stm32自动导引车控制系统的安装和调试
随着工业科技的发展和工业生产的自动化，人们希望有一种可以搬运产品的机器，节约人力成本，提高生产自动化水平和生产效率。自动导引小车（Automated Guide Vehicle,简称AGV）就此诞生，AGV是集计算机学、电学、磁学、光学等各种学科相互交叉的高科技产品。AGV普遍以蓄/锂电池作为主要能源，伺服电机作为动力的智能运输装置。本文主要介绍AGV的车载控制系统的控制原理和安装调试过程，结合具体类型的自动导引小车产品充分说明整个AGV控制系统的组成和原理，从自动导引小车的机构和电气安装到调试自动导引小车以期达到工程项目的应用标准。
目录
引言 1
一、自动导引车发展综述 2
二、自动导引车的硬件系统 2
（一）自动导引车的内部结构 4
（二）自动导引车的控制系统 6
（三）自动导引车控制系统芯片系统 10
三、自动导引车的软件系统 16
（一）控制系统平台和操作系统简介 16
（二）软件系统的工作原理 17
（三）AGV系统软件流程原理 17
四、自动导引车的调试 18
（一）自动导引车的常规调试 18
（二）AGV常见错误以及处理
总结 22
参考文献 23
致谢 24
引言
自动导引车（Automated Guided Vehicle,简称AGV）是指拥有一种或者多种自动导引装置，具有背负物料能够沿着预设轨道前进且具备多种防护措施的无人运输车。它是一种较智能的导航小车，集成化较高，可以自动完成工业生产中的各种运输任务，解放人力，已经越来越广泛的适用于现代化工业生产当中。AGV的运用对于现代化工厂中的自动化流水线有着重大的意义，能够快速提高其生产效率。随着新产业和新技术的涌现和发展，自动导引小车对现代化，信息化工业生产将发挥着越来越重要的作用。
AGV车载控制器是AGV控制系统的核心，早期的AGV通常采用PLC作为控制系统，与PLC相比，对于自身携带蓄电池的AGV来说，嵌入式计算机系统具有结构紧凑、成本低廉、功耗小等优势，因此，AGV车载控制器硬件采用微控制器是未来技术的发展趋势。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
老旧的51微控制器已经无法满足日益增长的现代化生产需求，其性能决定它无法满足作为AGV车载控制器的基本要求。意法半导体公司于21世纪初推出的一款中端嵌入式处理器系列，即STM32微控制器系列。STM32搭载ARM公司的CortexM3内核，它拥有非常丰富的外设，包括I/O,AD,DA,DMA和通信接口等。完全可以满足AGV控制系统的要求，这就是本文选择STM32作为AGV控制系统的硬件部分的原因。
一、自动导引车发展综述
截止目前，得益于我国柔性工业和物流市场的不断迅猛增长，AGV的需求量也日益增多。但令人担忧的是，AGV的价格普遍偏高，不少中小企业只能纷纷放弃。国外生产的AGV的先进性往往很高，但是进口的AGV价格也使中小企业无力承担。针对我国市场现状，除了大型制造企业或实力深厚的企业，其他企业也很难承担购买AGV的前期投入成本，如果能大力发展国产的自动导引小车，为这些中小企业的发展增加动力。相信不久的将来，这些自主型AGV一定会受到中小企业的青睐。
相对于国外先进的AGV产品，我们可以在满足基本行走和负重要求下，根据具体项目的要求添加功能模块，这样可以有效地降低成本，国产AGV产品简便耐用，能使用户最快地收回支出成本。
因此，这种自动导引小车往往具备以下特征：
（1）合适的导引方式，实现自动循迹行驶；
（2）可更改的行进路径和精确的站点定位；
（3）多重安全防护装置；
（4）具备自动充电功能；
（5）根据使用方的要求，灵活添加或删减功能模块。
本文选择的是公司一款全向背负举升式AGV，它的导航方式为磁导航，结合RFID电子标签定位站点，具有多重安全防护装置，保障AGV运行安全。空载45m/min，满载30m/min。图11为这款AGV的全貌图。
图11 全向背负举升式AGV
二、自动导引车的硬件系统
AGV的电气连接实际上就是将各个电气元器件和部件进行电连接，最主要的是车载中央控制单元对全车的各个传感器和驱动电机的控制连线，AGV电气连接讲究布局清楚、充分利用小车内部空间，连线时要认真对照接线图的要求和操作规范。首先要搞懂的是控制主板上的接口分别是对应哪些元器件，接口上排针的接线顺序一定要与元器件的接线排针一一对应起来，不然，就有可能导致元器件损坏，尤其是与电源连线尤其需要注意。AGV整体电路的连接是十分复杂的，包括:安装在磁导航AGV前、后部的驱动控制回路、设置在磁导航AGV上的驱动器升降控制回路、电源控制回路和总控制回路，总控制回路包括微控制器，微控制器分别与驱动控制回路、驱动器升降控制回路和电源控制回路连接，实现对驱动电机、驱动器升降电机和小车电源控制。最主要的是电源有关的电路，该电路包括AGV电池充放电控制回路，控制面板电源回路，提示灯带控制回路等。图中21所示。
图21 电源控制回路
控制面板电源回路
48V正负电源6平方电池正极线接63A保险管，另一头分别接48V继电器8处和电机接触器的L1处，6平方电池负极线分开两处，一边直接接24V双排端子排的负极端子上，一边接48V继电器的负端子上9处。从继电器出来的正负极线接在48V转24V开关电源上，开关电源出来的正极P24通过4A保险管接上24V双排端子排的正极端子上。48V继电器线圈一端接BT即电源开关按钮，一端接电池的正极上。这是一个电池给控制面板供电电路，基本的保险丝保护电路，电源开关按钮通过48V继电器控制给控制面板的供电，最后经过开关电源降压，给后续电路使用。
电池充放电控制回路
充电面板分别引出C48P和C48N，，负极线C48N接充电接触器，C48P接接触器的L1,对面的T1接电池充电口，它的线圈则一端接24V正极线，一端连24V继电器，继电器的线圈一端接电源，一端接主板Y1。给电机接触器供电，电池的正极线，连接到另外一个24V继电器上，并通过主板Y0控制这个继电器，中间串联一个急停按钮。原理：主板给继电器的电信号，继电器吸合导通使得充电继电器吸合导通，这样，充电面板与电池充电口是真正的导通。给电机供电也是通过继电器导通，给电机接触器吸合导通，电池得以给电机供电，串联的急停按钮起保护作用。
目录
引言 1
一、自动导引车发展综述 2
二、自动导引车的硬件系统 2
（一）自动导引车的内部结构 4
（二）自动导引车的控制系统 6
（三）自动导引车控制系统芯片系统 10
三、自动导引车的软件系统 16
（一）控制系统平台和操作系统简介 16
（二）软件系统的工作原理 17
（三）AGV系统软件流程原理 17
四、自动导引车的调试 18
（一）自动导引车的常规调试 18
（二）AGV常见错误以及处理
总结 22
参考文献 23
致谢 24
引言
自动导引车（Automated Guided Vehicle,简称AGV）是指拥有一种或者多种自动导引装置，具有背负物料能够沿着预设轨道前进且具备多种防护措施的无人运输车。它是一种较智能的导航小车，集成化较高，可以自动完成工业生产中的各种运输任务，解放人力，已经越来越广泛的适用于现代化工业生产当中。AGV的运用对于现代化工厂中的自动化流水线有着重大的意义，能够快速提高其生产效率。随着新产业和新技术的涌现和发展，自动导引小车对现代化，信息化工业生产将发挥着越来越重要的作用。
AGV车载控制器是AGV控制系统的核心，早期的AGV通常采用PLC作为控制系统，与PLC相比，对于自身携带蓄电池的AGV来说，嵌入式计算机系统具有结构紧凑、成本低廉、功耗小等优势，因此，AGV车载控制器硬件采用微控制器是未来技术的发展趋势。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
老旧的51微控制器已经无法满足日益增长的现代化生产需求，其性能决定它无法满足作为AGV车载控制器的基本要求。意法半导体公司于21世纪初推出的一款中端嵌入式处理器系列，即STM32微控制器系列。STM32搭载ARM公司的CortexM3内核，它拥有非常丰富的外设，包括I/O,AD,DA,DMA和通信接口等。完全可以满足AGV控制系统的要求，这就是本文选择STM32作为AGV控制系统的硬件部分的原因。
一、自动导引车发展综述
截止目前，得益于我国柔性工业和物流市场的不断迅猛增长，AGV的需求量也日益增多。但令人担忧的是，AGV的价格普遍偏高，不少中小企业只能纷纷放弃。国外生产的AGV的先进性往往很高，但是进口的AGV价格也使中小企业无力承担。针对我国市场现状，除了大型制造企业或实力深厚的企业，其他企业也很难承担购买AGV的前期投入成本，如果能大力发展国产的自动导引小车，为这些中小企业的发展增加动力。相信不久的将来，这些自主型AGV一定会受到中小企业的青睐。
相对于国外先进的AGV产品，我们可以在满足基本行走和负重要求下，根据具体项目的要求添加功能模块，这样可以有效地降低成本，国产AGV产品简便耐用，能使用户最快地收回支出成本。
因此，这种自动导引小车往往具备以下特征：
（1）合适的导引方式，实现自动循迹行驶；
（2）可更改的行进路径和精确的站点定位；
（3）多重安全防护装置；
（4）具备自动充电功能；
（5）根据使用方的要求，灵活添加或删减功能模块。
本文选择的是公司一款全向背负举升式AGV，它的导航方式为磁导航，结合RFID电子标签定位站点，具有多重安全防护装置，保障AGV运行安全。空载45m/min，满载30m/min。图11为这款AGV的全貌图。
图11 全向背负举升式AGV
二、自动导引车的硬件系统
AGV的电气连接实际上就是将各个电气元器件和部件进行电连接，最主要的是车载中央控制单元对全车的各个传感器和驱动电机的控制连线，AGV电气连接讲究布局清楚、充分利用小车内部空间，连线时要认真对照接线图的要求和操作规范。首先要搞懂的是控制主板上的接口分别是对应哪些元器件，接口上排针的接线顺序一定要与元器件的接线排针一一对应起来，不然，就有可能导致元器件损坏，尤其是与电源连线尤其需要注意。AGV整体电路的连接是十分复杂的，包括:安装在磁导航AGV前、后部的驱动控制回路、设置在磁导航AGV上的驱动器升降控制回路、电源控制回路和总控制回路，总控制回路包括微控制器，微控制器分别与驱动控制回路、驱动器升降控制回路和电源控制回路连接，实现对驱动电机、驱动器升降电机和小车电源控制。最主要的是电源有关的电路，该电路包括AGV电池充放电控制回路，控制面板电源回路，提示灯带控制回路等。图中21所示。
图21 电源控制回路
控制面板电源回路
48V正负电源6平方电池正极线接63A保险管，另一头分别接48V继电器8处和电机接触器的L1处，6平方电池负极线分开两处，一边直接接24V双排端子排的负极端子上，一边接48V继电器的负端子上9处。从继电器出来的正负极线接在48V转24V开关电源上，开关电源出来的正极P24通过4A保险管接上24V双排端子排的正极端子上。48V继电器线圈一端接BT即电源开关按钮，一端接电池的正极上。这是一个电池给控制面板供电电路，基本的保险丝保护电路，电源开关按钮通过48V继电器控制给控制面板的供电，最后经过开关电源降压，给后续电路使用。
电池充放电控制回路
充电面板分别引出C48P和C48N，，负极线C48N接充电接触器，C48P接接触器的L1,对面的T1接电池充电口，它的线圈则一端接24V正极线，一端连24V继电器，继电器的线圈一端接电源，一端接主板Y1。给电机接触器供电，电池的正极线，连接到另外一个24V继电器上，并通过主板Y0控制这个继电器，中间串联一个急停按钮。原理：主板给继电器的电信号，继电器吸合导通使得充电继电器吸合导通，这样，充电面板与电池充电口是真正的导通。给电机供电也是通过继电器导通，给电机接触器吸合导通，电池得以给电机供电，串联的急停按钮起保护作用。
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