基于A(yíng)RM7的物流系統自動(dòng)引導小車(chē)控制系統設計

摘要：電子技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)機電產(chǎn)品向智能化、人性化的方向發(fā)展。本系統采用嵌入式系統以ARM7為遠程自動(dòng)引導小車(chē)(AGV)控制核心，結合GPRS和WIFI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現自動(dòng)引導小車(chē)(AGV)遠程控制和工作環(huán)境實(shí)時(shí)監控。安裝相應的感應結構，可以實(shí)現貨物的搬運工作，實(shí)現物流系統中貨物搬運工作智能化。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統；ARM7；自動(dòng)引導小車(chē)；物流系統

1 總體方案設計
物流系統自動(dòng)引導小車(chē)(AGV)控制系統由AGV智能控制模塊、監視模塊、及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊模塊等三大部分組成。工作過(guò)程是通過(guò)接入互聯(lián)網(wǎng)的手機或者微型計算機客戶(hù)端通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )向遠程的AGV發(fā)送控制指令代碼，期間傳輸信號由發(fā)送端使用加密狗加密。當信號經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到接收終端時(shí)，AGV網(wǎng)絡(luò )模塊把接受的指令傳送到處理器，處理器指示驅動(dòng)模塊驅動(dòng)AGV執行動(dòng)作。運動(dòng)的同時(shí)監視模塊把采集到的圖像通過(guò)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)傳輸到客戶(hù)機端，其整體結構如圖1所示。

1．1 智能控制模塊
本部分是AGv的核心部分。采用的是嵌入式系統設計，可以準確高效地運行及處理數據?？刂破魍ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò )組件WIFI或者GPRS與外部網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據通訊，用戶(hù)可以使用家用寬帶網(wǎng)絡(luò )或者手機短信的方式實(shí)現模塊的遠程控制。同時(shí)在本地控制還可以應用紅外無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)、數字液晶屏來(lái)提供本地人機交互界面。
1．2 網(wǎng)絡(luò )模塊
AGV無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊模塊是AGV通訊信號傳輸的重要組成部分，由WIFI或者GPRS模塊來(lái)實(shí)現通訊。通訊中介是家用無(wú)線(xiàn)路由或者移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )GPRS。
1．3 監視模塊
AGV監視模塊通過(guò)單片機驅動(dòng)舵機實(shí)現全方位的監視。視頻信號通過(guò)攝像頭來(lái)采集，信號轉換后將視頻的PAL信號傳輸至處理器，經(jīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸實(shí)時(shí)傳到客戶(hù)端。攝像頭的控制與智能控制模塊連接，攝像頭的運動(dòng)受控制模塊的控制。
1．4 驅動(dòng)模塊
AGV驅動(dòng)模塊是通過(guò)可編碼的直流電機來(lái)驅動(dòng)的。當處理器接收到客戶(hù)端傳來(lái)的指令，處理器對驅動(dòng)模塊信號處理。從而實(shí)現AGV的全方位的移動(dòng)。

2 系統硬件設計
本文采用的是PHILIPS單片32位ARM微控制器LPC2138，作為控制器的處理器，負責和WIFI、GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊、監視模塊、數據存儲、鍵盤(pán)、紅外、顯示屏等模塊進(jìn)行數據通訊和對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )客戶(hù)端發(fā)送的信號進(jìn)行采集和處理。
2．1 控制核心模塊
ARM外圍電路包括電源鍵盤(pán)顯示屏、SD卡、SDRAM以及與各個(gè)輔助模塊進(jìn)行連接的擴展接口等。ARM處理器內嵌512k FLASH、32k的可讀寫(xiě)RAM。電路中SDRAM芯片選用hy57v25641，存儲容量為16M。用其做系統運行所需內存，為操作系統信號的采集和數據的處理提供了可靠的運行空間。擴展的接口有串口、USB接口。串口為下載程序和與GPRS模塊通訊用，USB接口用于與WIFI連接從而接入無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )。LCD顯示屏主要與鍵盤(pán)配合完成本地人機交互界面，LCD液晶240×320像素，65k色，驅動(dòng)芯片是ili9325。鍵盤(pán)采用的是PS2接口方便使用電腦鍵盤(pán)，與LCD合力完成本地人機信息交換。串口通過(guò)MAX232與上位機進(jìn)行通信，輔助單片機的下載通過(guò)ISP下載，支持在線(xiàn)調試。
2．2 外圍網(wǎng)絡(luò )模塊
WIFI和GPRS模塊用于實(shí)現處理器與客戶(hù)端的通信連接。WIFI模塊采用的是wfS000-u USB WIFI模塊。GPRS模塊采用的是BENQ M22A模塊。各通訊模塊外圍電路主要有：電源部分、工作指示及數據連接擴展口組成。