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1、目 录目 录摘 要ABSTRACT第1章 绪论11.1 课题在理论和实际应用方面的意义11.2 主要研究内容和任务要求11.2.1 研究内容11.2.2 任务要求21.3 电动货物搬运车的发展及趋势31.3.1 国内电动货物搬运车的发展31.3.2 国外电动货物搬运车的研究现状41.4 本章小结4第2章 系统的总体方案52.1 运货场地总体设计52.2方案设计与论证52.2.1 控制器模块设计与论证52.2.2 电源模块设计与论证62.2.3 电机模块设计与论证62.2.4 电机驱动模块设计与论证72.2.5 路面情况检测模块的设计与论证72.2.6 光源检测模块的设计与论证82.2.7 金属
2、探测模块的设计与论证82.2.8 最终方案确定82.3 本章小结9第3章 硬件电路设计103.1 微控制器模块电路的设计103.1.1 单片机的设计103.1.2 时钟电路133.1.3 复位电路133.2 电机模块及其驱动模块电路的设计153.2.1电机模块153.2.2 驱动电路模块153.3 检停红外对管及其电压比较电路的设计163.4 判断金属颜色红外对管电路的设计193.5 金属检测模块电路的设计203.6 光源检测模块电路的设计213.7 蜂鸣器的设计223.8 本章小节23第4章 系统的软件设计244.1 系统软件介绍244.2 软件算法和程序流程244.2.1 主程序流程图24
3、4.2.2 主单片机中断系统流程图264.2.3电机控制流程264.3 本章小结27第5章 系统测试285.1 测试所用仪器285.2 测试方法285.2.1硬件测试285.2.2 系统整体调试295.3 测试数据295.4 误差分析30结 论31致 谢32参考文献33附 录134附 录235摘 要摘 要进入21世纪，随着科技发展的日新月异，电动控制越来越成为一种不可忽视的动态量，在机械领域扮演了不容忽视的角色。本电动货物搬运车系统以ATMEL公司的AT89C51单片机为控制核心进行控制，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容，对智能小车的检测和控制，实现小车判断货物颜色、选择正确的行
4、进路线、搬运货物时间等功能。这次设计实现的自动搬货电动小车的控制系统由单片机微型控制系统模块、数据采集模块、电机驱动模块、计时显示模块等组成。单片机微型控制系统模块负责对采集的信息进行处理，并通过程序完成复杂的控制；电机驱动模块主要根据单片机传入的信号控制小车的运动；计时显示模块则显示相应的时间。货物颜色判断采用颜色识别传感器。驱动电机采用直流电机，电机控制方式为单向PWM控制。电源采用双电源分别为电机和控制系统供电，提高了系统的稳定性。小车检停和判断金属颜色传感器采用红外对管（红外发光管和红外接收管），光源检测采用光敏电阻和光敏三极管做成组合光敏探测器，增强了检测光源的灵敏性。采用电感式金属
5、传感器进行金属探测，并用蜂鸣器进行声音提示全过程各环节采用LCD液晶显示。通过TLC1543AD转换器识别三种颜色的货物，并将货物送到指定的库中,在每次货物搬运中，每搬完一件货物，记录所搬运的时间。关键词 AT89C51单片机；控制；传感器；AD转换器吉林建筑工程学院电子信息科学与技术专业毕业论文ABSTRACTInto the 21st century,with the rapid technological development, the electric control has increasingly become a dynamic amount can not be ignore
6、d, played a role can not be ignored in the mechanical field. The electric cargo van system ATMEL AT89C51 microcontroller for the control of the core control, compatible with industry-standard MCS-51 instruction set and output pins, detection and control of the smart car, car the judgment goods color
7、, select the correct the route, portering time.The design and implementation of automatic move cargo electric car control system by a single-chip micro-control system modules, data acquisition module, motor driver module, timing display module. The single-chip micro-control system module is responsi
8、ble for processing the collected information, and complex control process is complete; motor drive module is mainly based on the incoming signal of the microcontroller to control the car movement; timing display module to display the appropriate time. The color of goods to judge color recognition se
9、nsors. The drive motor DC motor, motor control for a one-way PWM control. The power supply dual power motor and control system power supply, improve the stability of the system. Car inspection stop and judgment of the metal color sensor uses infrared tube (infrared LED and infrared receiver), the li
10、ght detected by the photoresistor made of the combination of sensitive detector and phototransistor, and enhance the sensitivity of the detection light source. Inductive metal sensors for metal detection, prompt the whole process with LCD display and use the buzzer sound. TLC1543AD conversion device
11、 to identify the three colors of the goods, and goods sent to the specified library, in each cargo handling, sore from a cargo handling record time.Key words AT89C51 microcontroller; control; sensor; AD conversion第1章 绪论第1章 绪论1.1 课题在理论和实际应用方面的意义随着室内物流技术的发展，电动货物搬运车这种集机械与电子技术于一体的工业产品迅速得到广泛应用。国内外众多知名搬运车
12、生产企业均已开发出全系列产品。作为电动物料搬运车控制系统的重要组成部分，转向系统性能的优劣直接影响到车辆行驶的安全性、操纵的稳定性和驾驶的舒适性。电动货物搬运车主要有高品质电控系统反应灵敏，操控自如，重型设计，结构紧凑，适用于狭小空间等优点。目前同类产品在市场的状况良好，价位合理，市场竞争非常激烈，客户需求量在逐年增加，因此，电动货物搬运车的技术研究、应用都是非常有意义而且有很高市场价值的。这种电动系列产品以双电源供电为动力，直流电机驱动，提高了效率，节约了时间，节省了资源，很快得到市场认可。在自动化领域中，许多复杂性操作或对人体有害的工作都由机器自动完成。为了实现这些工作，就要求机器具有一定
13、的智能性。本系统以模型车来模拟现实中的智能搬运车，它可以在特定区域内自行寻找要搬运的货物，并按货物种类放到不同的存储区；另外小车还能在指示灯的牵引下，将货物运输到指定的储存区。由于工业现场中大多数恶劣环境和危险环境中仍采用人工的操作方式，也促使我们对智能搬运车的研究和开发。现在的智能搬运车车已在许多部门得到广泛应用。例如焊接、喷漆、检测、医疗应用等。另外，智能搬运车的自动行驶功能的研究将有助于智能车辆的研究。智能车辆驾驶任务的自动完成将给人类社会的进步带来巨大的影响，例如能切实提高道路网络的利用率、降低车辆的燃油消耗量，尤其是在改进道路交通安全等方面提供了新的解决途径。1.2 主要研究内容和任
14、务要求1.2.1 研究内容电动货物搬运车是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用，随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。计算机控制与电子技术融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。本设计是基于对智能电动货物搬运车控制系统设计，运用AT89C51、L293、AD转换器等实现功能与控制。本设计只要研究在运用计算机控制条件下，采用最基本的汇编语言编写控制程序，采用AT89C51单片机模块来实现机电控制，同时准确运用L293D来实现高
15、低电压控制直流电机。1.2.2 任务要求设计并制作一个电动货物搬运车，该装置能够根据设计要求完成指定物件的搬运任务。指定物件结构及搬运场地参考示意图如图1-1：黄色红色绿色仓库A仓库C仓库B物件搬运距离1m电动货物搬运车 图1-1 搬运场地参考示意图（1） 有红色、绿色、黄色三种物件需要进行搬运。要求在2分钟之内将红色物件搬运到仓库A，将绿色物件搬运到仓库B，将黄色物件搬运到仓库C，在搬运过程中不允许有人工干预；（2）电动货物搬运车在搬运物件时应显示各物件的搬运时间，总的搬运时间；（3）具有运行状态的声、光报讯功能。（4）能把测试人员指定的被搬运物件搬运到指定的仓库号内；设计要求：（1） 提出合理的方案；（2） 利用MCS-51芯片为主控芯片，绘制直流电机控制原理图； （3） 设计键盘及显示电路，编写软件，调整所设计系统能按精度要求实现功能。1.3 电动货物搬运车的发展及趋势
