号和所述直流驱动模块产生的驱动信号控制下，带动所述小车行动。6.根据权利要求1所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，还包括：温度
测量模块和显示模块；所述温度测量模块与温度传感器连接，用于测量所述小车附近环境中的温度；所述显示模块，用于显示所述温度测量模块测量的温度。7.根据权利要求6所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，所述温度测量模块包括：信号产生模块和温度子模块；所述信号产生模块，用于产生采样使能信号；所述温度子模块，用于在所述采样使能信号的控制下接收所述温度传感器发送的信号，并确定温度。8.根据权利要求6所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，所述火源探测模块与火源探测传感器连接，用于探测所述小车附近是否存在火焰；所述超声灭火模块，用于在所述火源探测模块确定存在火焰时，根据所述温度测量模块确定的温度确定是否需要灭火，当确定需要灭火时，所述超声灭火模块产生超声波，以进行灭火作业。9.根据权利要求8所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，所述超声灭火模块包括：超声灭火控制模块、超声产生模块和二极管；所述超声灭火控制模块，用于确定是否需要灭火，并产生相应的灭火控制信号；所述灭火控制信号用于控制所述二极管的通断，当所述灭火控制信号表示需要灭火时，所述二极管导通，将超声灭火电源模块和所述超声产生模块连接；所述超声产生模块，用于在与所述超声灭火电源模块连接后产生超声波。10.根据权利要求1所述的基于fpga的遥控超声波灭火平台，其特征在于，还包括：速度测量模块和显示模块；所述速度测量模块与速度传感器连接，用于测量所述小车的行动速度；所述显示模块用于显示所述速度测量模块测量的速度。

技术总结
本发明公开了基于FPGA的遥控超声波灭火平台，包括小车控制模块、避障模块、驱动模块、火源探测模块和超声灭火模块，采用遥控或者自主避障的方式使小车移动至火源附近，并对火源采用低频超声波灭火，灭火效率高，无需人员抵近火源，有效保障了人身安全，而且低频超声波灭火几乎没有场合限制，特别对输油气站等对防燃防爆要求很高的场合尤其适用。燃防爆要求很高的场合尤其适用。燃防爆要求很高的场合尤其适用。


技术研发人员：柏奕呈 李琳
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2021.04.13
技术公布日：2021/9/7