基于SPCE061A的AGV控制系统的研制

论文摘要

本课题来源于合肥工业大学工业培训中心实验教学项目,本着经济、可靠、易于教学的原则,提出了基于凌阳SPCE061A单片机的总体方案,采用模块化设计思想,设计了各模块的硬件接口电路,主要包括电源稳压模块、键盘输入模块、传感器信号检测识别模块、红外线收发模块、无刷直流伺服电动机驱动模块等,并制作了PCB。同时针对光电传感器阵列,配合适当的软件算法,完成了AGV寻迹、转弯、避障、语音识别和播放等基本功能。为提高系统运行的可靠性,在软硬件方面都采取了抗干扰措施。所设计的AGV现己能够沿着设定的路线行驶。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 AGV概述
• 1.2 AGV发展及其应用历史
• 1.2.1 AGV的发展历程
• 1.2.2 AGV在国外的应用
• 1.2.3 我国的AGV发展和现状
• 1.3 课题来源和完成的主要工作
• 1.3.1 课题的来源
• 1.3.2 本课题的研究目的
• 第二章 AGV的总体设计
• 2.1 关键车体机械结构简介
• 2.2 导引系统
• 2.2.1 导引方式的常见类型
• 2.2.2 AGV导引方案的确定
• 2.3 动力驱动系统
• 2.4 控制系统
• 2.4.1 控制系统的硬件设计
• 2.4.2 控制系统的软件设计
• 2.4.3 控制系统的总体设计流程
• 2.4.4 AGV的安全装置
• 第三章 控制系统关键模块的硬件实现
• 3.1 单片机的选择和开发应用方式
• 3.1.1 单片机的选择
• 3.1.2 SPEC061A的开发应用方式
• 3.2 电源稳压电路设计
• 3.2.1 电源稳压的必要性
• 3.2.2 集成稳压器件的选择
• 3.2.3 稳压芯片简介及电路设计
• 3.3 传感器信号检测识别电路设计
• 3.3.1 逻辑电平转换的必要性和常见的电平转换方法
• 3.3.2 电平转换电路设计
• 3.4 键盘设计
• 3.4.1 键盘电路设计
• 3.4.2 按键消抖处理
• 3.5 红外线发射/接收电路设计
• 3.5.1 红外线发射电路
• 3.5.2 红外线接收电路
• 3.6 嵌入式系统硬件抗干扰设计
• 3.6.1 电源干扰的抑制
• 3.6.2 接地技术
• 3.6.3 抗电磁干扰技术
• 3.6.4 PCB布线中的抗干扰设计方法
• 3.6.5 硬件抗干扰总结
• 第四章 控制系统软件的关键技术研究
• 4.1 传感器的信号检测算法研究
• 4.1.1 光电传感器简介
• 4.1.2 AGV传感器布局
• 4.1.3 传感器寻迹信号检测
• 4.1.4 寻迹算法的软件流程
• 4.2 语音功能的软件实现
• 4.2.1 语音识别的软件实现
• 4.2.2 语音播放的软件实现
• 4.3 软件抗干扰
• 4.3.1 指令冗余
• 4.3.2 软件陷阱技术
• 4.3.3 "看门狗"技术
• 第五章 无刷直流伺服电动机控制技术的研究
• 5.1 无刷直流伺服电动机工作的基本原理
• 5.1.1 伺服电动机的结构及基本原理
• 5.1.2 无刷直流伺服电动机的结构原理
• 5.1.3 直流伺服电动机的PWM驱动
• 5.2 直流伺服电动机控制系统硬件设计
• 5.2.1 直流伺服电动机驱动器的选择及其端口连接
• 5.2.2 D/A转换模块
• 5.3 直流伺服电动机控制系统软件设计
• 5.3.1 AGV精确定位的算法研究
• 5.3.2 直流伺服电动机的数字调速控制
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者攻读硕士期间发表的学术论文
• 附录一 AGV外围电路原理图
• 附录二 AGV控制电路PCB
• 附录三 AGV小车实物图