MSP430单片机自动搬运控制系统设计+程序+电路图(5)

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1.3 研究目标与要求

以往的搬运工作大部分依靠人力完成，当工作量的要求不很大时，通过人力完成工作是可以满足要求的。可是，伴随着工作量的增多，并且对工作效率也提出了更多的要求。因此，在当前的这样的状况下，研究制造自动搬运系统是非常因地适宜的。不仅仅可以缓解工人的工作压力，工作效率也得到了很大的提高。

本次课题的主要要求自动搬运小车可以沿着轨道自动行驶，并且可以点击按钮调节升降架的高度。这次设计把系统分成了 5 个模块，分别是：寻迹模块、避障模块，垂直

搬运模块、水平电机模块、报警模块[8]。寻迹模块：在智能自动搬运小车沿着预定路径行驶的过程中，红外传感器向行驶路

面连续发射光线，假如自动搬运小车行驶未发生偏离时，红外传感器收到的信号是“低”、 “低”、“低”、“低”的信号，并且把这个信号传给单片机，单片机会发出继续直行的信号。一旦自动搬运小车偏离了预设的轨道，则单片机接手到的信号将会不再是“低”、 “低”、“低”、“低”，所以自动搬运控制系统会通过查表的方式，确定自动搬运小车当前的行驶状态。经过单片机分析处理后，调整左右电机驱动的电压大小，改变 PWM 值，用来调节小车的运行状态。

避障模块：自动搬运小车的主要的特点是可以实现自动寻迹。然而也正是因为这样的特点使得自动搬运小车具有很多不确定性和危险性。所以，系统设计中我们不仅仅要考虑小车基本功能的实现问题，并且同时也要考虑到安全问题。在自动搬运小车行驶的过程中，经常会出现工作人员在不经意的情况下占着预设路径，或者在搬运小车路径的附近存放一些没有及时移走等情况。为了有效地避免自动搬运小车在行驶过程中与工作人员或者货物直接或者间接的碰撞，我们的智能搬运小车还要具备自动避障的功能。自动搬运小车在正常运行的时候，如果前方出现了出现障碍物时，单片机将会收到避障传感器的发出的信号，此时单片机发出警报的命令，点亮警报灯的同时，触发蜂鸣器。

垂直搬运模块：自动寻迹的技术是自动小车的核心技术，可是这些技术的设计完全是为了实现自动搬运功能。自动搬运小车的搬运功能是通过将货物放在升降架上来实现的。在自动搬运小车到站停车时，操作人员可以操作按钮来控制搬运小车的货物架的高度，配合工作人员，及时完成工作。

水平电机模块：因为电机旋转的时候所需要的驱动电流比较大，把单片机的管脚与电动机直接相连是无法使其转动起来的，所以本次课题选择使用的是 L298N 电机驱动电路，它可以同时驱动两个直流电动机，满足了本设计的基本需求。来!自~751论-文|网www.751com.cn

电源模块：各个部分需要不同的电压驱动，并不是都可以直接地接到单片机上，因此需要用适合的器件调节电压。

2 系统设计方案分析论证

2.1 系统硬件结构设计方案

整个自动搬运系统主要分为两个部分：水平部分和竖直部分。水平部分主要有：自动寻迹模块、自动避障模块、横向电机模块等。竖直部分主要有：竖直电机模块和升降架。水平部分主要实现，自动搬运小车在预定轨道上正常运行，可以实现自动搬运智能小车的启动、加速减速、转向和到站停车等功能，而避障功能则为自动搬运小车的安全性提供了保障。竖直部分主要以竖直电机驱动升降架模块，自动升起顶起货物，然后运走。而当避障系统扫描到前方有障碍物时，报警系统会被驱动报警，以提醒工作人员及时清理障碍物，既提高了工作效率也提高了工作的安全性[9]。