模拟仓储智能车硬件部分
目 录
1 绪论 1
1.1 课题来源与课题意义 1
1.2 课题在国内外发展状况 1
1.3 对课题研究启发 2
2 系统方案设计 2
2.1 系统总体设计 2
2.2 方案论证与比较 4
2.2.1 车体模块选择 4
2.2.2 控制器选择 4
2.2.3 电机选择 4
2.2.4 电机驱动模块的选择 5
2.2.5 电源模块的选择 5
2.2.6 声源产生模块的选择 6
2.2.7 接收装置模块的选择?? 6
2.2.8 无线通信方式的选择 6
2.2.9 声光报警模块的选择 6
2.3 系统实现方法 6
3 硬件设计 7
3.1 单片机最小系统设计 7
3.2 电机驱动设计 10
3.2.1 PWM的简介 10
3.2.2 电机驱动模块 11
3.3 发声模块设计 12
3.4 声音接收模块设计 12
3.5 无线通信模块设计 14
3.6 电源设计 15
3.7 绘图与制板 16
4 软件设计 17
5 设计实例 18
5.1 模块调试 18
5.1.1 声音接收发送模块调试 18
5.1.2 无线模块的调试 19
5.2 整个系统软硬件调试 20
5.2.1 测试仪器及设备 20
5.2.2 测试结果与分析 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
20
结 论 22
致 谢 23
参考文献 24
附录A声音接收系统原理图及PCB板 25
附件B移动声源系统控制器原理图及PCB板 26
附录C模拟仓储智能系统移动声源系统实体 27
附录D声音接收系统 27
1 绪论
随着物流的快速发展，随之出现了大型仓库，因此智能化仓储管理成为一种趋势。将计算机技术和人工智能技术用于仓储智能管理是很好的发展前景，模拟仓储智能系统是基于声音定位，引导智能车往目的地运行，实现模拟仓储智能车的路线选择及较精确定位。
1.1 课题来源与课题意义
社会的快速发展，仓储成为其中最重要的一个环节。大型仓储的出现伴随着仓储运行的改革，如何在大的环境中快速准确的找到货物？
在这样的背景下人们将智能产品用于这样的环境当作，因此仓储智能的概念被衍生出来，在现实中智能产品已经发展的比较完善，比如智能小车，它的发展从上世纪起源于西方国家，最著名的是美国的登月车。如此成熟的技术应该能够很容易移植在仓储的环境中。
社会的发展必然是人力的解放，大型仓储中使用人力不仅效率低而且经济价值不高。如果运用自动化的智能产品，可以说是一次投资长久回报，不仅解放劳动力而且还可以增加经济效益。
虽然存在很多好处，但仅仅将智能下车移植到大型仓库中是不能完全符合要求的。我们可以借鉴这些技术来研究模拟仓储智能车。
1.2 课题在国内外发展状况
在国内发展智能车的时间并不是很长，对智能仓库的研究更加的稀少，但随着国家的飞速发展，各行业有巨大的进步。因此大型仓库也随之而来，但其管理还想处于人工阶段。经济效益不能最大化。
经济最大化是每个企业发展的终极目标，但由于客观原因我国的仓储目前效率不高、使用率低、工作的环境差、并且自身也存在能力问题。很多仓储都处于人工为主要劳动力状态，人抬肩扛，工作效率很低。有一些仓库由于效率低，货物长时间滞留，或者保管不善，导致经济损失。随着我国经济的快速发展伴随这物流体系的改革，扩大了对外的发展，要求物流应该随之发展，以适应这一新形式的需求。
针对那些有大量货物且品种多的物流场所，想要增加仓库的效率，使货物能够有高效的进出仓库，如果没有智能化的运行系统操作是不可能实现的。大型的仓储都是超负荷运作，工作量大，工作环境恶劣，时间有非常紧迫，存在一系列的安全问题，因此仓储的发展必然是向智能化方向发展。仓储运行应该通过智能化来减少人力工作，增强企业的集中性，减少一些不需要的人和物的损伤，提高物流工作效率。仓储也必然要向智能化过渡，改变我国仓储业的不良状况。因此仓储智能车的发展是仓储智能化的趋势，但是什么样的智能车适合仓储是我们需要研究的。
目前在仓储应用的90%以上的智能移动声源系统，都不能称为具有完全智能。随着工业数量的快速增长和工业生产的发展，对智能移动声源系统的工作能力也提出了更高的要求，特别是需要各种具有不同功能的智能移动声源系统。
1.3 对课题研究启发
现在常用的仓储智能车的形式有红外引导，无线电传输等，这次的课题是做基于声音引导控制的模拟仓储智能车。之所以选择声音引导的模拟仓储智能车，因为它具有一些显著特点，在大型的仓库中模拟仓储智能车不受视觉条件的限制，声音传播速度快因此模拟仓储智能车能够快速反应，通过声音引导模拟仓储智能车具有警示作用等。
2 系统方案设计
2.1 系统总体设计
图2-1 系统示意图
设计方案系统示意图如图2-1所示，一个1m2的平面，三个声音接收装置，一个可移动声源。因此将模拟仓储智能系统分为两大模块：移动声源控制系统和声音接收控制系统。运行方式通过移动声源控制系统发出声音，声音接收系统接收后进行分析，经过无线发出指令移动声源系统接收到指令后先沿OX垂直线向OX线运行，到达后旋转900向W点运行。最终到达W点。移动声源控制系统由电源模块、车体模块、声源模块、STC89C52控制器模块、L293D电机驱动模块、电机模块、无线接收模块、声光显示模块等组成。声音接收控制系统由电源模块、无线声音接收模块、STC89C52控制器模块、无线发射模块等组成，具体的总框架图如图2-2，该移动电源控制系统的误差精度在厘米范围。
图2-2 系统总体框架图
利用接装置A和接收装置B分别接收到接收到声音信号后停止定时器计时，比较两个时差。接收装置B检测到声音信号后立即启动接收端的STC89C52的定时器/计数器停止计时，当接收装置A检测到声音信号后立即启动STC89C52的定时器/计数器停止计时，从而得到声源S到达接收装置A和接收装置B的时间，声音在空气中传播速度340m/s。要求精度误差0.01m。 。单片机11.0592兆的时钟频率完全可以达到精确度的要求。大于30μs则表明移动声源系统还未到达OX轴，接收端的STC89C52通过无线发送模块向移动声源系统端的STC89C52发送前进信号，移动声源系统继续朝OX轴前进；小于30μs，则表明移动声源系统已到达0X轴，接收端的STC89C52通过无线发送模块向移动声源系统端的STC89C52发送停止信号，移动声源系统停止。同理，通过判断S点到达接收装置A和接收装置C的时间差是否等于30μs，可控制移动声源系统到达W点。
2.2 方案论证与比较
1 绪论 1
1.1 课题来源与课题意义 1
1.2 课题在国内外发展状况 1
1.3 对课题研究启发 2
2 系统方案设计 2
2.1 系统总体设计 2
2.2 方案论证与比较 4
2.2.1 车体模块选择 4
2.2.2 控制器选择 4
2.2.3 电机选择 4
2.2.4 电机驱动模块的选择 5
2.2.5 电源模块的选择 5
2.2.6 声源产生模块的选择 6
2.2.7 接收装置模块的选择?? 6
2.2.8 无线通信方式的选择 6
2.2.9 声光报警模块的选择 6
2.3 系统实现方法 6
3 硬件设计 7
3.1 单片机最小系统设计 7
3.2 电机驱动设计 10
3.2.1 PWM的简介 10
3.2.2 电机驱动模块 11
3.3 发声模块设计 12
3.4 声音接收模块设计 12
3.5 无线通信模块设计 14
3.6 电源设计 15
3.7 绘图与制板 16
4 软件设计 17
5 设计实例 18
5.1 模块调试 18
5.1.1 声音接收发送模块调试 18
5.1.2 无线模块的调试 19
5.2 整个系统软硬件调试 20
5.2.1 测试仪器及设备 20
5.2.2 测试结果与分析 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
20
结 论 22
致 谢 23
参考文献 24
附录A声音接收系统原理图及PCB板 25
附件B移动声源系统控制器原理图及PCB板 26
附录C模拟仓储智能系统移动声源系统实体 27
附录D声音接收系统 27
1 绪论
随着物流的快速发展，随之出现了大型仓库，因此智能化仓储管理成为一种趋势。将计算机技术和人工智能技术用于仓储智能管理是很好的发展前景，模拟仓储智能系统是基于声音定位，引导智能车往目的地运行，实现模拟仓储智能车的路线选择及较精确定位。
1.1 课题来源与课题意义
社会的快速发展，仓储成为其中最重要的一个环节。大型仓储的出现伴随着仓储运行的改革，如何在大的环境中快速准确的找到货物？
在这样的背景下人们将智能产品用于这样的环境当作，因此仓储智能的概念被衍生出来，在现实中智能产品已经发展的比较完善，比如智能小车，它的发展从上世纪起源于西方国家，最著名的是美国的登月车。如此成熟的技术应该能够很容易移植在仓储的环境中。
社会的发展必然是人力的解放，大型仓储中使用人力不仅效率低而且经济价值不高。如果运用自动化的智能产品，可以说是一次投资长久回报，不仅解放劳动力而且还可以增加经济效益。
虽然存在很多好处，但仅仅将智能下车移植到大型仓库中是不能完全符合要求的。我们可以借鉴这些技术来研究模拟仓储智能车。
1.2 课题在国内外发展状况
在国内发展智能车的时间并不是很长，对智能仓库的研究更加的稀少，但随着国家的飞速发展，各行业有巨大的进步。因此大型仓库也随之而来，但其管理还想处于人工阶段。经济效益不能最大化。
经济最大化是每个企业发展的终极目标，但由于客观原因我国的仓储目前效率不高、使用率低、工作的环境差、并且自身也存在能力问题。很多仓储都处于人工为主要劳动力状态，人抬肩扛，工作效率很低。有一些仓库由于效率低，货物长时间滞留，或者保管不善，导致经济损失。随着我国经济的快速发展伴随这物流体系的改革，扩大了对外的发展，要求物流应该随之发展，以适应这一新形式的需求。
针对那些有大量货物且品种多的物流场所，想要增加仓库的效率，使货物能够有高效的进出仓库，如果没有智能化的运行系统操作是不可能实现的。大型的仓储都是超负荷运作，工作量大，工作环境恶劣，时间有非常紧迫，存在一系列的安全问题，因此仓储的发展必然是向智能化方向发展。仓储运行应该通过智能化来减少人力工作，增强企业的集中性，减少一些不需要的人和物的损伤，提高物流工作效率。仓储也必然要向智能化过渡，改变我国仓储业的不良状况。因此仓储智能车的发展是仓储智能化的趋势，但是什么样的智能车适合仓储是我们需要研究的。
目前在仓储应用的90%以上的智能移动声源系统，都不能称为具有完全智能。随着工业数量的快速增长和工业生产的发展，对智能移动声源系统的工作能力也提出了更高的要求，特别是需要各种具有不同功能的智能移动声源系统。
1.3 对课题研究启发
现在常用的仓储智能车的形式有红外引导，无线电传输等，这次的课题是做基于声音引导控制的模拟仓储智能车。之所以选择声音引导的模拟仓储智能车，因为它具有一些显著特点，在大型的仓库中模拟仓储智能车不受视觉条件的限制，声音传播速度快因此模拟仓储智能车能够快速反应，通过声音引导模拟仓储智能车具有警示作用等。
2 系统方案设计
2.1 系统总体设计
图2-1 系统示意图
设计方案系统示意图如图2-1所示，一个1m2的平面，三个声音接收装置，一个可移动声源。因此将模拟仓储智能系统分为两大模块：移动声源控制系统和声音接收控制系统。运行方式通过移动声源控制系统发出声音，声音接收系统接收后进行分析，经过无线发出指令移动声源系统接收到指令后先沿OX垂直线向OX线运行，到达后旋转900向W点运行。最终到达W点。移动声源控制系统由电源模块、车体模块、声源模块、STC89C52控制器模块、L293D电机驱动模块、电机模块、无线接收模块、声光显示模块等组成。声音接收控制系统由电源模块、无线声音接收模块、STC89C52控制器模块、无线发射模块等组成，具体的总框架图如图2-2，该移动电源控制系统的误差精度在厘米范围。
图2-2 系统总体框架图
利用接装置A和接收装置B分别接收到接收到声音信号后停止定时器计时，比较两个时差。接收装置B检测到声音信号后立即启动接收端的STC89C52的定时器/计数器停止计时，当接收装置A检测到声音信号后立即启动STC89C52的定时器/计数器停止计时，从而得到声源S到达接收装置A和接收装置B的时间，声音在空气中传播速度340m/s。要求精度误差0.01m。 。单片机11.0592兆的时钟频率完全可以达到精确度的要求。大于30μs则表明移动声源系统还未到达OX轴，接收端的STC89C52通过无线发送模块向移动声源系统端的STC89C52发送前进信号，移动声源系统继续朝OX轴前进；小于30μs，则表明移动声源系统已到达0X轴，接收端的STC89C52通过无线发送模块向移动声源系统端的STC89C52发送停止信号，移动声源系统停止。同理，通过判断S点到达接收装置A和接收装置C的时间差是否等于30μs，可控制移动声源系统到达W点。
2.2 方案论证与比较
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