基于单片机的受困人员自动搜救小车的制作方法

本实用新型涉及一种自动搜救小车，尤其是涉及一种基于单片机的受困人员自动搜救小车。

背景技术：

进入本世纪以来，自然灾害频发，其带来非常大的自然和社会伤害。在灾害现场，首当其冲的是被困于灾难现场的人，然而由于道路受阻、环境恶劣等原因可致使救援人员无法进入灾难现场救援受困人员，阻碍了援救工作的开展。此外在实际救援过程中救援人员的现有设备存在价格高、操作难、效率低等问题。

技术实现要素：

为了克服现有受困人员的搜救设备存在操作难、价格高、工作效率低的缺陷，本实用新型提供一种基于单片机的受困人员自动搜救小车，实用有效，能有效搜索救援区域并在第一时间找到受困人员，向救援人员提供受困人员信息，为救援省下宝贵的时间。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于单片机的受困人员自动搜救小车，包括车身、车轮、用于检测前方受困人员的人体红外探测模块、用于检测前方障碍物的避障模块、用于显示小车行驶和监测信息的显示屏模块、用于获取小车经纬度的北斗定位模块、用于检测小车方向的数字罗盘模块、用于驱动小车行驶的电机模块、用于分析处理数据并执行命令的单片机模块和用于为小车供电的电源模块，所述北斗定位模块与用于获取定位卫星信号的北斗定位天线连接；

所述单片机模块分别与所述人体红外探测模块、避障模块、电机模块、显示屏模块、北斗定位模块和数字罗盘模块连接，所述单片机模块、人体红外探测模块、避障模块、电机模块、显示屏模块、北斗定位模块和数字罗盘模块均与所述电源模块连接。

进一步，所述避障模块设置有两个，两个避障模块分别设置在车身的车头部的左右两侧，所述人体红外探测模块位于避障模块的后方并设置在车身的中前部上方，所述显示屏模块和北斗定位天线设置在车身的尾部上；所述单片机模块、北斗定位模块和数字罗盘模块设置在车身内。

再进一步，所述单片机模块采用STC12C5A60S2芯片。

更进一步，所述电源模块采用12V可充电锂电池。

所述数字罗盘模块采用HMC5883L芯片。

所述电机模块采用L298N芯片。

所述北斗定位模块采用UM220-III芯片。

所述人体红外探测模块采用BISS0001芯片。

本实用新型的有益效果主要表现在：在受灾区域内自动移动，通过人体红外探测模块搜寻受困人员并记录受困人员的地理位置；救援人员进入受灾区域第一时间获取小车存储的受困人员信息，实现有目标的救援；自动搜救小车有效搜索救援区域并在第一时间找到受困人员，向救援人员提供受困人员信息，则可实现从盲目救援到理性救援的重要转变，为救援省下宝贵的时间。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图。

图2为本实用新型的内部结构示意图。

图3为本实用新型的结构原理框图。

图4为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图4，一种基于单片机的受困人员自动搜救小车，包括车身7、车轮、用于检测前方受困人员的人体红外探测模块1、用于检测前方障碍物的避障模块2、用于显示小车行驶和监测信息的显示屏模块6、用于获取小车经纬度的北斗定位模块5、用于检测小车方向的数字罗盘模块9、用于驱动小车行驶的电机模块8、用于分析处理数据并执行命令的单片机模块4和用于为小车供电的电源模块3，所述北斗定位模块5与用于获取定位卫星信号的北斗定位天线10连接；

所述单片机模块4分别与所述人体红外探测模块1、避障模块2、电机模块8、显示屏模块6、北斗定位模块5和数字罗盘模块9连接，所述单片机模块4、人体红外探测模块1、避障模块2、电机模块8、显示屏模块6、北斗定位模块5和数字罗盘模块9均与所述电源模块3连接。

进一步，所述避障模块2设置有两个，两个避障模块分别设置在车身7的车头部的左右两侧，所述人体红外探测模1块位于避障模块的后方并设置在车身7的中前部上方，所述显示屏模块6和北斗定位天线10设置在车身7的尾部上；所述单片机模块4、北斗定位模块5和数字罗盘模块9设置在车身7内。所述电机模块8安置在小车车轮边。

再进一步，所述单片机模块4采用STC12C5A60S2芯片。STC12C5A60S2单片机芯片是宏晶科技公司生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S)，适用于电机控制和强干扰场合。

更进一步，所述电源模块采用12V可充电锂电池。使用12V可充电锂电池，提供12V和5V两种不同电压，实现模块的供电。

所述数字罗盘模块9采用HMC5883L芯片。HMC5883L是一种表面贴装的高集成模块，并带有数字接口的弱磁传感器芯片，应用于低成本罗盘和磁场检测领域。HMC5883L包括最先进的高分辨率HMC118X系列磁阻传感器。HMC5883L可以利用简易的I2C接口和单片机相连，且其罗盘精度为1°～2制。

所述电机模块3采用L298N芯片。L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。

所述北斗定位模块5采用UM220-III芯片。UM220-III芯片是和芯星通针对车辆监控/导航、手持设备、电信/电力授时、气球探空等应用推出的北斗模块。UM220-III是UM220系列模块的第三代产品，采用和芯星通完全自主知识产权的低功耗GNSSSoC芯片——(Humbird TM)1，是目前市场上尺寸最小的完全国产化的北斗模块，集成度高、功耗低，非常适合对尺寸、功耗要求高的北斗规模应用。

所述人体红外探测模块1采用BISS0001芯片。BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。

本实用新型的工作原理为：通过人体红外探测模块判断小车前方是否存在受困人员，通过数字罗盘模块判断小车方向是否正确，通过避障模块判断小车前方是否存在障碍物，通过电机模块控制车轮转动，通过北斗定位模块获取当前位置坐标，通过显示屏模块显示当前状态信息。总之，所述单片机模块接收和处理与其相连的数字罗盘模块、北斗定位模块、人体红外探测模块和避障模块的信息，分析和处理信息后，决定小车的行驶方向。

本实用新型的工作流程为：小车启动后，车上的数字罗盘模块、北斗定位模块、人体红外探测模块和避障模块检测信息，将信息传送到单片机模块进行判断。单片机模块执行以下操作搜寻受困人员：判断前方是否有人；如果有人，则停止移动，接收和记录北斗定位模块的经纬度信息，并控制电机继续前进；当前方没有人，则判断所朝方向是否正确；如果小车当前行驶方向与预设方向偏离，输出控制信号给电机模块，电机模块通过影响小车两侧车轮车速从而实现方向调节，直到小车方向正确；如果所朝方向正确，控制电机继续直行；如果前方出现障碍物时，单片机模块输出控制信号给电机模块，电机模块通过影响小车两侧车轮车速从而实现方向调节，直到小车前方没有障碍物。小车循环执行上述操作，直到搜寻完指定区域。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的修改或等同替换，只要不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，均涵盖在本实用新型的权利要求范围内。