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物流中心自动引导小车控制系统设计

物流中心自动引导小车控制系统设计
物流中心自动引导小车控制系统设计

物流中心自动引导小车控制系统设计

1 总体方案设计

物流中心自动引导小车(AGV)控制系统由AGV智能控制模块、监视模块、及无线网络通讯模块等三大部分组成。工作过程是通过接入互联网的手机或者微机客户端通过无线网络向远程的AGV发送控制指令代码,期间传输信号由发送端使用加密狗加密。当信号经互联网发送到接收终端时,AGV网络模块把接受的指令传送到处理器,处理器指示驱动模块驱动AGV执行动作。运动的同时监视模块把采集到的图像通过无线互联网传输到客户机端,其整体结构。

1.1 智能控制模块

这部分是AGV的核心部分。采用的是嵌入式系统设计,可以准确高效地运行及处理数据。控制器通过网络组件WIFI或者GPRS与外部网络进行数据通讯,用户可以使用家用宽带网络或者手机短信的方式实现模块的远程控制。同时在本地控制还可以应用红外无线键盘、数字液晶屏来提供本地人机交流界面。

1.2 网络模块

AGV无线网络通讯模块是AGV通讯信号传输的重要组成部分,由WIFI或者GPRS模块来实现通讯。通讯中介是家用无线路由或者移动网络GPRS。

1.3 监视模块

AGV监视模块通过单片机驱动舵机实现全方位的监视。视频信号通过摄像头来采集,信号转换后将视频的PAL信号传输至处理器,经无线网络传输实时传到客户端。摄像头的控制与智能控制模块连接,摄像头的运动受控制模块的控制。

1.4 驱动模块

AGV驱动模块是通过可编码的直流电机来驱动的。当处理器接收到客户端传来的指令,处理器对驱动模块信号处理。从而实现AGV的全方位移动。

2 系统硬件设计

本文采用的是PHILIPS单片32位ARM微控制器LPC2138,作为控制器的处理器,负责和WIFI、GPRS无线通讯模块、监视模块、数据存储、键盘、红外、显示屏等模块进行数据通讯和对无线网络客户端发送的信号进行采集和处理。

2.1 控制核心模块

ARM外围电路包括电源键盘显示屏、SD卡、SDRAM以及与各个辅助模块进行连接的扩展接口等。ARM处理器内嵌512k FLASH、32k的可读写RAM。电路中SDRAM芯片选用hy57v25641,存储容量为16M。用其做系统运行所需内存,为操作系统信号的采集和数据的处理提供了可靠的运行空间。扩展的接口有串口、USB接口。串口为下载程序和与GPRS馍块通讯用,USB 接口用于与WIFI连接从而接入无线互联网络。LCD显示屏主要与键盘配合完成本地人机交互界面,LCD液晶240×320像素,65k色,驱动芯片是ili9325。键盘采用的是PS2接口方便使用电脑键盘,与LCD合力完成本地人机信息交换。串口通过MAX232与上位机进行通信,辅助单片机的下载通过ISP下载,支持在线调试。

2.2 外围网络模块

WIFI和GPRS模块用于实现处理器与客户端的通信连接。WIFI模块采用的是wf8000-u USBWIFI模块。GPRS模块采用的是BENQ M22A模块。各通讯模块外围电路主要由电源部分、工作指示及数据连接扩展口组成。

2.2.1 TTL电平

GPRS模块与处理器的连接通过串口通讯,模块与处理器间的电平均为TIL电平,所以无需进行电平转换就可直接进行连接。

2.2.2 MAX232转换电平

由于编程及调试控制器电脑与处理器间的电平定义不同,采用MAX232进行电平的转换,其外围电路主要有电源供电部分。

MAX232电平转换模块用来把电脑端的RS232信号处理得到TTL电平实现电脑和处理器及GPRS模块之间的通信,电路。

2.2.3 GPRS外围网络模块

GPRS模块第15管脚必须持续3s的低电平才能实现模块的启动。本文采用的是软件模拟低电平GPRS模块启动。关机电路同样是管脚持续低电平3s,电路。

GPRS模块第35脚是一个工作状态指示灯接口,状态表示分别为:亮1s灭1s为启动搜索信号;亮1s灭2s为信号正常;持续点亮为有数据输入或者输出。其工作原理图。图4(b)为GPRS模块SIM卡连接示意图。

GPRS模块串口工作方式的电平为TTL电平,所以GPRS模块和控制核心处理器的连接可以是直接连接。但考虑到模块的调试及程序的烧录,所以在GPRS模块与处理器连接处使用转接开关。以此完成电脑到处理器的通信、GPRS模块到电脑的通信。GPRS模块、处理器、电脑的通信电路连接示意图。

3 监视模块

监视模块采用的是普通高清视频摄像头,分辨率达1024×768。视频采用PAL模式传输经处理器处理,通过无线互联网把图像传输到客户端,其电路图。摄像头的各方位由单片机驱动舵机来实现舵机驱动电路。

4 驱动模块

驱动模块采用的驱动芯片为L298N该芯片功率大,电源可直接采用12V。单个芯片可以控制两个直流电机,本文采用两片L298N 以实现自动引导小车(AGV)的各方位移动。电路。

5 电源模块

电源部分采用的是12V直流锂电池,功率为10W。对各个模块部分进行分别供电。稳压管采用的是7805。由于GPRS对电源要求特别高,所以单独采用一个LM2941S对其供电。

wf8000 WIFI模块是华为公司生产的一种专门用于嵌入式系统的无线网络模块,其符合802.11b标准,芯片采用prism3.0。原理图。

6 结论

利用本控制系统,可以实现AGV的远程控制及工作环境实时监控。结合运输机械装置可以实现在特殊工作环境下的智能远程控制搬运工作。在物流中心等一些环境较差的场所可以代替人工作实现更多的功能,为货物搬运工作带来便利。

自动导引小车(AVG)的设计

AGV自动导引小车的设计 摘要 AGV即自动导引小车,它集声、光、电、计算机技术于一体,综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中,具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点,极大的提高生产自动化程度和生产效率。 本文在分析研究国内外AGV现状与发展的基础上,设计了两后轮独立驱动的自动导引小车,其主要工作内容包括:小车机械传动设计、直流伺服电机的选择、A T89C51单片机控制系统硬件电路、运动学分析、控制系统软件设计及圆弧插补程序。所设计的小车能够实现自主运行、运动轨迹(圆弧、直线)的控制等功能,达到了沿着设定的路线行驶。 关键词:自动导引小车,单片机控制,设计,PWM技术

Design on Automatic Guided Vehicle Abstract The AGV namely Automatic Guided Vehicle, it collect sound, the light, the electricity, the computer technology in a body, and synthesizes the technical domain advanced theory and the application technology. It widespread applied in the flexible manufacturing system and the factory automation, and has the merits of high transportation efficiency, the energy conservation, the work reliable, the flexible transportation. It enormously enhanced production automaticity and production efficiency. Based on the analysis of the domestic and foreign AGV present situation and its development foundation, AGV with two wheel independent drive is designed. The content of the paper includes: design of mechanical structure and drive of the car, the choice of direct current servo motor, the hardware electric circuit of AT89C51 control system, the kinematic analysis, the software design of control system and the procedure of interpolation the circular arc. The designed car can realize the functions of independent movement, the path (circular arc, straight line) control and so on, and has achieved to travel along the hypothesis route. Keyword: Automatic Guided Vehicle, singlechip computer control,Design , PWM

(整理)自动控制综合设计_无人驾驶汽车计算机控制系统方案

自动控制综合设计 ——无人驾驶汽车计算机控制系统 指导老师: 学校: :

目录 一设计的目的及意义 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识三系统的控制对象 四系统总体方案及思路 1系统总体结构 2控制机构与执行机构 3控制规律 4系统各模块的主要功能 5系统的开发平台 6系统的主要特色 五具体设计 1系统的硬件设计 2系统的软件设计 六系统设计总结及心得体会

一设计目的及意义 随着社会的快速发展,汽车已经进入千家万户。汽车的普及造成了交通供需矛盾的日益严重,道路交通安全形势日趋恶化,造成交通事故频发,但专家往往在分析交通事故的时候,会更加侧重于人与道路的因素,而对车辆性能的提高并不十分关注。如果存在一种高性能的汽车,它可以自动发现前方障碍物,自动导航引路,甚至自动驾驶,那将会使道路安全性能得到极大提高与改善。本系统即为实现这样一种高性能汽车而设计。 二智能无人驾驶汽车计算机控制系统背景知识 智能无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。目前对智能汽车的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性,以及提供优良的人车交互界面。近年来,智能车辆已经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力,很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。 通过对车辆智能化技术的研究与开发,可以提高车辆的控制与驾驶水平,保障车辆行驶的安全通畅、高效。对智能化的车辆控制系统的不断研究完善,相当于延伸扩展了驾驶员的控制、视觉和感官功能,能极促进道路交通的安全性。智能车辆的主要特点是以技术弥补人为因素的缺陷,使得即便在很复杂的道路情况下,也能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物,沿着预定的道路轨迹行驶。 三系统的控制对象 (1)系统中心控制部件(单片机)可靠性高,抗干扰能力强,工作频率最高可达到25MHz,能保障系统的实时性。 (2)系统在软硬件方面均应采用抗干扰技术,包括光电隔离技术、电磁兼容性分析、数字滤波技术等。 (3)系统具有电源实时监控、欠压状态自动断电功能。 (4)系统具有故障自诊断功能。

AGV自动导引小车

AGV自动导引运输车 AGV(Automated Guided V ehicle)自动导引运输车,是指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需驾驶员的搬运车,以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道来设立其行进路线,电磁轨道黏贴于地板上,无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。 一、AGV自动导引运输车概述 AGV以轮式移动为特征,较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制。因此,在自动化物流系统中,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化生产。 1.1 AGV的分类 AGV的分类方式有很多种,按照导引原理的不同可分为固定路径导引和自由路径导引两大类;按照工作方式可分为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车。 在AGV的分类中按照移载方式分类最主要,其可分为推挽式:装卸货物通过自身的推挽机构与地面的无动力辊道站台实现。作业时,AGV停靠在站台侧边,通过推挽机构左、右侧向移动伸臂推拉完成装卸货物;辊道式:AGV装卸货物是通过自身辊道与地面站台辊道对接之后实现;链式:除了货物传动方式是链条或链板不同外,其余与辊道式类似。链式主要适用于不能滚动物体的移载场合;牵引式:AGV作为牵引动力,通过拖挂带轮的箱体或容器完成对物料的运送。适合用挂斗和拖车运送物料的场合,如行包运送、化学品运送、废料收集等;叉式:叉式AGV与人工叉车在式样上基本类似,有侧叉式、正向叉式、落地叉式、三向叉式等多种车型。叉式AGV基本采用托盘堆放货物进行作业,目前正随着物流产业标准托盘的逐步推广而迅速发展;龙门式:AGV外形类似龙门结构,能全方位行驶,移载过程是通过左右侧向伸缩移动货叉和升降来完成装卸货物。作业灵活性强,行驶安全性好。对地面站台要求简单,但自身移载机构复杂,适合狭窄区域或苛刻路径。多用于生产车间,如食品加工的原料运送。除此之外还有驼举式、拣选式、机器人式等各种形式,在现有的AGV的基础上,厂家还可以根据不同部门的具体需求进行特殊定做。 1.2 AGV的特点 AGV是自动导航小车,自动性是其最大的特点,除此之外,柔性生产、准时生产以及机电一体化、安全性方面都有很大的优越性,具体分析如下: (1)AGV可十分方便地与其它物流系统实现自动连接,如AS/RS(通过出从库台)、各种缓冲站、自动积放链、升降机和机器人等;实现在工作站之间对物料进行跟踪;对输送进行确认;按计划输送物料并有执行检查记录:与生产线和库存管理系统进行在线连接以向工厂管理系统提供实时信息。 (2)采用AGV由于人工检取与堆置物料的劳动力减少,操作人员无需为跟踪物料而进行大量的报表土作,因而显著提高劳动生产率。另外,非直接劳动力如物料仓库会计员、发料员以及运货车调度员的工作的减少甚至完全取消又进一步减低了成本。 (3)AGV运输物料时,很少有产品或生产设各的损坏,这是因为AGV按固定路径行驶,不易与加工设备和其他障碍物碰撞。 (4)绝大多数AGV的使用者均证明,2到3年从经济上均能收回AGV的投资成本。 (5)AGV通过安装在地面之下的电缆或其他不构成障碍的地面导引物,其通道必要时

无线遥控玩具小车设计与制作

“发明杯”大学生创新大赛作品题目: 无线遥控玩具小车设计与制作

目录 摘要 (1) 引言 (3) 1 方案设计与论证 (4) 1.1 直流调速系统 (4) 1.2 防碰撞系统 (5) 1.3 显示系统 (5) 2 硬件设计 (5) 2.1 小车系统框图 (5) 2.2 单片机最小系统设计 (6) 2.3 电机驱动电路设计 (7) 2.4 遥控发射接收电路设计 (9) 2.4.1 无线发送电路 (10) 2.4.2 无线接收电路 (11) 2.5 检测系统设计 (11) 2.5.1 速度检测设计 (11) 2.5.2 防跌落系统设计 (12) 2.5.3 防碰撞系统设计 (13) 2.6 显示电路设计 (13) 2.7 单片机I/O口的分配 (14) 2.8 电源设计 (14) 2.9 小车车体设计 (14) 3 软件设计 (15) 3.1 主程序设计 (15) 3.2 PWM子程序设计 (17) 3.3 遥控子程序 (18) 3.4 防跌落、碰撞子程序 (20) 3.5 显示子程序 (21) 4 结果分析及结论 (22) 5 谢辞 (23)

6 参考文献 (23) 附件1 程序清单 (24) 附件2 硬件电路图 (33) 附件3 电路PCB图 (34)

无线遥控玩具小车设计与制作 摘要:80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评,该课题的基本思想是设计一台能够遥控行走并自动回退防止跌落的机器小车。遥控接收端以 80C51 单片机为控制核心,其中数据的发射和接收部分通过无线通讯模块完成。可通过发射端来控制小车的直流电机实现无极调速, 遥控小车进行转向, 并能在液晶上显示出小车的实时速度值。小车还能自动检测落差较大的落差,遇到楼梯等低处会自动回避,以防止小车由高处摔落。 关键词:80C51单片机、PWM调速、遥控小车

基于STM32控制的自动往返电动小汽车

湖南科技大学信息与电气工程学院 《STM32控制自动往返小汽车》 设计报告 专业:电子信息工程 班级:二班 姓名:曾有根 学号:0904030218 指导教师:罗朝辉

自动往返电动小汽车 本设计民用STM32作为自动往返小汽车的检测和控制核心,辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件,构成了一个车载控制系统。路面黑线检测使用反射式红外传感器,利用PWM技术动态控制电动机的转速。基于这些完备而可靠的硬件设计,使用了一套独特的软件算法,实现了小车在限速和压线过程中的精确控制。电动小汽车能够根据题目要求在直线方向上完成调速、急刹车、停车、倒车返回等各种运动形式;这辆小车还可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离,并用蜂鸣器提示返回起点。另外,我们经过MATLAB仿真后,成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速。 本系统主要采用模糊控制算法进行速度调节。通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合,提高了对车位置控制精度,并且实现了恒速控制。 关键词:PWM,STM32F103,电机,传感器 前言 嵌入式技术依靠其体积小、成本低、功能强等特点,适应了智能化发展的最新要求。单片机作为控制系统的微处理器,在数据处理和代码存储等方面都已经无法满足系统的要求,ARM微处理器资源丰富,具有良好的通用性。Cortex-M3是ARM公司最新推出的第一款基于ARMv7体系的处理器内核。它主要针对MCU领域,在存储系统、中断系统、调试接口等方面做了较大的改进,有别于过去的ARM7处理器;Cortex-M3具有高性能、低功耗、极低成本、稳定等诸多优点,非常适合汽车电子、工业控制系统、医疗器械、玩具等领域。基于Cortex-M3内核的STM32系列处理器于2007年由ST公司率先推出,它集先进Cortex-M3内核结构、出众创新的外设、良好的功耗和低成本于一体,极大的满足自动控制系统设计要求。作为先进的32位通用微控制器的领跑者,STM32以其出众的性能、丰富且灵活的外设、很高的性价比以及令人意外的功耗水准,使其自面世以来得到众多设计者的青睐,众多行业领导者纷纷选用STM32作为新一代产品的平台。因此将STM32F103应用于智能小车的控制系统是一种较好的选择。 基于此,本文提出了一个比较合理的智能小车系统设计方案。整个小车系统以STM32F103芯片为控制核心,附以外围电路,利用红外探测器、触角传感器采集外界信息和检测障碍物;充分利用STM32F103的串口、并口资源和高速的

AGV自动导引小车结构系统全设计

山东理工职业学院 毕业设计(论文)设计(论文)题目:AGV自动导引小车 姓名:夏杰 学号:029********* 院部:工程技术学院 专业:机电一体化 年级:09 级 指导教师: 2011年10月15日

摘要 AGV即自动导引小车,它集声、光、电、计算机技术于一体,综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中,具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点,极大的提高生产自动化程度和生产效率。属于移动式机器人的一个分支。它最早是在美国发展起来的,在国外已经有几十年的历史了。因此,AGV被广泛应用在仓储业、邮局、图书馆、港口码头、机场以及危险场所和特种作业的场合。AGV是一种非常有发展前途的物流输送设备,尤其在柔性制造系统(FMS)中被认为是最有效的物料运输设备。 本文在分析研究国内外AGV现状与发展的基础上,设计了两后轮独立驱动的自动导引小车,其主要工作内容包括:小车机械传动设计、直流伺服电机的选择、AT89C51单片机控制系统硬件电路、运动学分析、控制系统软件设计及圆弧插补程序。所设计的小车能够实现自主运行、运动轨迹(圆弧、直线)的控制等功能,达到了沿着设定的路线行驶。关键词:自动导引小车,单片机控制,设计,PWM技术

Abstract The AGV namely Automatic Guided Vehicle, it collect sound, the light, the electricity, the computer technology in a body, and synthesizes the technical domain advanced theory and the application technology. It widespread applied in the flexible manufacturing system and the factory automation, and has the merits of high transportation efficiency, the energy conservation, the work reliable, the flexible transportation. It enormously enhanced production automaticity and production efficiency. Based on the analysis of the domestic and foreign AGV present situation and its development foundation, AGV with two wheel independent drive is designed. The content of the paper includes: design of mechanical structure and drive of the car, the choice of direct current servo motor, the hardware electric circuit of AT89C51 control system, the kinematic analysis, the software design of control system and the procedure of interpolation the circular arc. The designed car can realize the functions of independent movement, the path (circular arc, straight line) control and so on, and has achieved to travel along the hypothesis route. Keyword: Automatic Guided Vehicle, singlechip computer control,Design , PWM

基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告

毕业设计(论文)题目:基于单片机的红外遥控智能小车

西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务:以51单片机为控制核心,实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求:1 搜集资料,熟悉单片机开发流程;熟悉红外传感器等相关器件; 掌握单片机接口和外围电路应用;具备一定的单片机开发经验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用; 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料; 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日

西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程

主要参考书目(资料) 1、何立民,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社; 2、李广弟,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,2001; 3、何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术,北京航 空航天大学出版社,1990.01; 4、赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004; 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.doczj.com/doc/686262984.html, 主要仪器设备及材料 1.普通计算机一台,单片机开发环境; 2.电路安装与调试用相关仪器和工具。 (如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等)。 论文(设计)过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结;其余时间灵活安排,及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况,适当调整工作进度。

自动往返小车设计

题目自动往返小车设计 目录

自动往返小车设计 一、方案的选择与论证 根据题目要求,系统可以划分为几个基本模块,如图 1所示。 图 1 对各模块的实现,分别有以下一些不同的设计方案: 1. 电动机驱动调速模块 方案一:采用电阻网络或数字电位器 调整电动机的分压,从而达到调速的目的。 但是电阻网络只能实现有级调速,而数字 电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小,但电流很大;分压不仅会降低效率,而且实现很困难。 方案二:采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案三:采用由达林顿管组成的H型PWM电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的PWM调速技术。 基于上述理论分析,拟选择方案三。

2. 路面黑线探测模块 探测路面黑线的大致原理是:光线照射到路面并反射,由于黑线和白纸的反射系数不同,可根据接收到的反射光强弱判断是否到达黑线。 方案一:可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射-接收电路。这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大干扰,一旦外界光亮条件改变,很可能造成误判和漏判;虽然采取超高亮发光管可以降低一定的干扰,但这又将增加额外的功率损耗。 方案二:不调制的反射式红外发射-接收器。由于采用红外管代替普通可见光管,可以降低环境光源干扰;但如果直接用直流电压对管子进行供电,限于管子的平均功率要求,工作电流只能在1OM左右,仍然容易受到干扰。 方案三:脉冲调制的反射式红外发射-接收器。考虑到环境光干扰主要是直流分量,如果采用带有交流分量的调制信号,则可大幅度减少外界干扰;另外,红外发射管的最大工作电流取决于平均电流,如果使用占空比小的调制信号,在平均电流不变的情况下,瞬时电流可以很大(50-100mA),这样也大大提高了信噪比。 基于上述考虑,拟采用方案三。 3. 车轮检速及路程计算模块 方案一:采用霍尔集成片。该器件内部由三片霍尔金属板组成,当磁铁正对金属板时,由于霍尔效应,金属板发生横向导通,因此可以在车轮上安装磁片,而将霍尔集成片安装在固定轴上,通过对脉冲的计数进行车速测量。 方案二:受鼠标的工作原理启发,采用断续式光电开关。由于该开关是沟槽结构,可以将其置于固定轴上,再在车轮上均匀地固定多个遮光条,让其恰好通过沟槽,产生一个个脉冲。通过脉冲的计数,对速度进行测量。 以上两种都是比较可行的转速测量方案。尤其是霍尔元件,在工业土得到广泛采用。但是在本题中,小车的车轮较小,方案一的磁片密集安装十分困难,容易产生相互干扰。相反,方案二适用于精度较高的场合,可以车轮上加较多的遮光条来满足脉冲计数的精度要求,因此拟采用方案二。 4. 电源选择

智能小车控制系统设计

智能小车控制系统设计 ——ARM控制模块设计 EasyARM615是一款基于32位ARM处理器,集学习和研发于一体的入门级开发套件,该套件采用Luminary Micro(流明诺瑞)公司生产的Stellaris系列微控制器LM3S615。本系统设计是以EasyARM615开发板为核心,通过灰度传感器检测路面上的黑线,运用PWM直流电机调速技术,完成对小车运动轨迹等一系列的控制。同时利用外扩的液晶显示器显示出各个参数。以达到一个简易的智能小车。 本文叙述了系统的设计原理及方法,讨论了ISR集成开发环境的使用,系统调试过程中出现的问题及解决方法。 据观察,普通的玩具小车一般需要在外加条件下才能按照自己的的设想轨迹去行驶,而目前可借助嵌入式技术让小车无需外加条件便可完成智能化。在小车行驶之前所需作的准备工作是在地面上布好黑线轨迹,设计好的小车便可按此黑线行驶,即为智能小车。其设计流程如下: 1、电机模块 采用由达林顿管组成的H型PWM电路。PWM电路由四个大功率晶体管组成,H桥电路构成,四个晶体管分为两组,交替导通和截止,用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态,根据调整输入控制脉冲的占空比,精确调整电机转速。这种电路由于管子工作只在饱和和截止状态下,效率非常没。H型电路使实现转速和方向的控制简单化,且电子开关的速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的PWM调整技术。 具体电路如下图所示。本电路采用的是基于PWM原理的H型驱动电路。该电路采用TIP132大功率达林顿管,以保证电动机启动瞬间的8安培电流要求。

2、传感器模块 灰度测量模块,是一种能够区分出不同颜色的的电子部件。灰度测量模块是专为机器人设计的灰度传感器。例如:沿着黑色轨迹线行走,不偏离黑色轨迹线;沿着桌面边沿行走,不掉到地上,等等。足球比赛时,识别场地中灰度不同的地面,以便于进行定位。不同的物体对红外线的反射率不同,黑色最低,白色最高;它通过发射红外线并测量红外线被反射的强度来输出反映物体颜色的电压信号,有效距离3-30毫米。 其技术规格如下: 已知灰度传感器的输出电压为0-3.3V,所以可通过ARM615开发板上的ADC 模块转换成数字信号,最后通过不断测试得出黑线与白线的大概参数值,完成对小车传感器部分的设计。 在本次设计中选择二个灰度传感器,其实现效果与布局如下所示。

自动引导小车(AGV)的结构设计-开题报告

毕业设计(论文)开题报告 1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 2000字左右的文献综述: 文献综述 摘要简要地介绍了自动引导小车的现状和定义以及所涉及的技术,列举了典型的机械结构特点,综合阐述了自动引导小车的关键技术,并对自动引导小车的发展进行展望,最后总结了研究本科题的意义。 关键词定义结构特点技术展望 随着工业自动化、计算机集成系统技术的提高、柔性制造系统(FMS)和物流业的发展[1],无人搬运车系统(简称AGVS)已成为柔性制造系统和自动化仓储系统中物流运输的有效手段[2]。无人搬运车系统的核心设备是无人搬运小车(AGV)[3],载重量从几十公斤到上百吨,在港口、码头、机床、化工、汽车、家电、军械、邮政、电工、飞机制造和自动化仓储系统等场所得到了广泛应用[4]。 1. AGV的定义 自动引导小车简称为AGV,是英文Automated Guided Vehicle 的缩写。AGV是采用自动或人工方式装载货物,按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车到指定的地点,再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆[5]。按日本JISD6801的定义:AGV是以电池为动力源的一种自动操纵行驶的工业车辆。AGV只有按物料搬运作业自动化、柔性化和准时化的要求,与自动导向系统、自动装卸系统、通信系统、安全系统和管理系统等构成自动导向车系统(AGVS)才能真正发挥作用[6]。 2. AGV的结构 AGV的各组成部分一般有:导向系统、车体、蓄电池及充电装置、驱动装置、转向装置、移栽装置、控制与通信系统、安全装置。导向系统是AGV的核心部分,用来保证AGV按设定的路线自动行驶[7]。车体由车架、减速器、电动机、车轮等组成,车架常采用焊接刚结构,要求有足够的刚性。蓄电池常采用24V或48V直流工业蓄电池,供电周期为20h左右[8]。驱动装置由车轮、减速器、制动器、电动机及速度控制器等部分组成,并由计算机或人工进行控

基于单片机遥控小车的设计

基于单片机遥控小车的设计 摘要 随着电子业的发展,自动化已不再是一个新鲜的话题,无人驾驶的遥控小汽车也必将进入实用阶段,智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。智能电动车就是其中的一个体现。本系统模拟基于51单片机的遥控小车的设计。89C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用89C51单片机来实现无线遥控小车的毕业设计,该设计是结合实际应用而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用89C51单片机为控制核心,采用L298N对小车电机的控制,利用以PT2262/PT2272芯片的无线遥控模块装置,本次设计基于完备的软硬件系统,很好的实现了电动小汽车的前后行进,特定路径的行驶,以及停车。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析 关键词:单片机;无线控制技术;PWM调速;L298N;PT2262/2272。

The Design of Remote Control Car Based On MCU Abstract Along with the development of electronic, automation is not a fresh word any more, and no-man controlled cars will be realized. The new invention of modern intelligence, is a future of development, he can follow the pattern set in advance in an environment where automatic operation, no human's management, used in scientific exploration and so on. Smart electric car is one of expression. That system is based on the design of 51 MCU controlled car. 89C51 MCU is eight-figure microcontroller, which receives high praise from the users because of its easy use and versatility. This graduation design introduces how 89C51 MCU realize the remote control of the car, a combination of the practical application and design. This system designs for the purpose of the topic request, using 89C51 MCU as control core, the car motor control by L298N,and wireless remote control which chip PT2262/2272 device, with the electric car, driving, and the particular path park. The whole system of the circuit structure is simple and reliable. This paper introduces the hardware design method of the system and the analysis of the test results. Keyword: MCU; Wireless Remote Control; PWM speed adjusting;L298N;PT2262/2272

基于PLC的小车自动往返运动控制系统2

第一章概述 1完成本次循环工作后,停止在最初位置。其运动路线示意图如下图1-1所示。 如图1-1 小车运动路线示意图 第二章硬件设计 2.1 主电路图 如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中,其中相对电源的任意两相对调,即可实现电机的正反转,也可达到小车左右运行的目的。假设接通KM1为正转(小车右行),则接通KM2为反转(小车左行)。

图2-1小车循环控制的主电路原理 2.2 I/O地址分配 如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。在运行过程中,这些I/O口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用,并且也使小车的控制过程更清晰明了,动作与结果显示更加方便直接。 表2-1

2.3 I/O接线图 如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。在进行调试过程时,在PLC模块上,当I0.0有输入信号,即按下SQ1;当I0.1有输入信号,也即按下SQ2,以此类推,I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。同理,输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现出来。 图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图 2.4 元件列表 如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。在本次设计中就是利用这些元件,用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。 表2-2

第三章软件设计 3.1 程序流程图 如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。小车在一个周期内的运动由4段组成。设小车最初在左端,当按下启动按钮,则小车自动循环地工作,若按下停止按钮,则小车完成本次循环工作后,停止在最初位置。 首先小车位于初始位置,按下SB1启动后,小车向右行驶;当碰到行程开关SQ4,小车转向,向左行驶;碰到行程开关SQ2,小车再一次转向,向右行驶;碰到行程开关SQ3,小车又向左行驶,直到再次碰到SQ1,然后开始依次循环以上过程。若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动,若此时按下停止按钮SB2,小车又碰到行程开关SQ1,则小车回到初始位置。

智能小车控制系统开题

毕业设计(论文)开题报告 题目智能小车控制系统研究 系部车辆工程系 专业 学生姓名学号 指导教师职称讲师 毕设地点 2016年1 月16 日

1.结合毕业设计(论文)课题任务情况,根据所查阅的文献资料,撰写1500~2000字左右的文献 综述: 一丶选题背景 智能汽车的概念在上世纪80 年代初由美国提出,随着智能控制算法的不断发展,以及硬件设备的快速更新,对智能车的发展起到了巨大的促进作用。同时交通问题也逐渐成为世界各个国家都要面临的重要问题,这也加快了新技术、新方法的应用。在这样的背景下智能车的研究逐渐成为新的热点。 当前世界公路的总里程每年都在高速增长,同时汽车的总量也在成倍增加,其中我国的增量更是非常明显,随着汽车的越来越多,出现交通事故的概率也在不断提高。世界各国为了解决这方面的问题提出了很多的想法,而智能车是众多想法中最可行的一种解决当前问题的方法。许多国家在无人驾驶汽车和智能交通系统的研究上都取得了不错的成果,有些研究结构已经研制成功了智能车的原型,并进行相关试验。最近10 年在传统汽车中半导体和电子技术应用的越来越多。汽车产业已经进入到了电子时代,智能汽车将是未来的发展趋势。根据相关部门的统计数据,2012 年之后生产的汽车,汽车上电子装置系统占整个汽车总成本超过30%,甚至在一些配置较高的汽车上,比重超过50%。 随着改革开放的不断深入,我国经济在过去的一段时间迅速崛起,人民的生活水平和幸福指数每年都在提高,拥有一辆汽车也不在是一个的梦想,而是变成了一个很多家庭都能消费的起的代步工具,当前我国的汽车数量,每年以两位数增长,然而我国的公共配套却相对落后,这就造成了我国严重的交通问题,道路拥挤十分严重,出现了开车不如骑车快的现象。 因此发展智能车和智能交通系统,是解决现有问题的一种有效的方法,通过不断的研究会在交通拥堵、减少事故方面起到十分显著的作用。未来通过无人驾驶技术,实现汽车的自动行驶,对于我国汽车、控制、电子等领域在新时期提高国际竞争力和自主创新能力有着重要的作用。 智能汽车控制系统的研究是一项复杂的系统工程,其中包含了机械、电子、自动循迹、自适应控制、机器人技术、传感器技术等多学科相互交融的一项研究。智能车通过多个传感器模块的协同工作,经过控制单元进行决策实现汽车的自动行驶、最优化路径等功能。 同时无人驾驶智能车在货运、农业生产、军事等领域具有很好的应用前景。 综上所述,发展智能汽车控制技术能够提高我国在微电子技术、人工智能、电机控制等新技术领域的技术水平。同时随着智能汽车的不断发展也能够有效的改善现有的交

自动引导小车(AGV)的结构设计

摘要 AGV即自动引导小车,它集声、光、电、计算机技术于一体,综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中,具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点,极大的提高生产自动化程度和生产效率。 本文在分析研究国内外AGV现状与发展的基础上,设计了两后轮独立驱动的自动引导小车,其主要工作内容包括:小车机械传动设计、直流伺服电机的选择、AT89C51单片机控制系统硬件电路、运动学分析、控制系统软件设计及圆弧插补程序。所设计的小车能够实现自主运行、运动轨迹(圆弧、直线)的控制等功能,达到了沿着设定的路线行驶。 关键词自动引导小车单片机控制设计 PWM技术

Abstract The AGV namely Automatic Guided Vehicle, it collect sound, the light, the electricity, the computer technology in a body, and synthesizes the technical domain advanced theory and the application technology. It widespread applied in the flexible manufacturing system and the factory automation, and has the merits of high transportation efficiency, the energy conservation, the work reliable, the flexible transportation. It enormously enhanced production automaticity and production efficiency. Based on the analysis of the domestic and foreign AGV present situation and its development foundation, AGV with two wheel independent drive is designed. The content of the paper includes: design of mechanical structure and drive of the car, the choice of direct current servo motor, the hardware electric circuit of AT89C51 control system, the kinematic analysis, the software design of control system and the procedure of interpolation the circular arc. The designed car can realize the functions of independent movement, the path (circular arc, straight line) control and so on, and has achieved to travel along the hypothesis route. Keywords Automatic Guided Vehicle Singlechip computer control of design PWM Technique

遥控小汽车的毕业设计研究

摘要 根据题目要求,本设计采用2片AT89C52单片机构成主从式的控制系统,双机采用串行口进行通信。红外遥控部分采用遥控车模专用编、解码芯片TX-2/RX-2,提高控制的可靠性;同时,在遥控发射端加入了用凌阳61板做的语音识别系统,能够完成语音遥控功能。采用红外传感器进行里程检测;超声波传感器进行障碍识别;感光电阻辅以步进电机控制的转动机构进行光源方向的检测,并能用软件控制小车行驶到光源附近。采用步进电机对小车的转向进行精确的控制,同时用红外传感器对转向的角度进行校正。此外,采用四位LED数码管和若干LED发光二极管显示时间、行进的里程以及小车的各种状态;采用AT24C08串行EEPROM记录小车的行驶轨迹,并能按照所记录的轨迹自动行驶。 本次设计基于完备的软硬件系统,很好的实现了小车语音遥控、任意曲线行驶、路线记录与重放、自动查找光源、自动避障,里程统计并发出指示信息等功能。 关键词:单片机;超声波传感器;红外遥控;语音识别;凌阳61板

ABSTRACT According to the topic, my design needs to adopt two AT89C52 to form a control system of principal and subordinate. The communication between the two MCU is to adopt the serial port. Meanwhile, launch end join with insult male genital 61 sound recognition system that board make remotely, can finish the remote control function of the pronunciation, and it adopts the infrared sensor to measure the mileage; The ultrasonic sensor carries on the obstacle to discern; Sensitization resistance complement in order to walk into whom electrical machinery control rotate organization carry on measuring, direction of the light source, The small car can go to the adjacent place of the light source with the software .The design adopts serial EEPROM of AT24C08 to write down the orbit of the car , and can repeat the route automatically which has been recorded. The Design is on the basis of the complete software and hardware system, and the small car has the function of sound remote control, following any curve, recording the route where it has gone, finding out the light source, etc… Keywords: MCU; AT24C08; sensor; SPCE061A

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