无人搬运小车的设计

无人搬运小车的设计

摘 要

无人搬运车是一种无人操纵的物料搬运设备，是自动化工厂重要的运输工具之一。随着全球经济的飞速发展，现代化生产观念日益受到企业的重视，这也为无人搬运车产业的发展提供了契机。本文旨在设计一款低价位的、适合中国中小型企业需求的无人搬运车系统。该系统主要由三部分组成，即硬件部分、机械部分和软件部分。机械部分主要构成了无人搬运车的车体和驱动机构。硬件部分是围绕主控芯片AT89C51展开设计的硬件电路板，主要包括小车各个功能模块的硬件电路。软件部分主要是对各个功能模块的编程，并通过专门的写入器下载到硬件部分的主控芯片中执行。文章首先给出了无人搬运车系统的研究背景和设计思想，然后给出了整个系统的硬件、软件和机械设计思路及实现方法，并对其中的技术要点进行深入的分析，最后将各个功能模块进行整合从而实现自动循迹避障功能。

无人搬运车是以微控制器为控制核心、蓄电池为动力、装有非接触导引装置的无人驾驶自动导引运载车，其自动作业的基本功能是导向行驶、认址停准和移交载荷。作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，无人搬运车已经得到了越来越广泛的应用，对无人搬运车的研究也具有十分重要的理论意义和现实意义。

关键词：无人搬运车系统; AT89C51;L298;轮系结构

目录

摘 要 1

ABSTRACT 2

第1章  概述 1

1.1  基本概念及研究意义 1

1.1.1  无人搬运车的概念 1

1.1.2  研究意义 1

1.2  无人搬运车的发展 2

1.2.1  发展历史 2

1.2.2  国外现状 2

1.2.3  国内现状 3

1.2.4  前景 4

1.3 无人搬运车的设计思想 5

1.4 毕业设计及论文结构 6

1.4.1 毕业设计工作 6

1.4.2 论文结构 6

第2章  系统设计方案 7

2.1 国内常见的几款无人搬运小车特点及其设计方案的分析 7

2.1.1  电磁感应引导式无人搬运小车 7

2.1.2  激光引导式无人搬运小车 7

2.1.3  视觉引导式无人搬运小车 8

2.2  本设计的基本思路 8

2.2.1 硬件部分 8

2.2.2 机械部分 10

2.2.3 软件部分 10

2.3 本设计的特点 10

第3章  无人搬运车硬件设计 11

3.1  硬件选型原则 11

3.2  芯片介绍 12

3.2.1  AT89C51芯片 12

3.2.2  电机驱动芯片L298 18

3.3  硬件电路设计 20

3.3.1  主控芯片最小系统硬件设计 20

3.3.2  红外模块的硬件设计 22

3.3.3  重力加速度模块的硬件设计 23

3.3.4  电机驱动模块的硬件设计 24

3.3.5  其它模块的硬件设计 25

3.4  硬件电路测试 25

3.4.1  电源测试 25

3.4.2  主控芯片最小系统测试 26

3.4.3  各个功能模块测试 26

第4章  无人搬运小车机械设计 28

4.1  常用无人搬运车机械结构分析 28

4.1.1  三轮结构 28

4.1.2  四轮结构 29

4.1.3  其它结构 31

4.2  无人搬运车轮系结构的机械设计 31

4.3  无人搬运车的技术指标 32

4.4  无人搬运车整车机械设计 34

4.5  驱动系统部件的选择与校核 35

4.5.1 电机的选择 35

4.5.2 联轴器的选择 35

4.5.3 无人搬运小车行驶阻力的计算 37

4.5.4 主减速比的选择 38

4.5.5 电源部分选择 39

第5章 无人搬运车软件设计 40

5.1 软件设计概述 40

5.1.1 软件功能概述 40

5.1.2 软件开发环境 40

5.2 AT89C51用户监控程序 41

5.3 超声波模块软件设计 42

5.3. 1 初始化AT89C2051 42

5.3. 2 定时器溢出中断编程 42

5.3.3 输入捕捉编程 42

5.4 其他功能模块编程 44

5.4.1 初始化AT89C51 45

5.4.2 电量检测模块子程序 47

5.4.3  PWM模块子程序 49

5.4.4 循迹子程序 50

5.4.5 其余相关子程序 53

5.5 程序测试 54

第6章  总结与展望 55

6.1 全文总结 55

6.2 研究展望 55

致谢 56

参考文献 57

附录A 58

附录B 59