本發(fā)明涉及agv小車控制技術，特別涉及一種agv小車的控制系統(tǒng)。

背景技術：

agv(automatedguidedvehicle，自動導航平臺)，作為無人駕駛的搬運車，在工業(yè)及實驗中應用很廣泛。隨著工業(yè)的發(fā)展，無人搬運車的使用越來越頻繁。

agv小車由計算機，電控設備，磁氣感應sensor,激光反射板等控制，當車間某一環(huán)節(jié)需要輔料時，由工作人員向計算機終端輸入相關信息，計算機終端再將信息發(fā)送到中央控制室，由專業(yè)的技術人員向計算機發(fā)出指令，在電控設備的合作下，這一指令最終被agv接受并執(zhí)行——將輔料送至相應地點。

agv小車包括小車本體和控制主板，控制主板上集成了用于控制小車本體的工作狀態(tài)的電路。目前，現(xiàn)有的控制主板上的電路復雜，需要較大的布線空間，導致電路板體積大，不利于agv小車小型化。而且，現(xiàn)有的控制電路抗干擾能力弱，導致小車運行時，位置很難精確控制。

因此，現(xiàn)有技術還有待改進和提高。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種agv小車的控制系統(tǒng)，其電路模塊簡單，有利于agv小車小型化。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：

一種agv小車的控制系統(tǒng)，其包括：控制模塊、若干個輸入模塊、數(shù)量與輸入模塊對應的電機驅動模塊、開關控制模塊、輸出模塊、電源模塊和通信模塊；所述輸入模塊、電機驅動模塊、開關控制模塊、輸出模塊、電源模塊和通信模塊均與控制模塊連接；

所述電源模塊，用于提供輸入模塊、電機驅動模塊、開關控制模塊、輸出模塊、通信模塊均和控制模塊工作所需的電壓；

所述通信模塊，用于與外部控制設備通信，并將外部控制設備輸出的控制指令反饋給控制模塊；

所述電機驅動模塊，用于輸出驅動信號給電機驅動器驅動電機的工作狀態(tài)；

所述輸入模塊，用于對輸入信號進行檢測，并反饋給控制模塊；

所述輸出模塊，用于控制外部電源管理模塊的工作狀態(tài)；

所述開關控制模塊，用于控制外部受控設備的工作狀態(tài)；

所述控制模塊，用于根據(jù)通信模塊接收的外部控制設備輸出的控制指令，控制電機驅動模塊輸出相應的驅動信號，來控制電機的工作狀態(tài)；以及根據(jù)輸入模塊反饋的輸入信號控制電機驅動模塊輸出相應的驅動信號，來控制電機的工作狀態(tài)。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述控制模塊包括單片機、晶振電路、復位電路和電源濾波電路，所述晶振電路、復位電路和電源濾波電路連接單片機。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述電機驅動模塊包括用于將單片機輸出的電機驅動信號隔離輸出給電機驅動器的光耦隔離單元和用于將單片機輸出的速度控制信號進行數(shù)模轉換輸出給電機驅動器的數(shù)模轉換單元；所述光耦隔離單元的一端連接單片機，光耦隔離單元的另一端連接電機驅動器，所述數(shù)模轉換單元的一端連接單片機，數(shù)模轉換單元的另一端連接電機驅動器。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，第一個光耦隔離單元包括：第一光耦芯片、第二光耦芯片、db9接頭、第一電阻、第二電阻和第三電阻，第一光耦芯片、第二光耦芯片均采用型號為tlp281-4的集成芯片，所述連接db9接頭的第4腳連接db9接頭的dcd腳、第一光耦芯片的第6腳連接db9接頭的dsr腳、第一光耦芯片的第8腳連接db9接頭的txd腳，第一光耦芯片的第10腳連接單片機的pa0腳，第一光耦芯片的第12腳連接單片機的pe3腳，第一光耦芯片的第14腳連接單片機的pe2腳，所述第二光耦芯片的第10腳連接db9接頭的rxd腳、第二光耦芯片的第12腳連接db9接頭的cts、第二光耦芯片的第14腳連接db9接頭的dtr腳、第二光耦芯片的第16腳連接db9接頭的xri腳，第二光耦芯片的第2腳連接單片機的pc13腳，第二光耦芯片的第4腳連接單片機的pe6腳，第二光耦芯片的第6腳連接單片機的pe5腳，第二光耦芯片的第8腳連接單片機的pe4腳；第一光耦芯片的第3腳通過第一電阻連接vcc5v供電端，第二光耦芯片的第5腳通過第二電阻連接vcc5v供電端，第二光耦芯片的第7腳通過第三電阻連接vcc5v供電端。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述數(shù)模轉換單元包括電壓轉換子單元和數(shù)量與電機驅動模塊對應的二級濾波子單元，所述電壓轉換子單元的一端連接單片機，電壓轉換子單元的另一端通過各二級濾波子單元連接一光耦隔離單元。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述電壓轉換子單元包括電壓轉換芯片，所述二級濾波子單元包括第四電阻、第五電阻、第一電容和第二電容，所述電壓轉換芯片的q5端通過第四電阻連接第五電阻的一端和第一電容的一端，第一電容的另一端接地，第五電阻的另一端連接db9接頭的rts腳、還通過第二電容接地。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述通信模塊包括第一can總線接口、第二can總線接口、第一can收發(fā)器、第二can收發(fā)器、第六電阻、第七電阻、第八電阻和第九電阻，所述第一can總線接口的第2腳連接第一can收發(fā)器的canl腳和第六電阻的一端，所述第一can總線接口的第3腳連接第一can收發(fā)器的canh腳和第六電阻的另一端，第一can收發(fā)器的vref端通過第八電阻連接vcc3v3供電端，第一can收發(fā)器的txd腳連接單片機的pa12腳，第一can收發(fā)器的rxd腳連接單片機的pa11腳；所述第二can總線接口的第2腳連接第二can收發(fā)器的canl腳和第七電阻的一端，所述第二can總線接口的第3腳連接第二can收發(fā)器的canh腳和第七電阻的另一端，第二can收發(fā)器的vref端通過第九電阻連接vcc3v3供電端，第二can收發(fā)器的txd腳連接單片機的pb13腳，第二can收發(fā)器的rxd腳連接單片機的pb12腳。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述開關控制模塊包括電子開關芯片、第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器、第三光耦芯片、第四光耦芯片、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第一接線座和第二接線座，所述第三光耦芯片的第2腳通過第十電阻連接單片機的pc6腳，第三光耦芯片的第4腳通過第十一電阻連接單片機的pd15腳，第三光耦芯片的第6腳通過第十二電阻連接單片機的pd14腳，第三光耦芯片的第8腳通過第十三電阻連接單片機的pd13腳，第四光耦芯片的第2腳通過第十四電阻連接單片機的pd12腳，第四光耦芯片的第4腳通過第十五電阻連接單片機的pd11腳，第四光耦芯片的第6腳通過第十六電阻連接單片機的pd10腳，第四光耦芯片的第8腳通過第十七電阻連接單片機的pd9腳，第三光耦芯片的第16腳連接電子開關芯片的第1腳，第三光耦芯片的第14腳連接電子開關芯片的第2腳，第三光耦芯片的第12腳連接電子開關芯片的第3腳，第三光耦芯片的第10腳連接電子開關芯片的第4腳，第四光耦芯片的第16腳連接電子開關芯片的第5腳，第四光耦芯片的第14腳連接電子開關芯片的第6腳，第四光耦芯片的第12腳連接電子開關芯片的第7腳，第四光耦芯片的第10腳連接電子開關芯片的第8腳，電子開關芯片的第18腳連接第二接口的第4腳，電子開關芯片的第17腳連接第二接口的第3腳，電子開關芯片的第16腳連接第二接口的第2腳，電子開關芯片的第15腳連接第二接口的第1腳，電子開關芯片的第14腳連接第一繼電器的第9腳，電子開關芯片的第13腳連接第二繼電器的第9腳，電子開關芯片的第12腳連接第三繼電器的第9腳，電子開關芯片的第11腳連接第四繼電器的第9腳，所述第一繼電器的第5腳連接第一接線座的第7腳，第一繼電器的第10腳連接第一接線座的第8腳，第二繼電器的第5腳連接第一接線座的第5腳，第二繼電器的第10腳連接第一接線座的第6腳，第三繼電器的第5腳連接第一接線座的第3腳，第三繼電器的第10腳連接第一接線座的第4腳，第四繼電器的第5腳連接第一接線座的第1腳，第四繼電器的第10腳連接第一接線座的第2腳。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述輸入模塊包括第五光耦芯片、第三接線座、第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻和第二十五電阻，所述第五光耦芯片采用型號為ps2805的集成芯片，第五光耦芯片的第1腳通過第十八電阻連接vcc24v，第五光耦芯片的第2腳通過第二十二電阻連接第三接線座的第1腳，第五光耦芯片的第3腳通過第十九電阻連接vcc12v，第五光耦芯片的第4腳通過第二十三電阻連接第三接線座的第2腳，第五光耦芯片的第5腳通過第二十電阻連接vcc5v，第五光耦芯片的第6腳通過第二十四電阻連接第三接線座的第3腳，第五光耦芯片的第7腳通過第二十一電阻接地，第五光耦芯片的第8腳通過第二十五電阻連接第三接線座的第4腳，第五光耦芯片的第10腳連接單片機的pd4腳，第五光耦芯片的第12腳連接單片機的pd3腳，第五光耦芯片的第14腳連接單片機的pd2腳，第五光耦芯片的第16腳連接單片機的pd1腳。

所述的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述輸出模塊包括第六光耦芯片、第二十六電阻、第二十七電阻、第二十八電阻、第二十九電阻、第三十電阻、第三十一電阻、第三十二電阻、第三十三電阻、第三十四電阻、第三十五電阻、第三十六電阻、第一led燈、第二led燈、第三led燈和第四led燈，所述第六光耦芯片的第2腳連接單片機的pd0端，第六光耦芯片的第4腳連接單片機的pc12端，第六光耦芯片的第6腳連接單片機的pc11端，第六光耦芯片的第8腳連接單片機的pc10端，第六光耦芯片的第10腳連接第四led燈的負極、也通過第三十五電阻連接第三電容的一端，所述第四led燈的正極通過第三十六電阻連接第三電容的一端，第三電容的另一端接地，第六光耦芯片的第12腳連接第三led燈的負極、也通過第三十三電阻連接第二十八電阻的一端，所述第三led燈的正極通過第三十四電阻連接第二十八電阻的一端，第二十八電阻的另一端接地，第六光耦芯片的第14腳連接第二led燈的負極、也通過第三十一電阻連接第二十七電阻的一端，所述第二led燈的正極通過第三十二電阻連接第二十七電阻的一端，第二十七電阻的另一端接地，第六光耦芯片的第16腳連接第一led燈的負極、也通過第二十九電阻連接第二十六電阻的一端，所述第一led燈的正極通過第三十電阻連接第二十六電阻的一端，第二十六電阻的另一端接地。

相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的一種agv小車的控制系統(tǒng)，包括：控制模塊、若干個輸入模塊、數(shù)量與輸入模塊對應的電機驅動模塊、開關控制模塊、輸出模塊、電源模塊和通信模塊；由通信模塊與外部控制設備通信獲取控制指令，并結合輸入信號的檢測，來控制電機驅動模塊輸出相應的驅動信號，來控制電機的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)控制agv小車的工作狀態(tài)。本發(fā)明的agv小車的控制系統(tǒng)的電路模塊簡單，有利于滿足agv小車小型化發(fā)展要求，而且采用的電子元件少，且為常見的電子元件，還具有成本低的特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的結構框圖。

圖2為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的控制模塊的電路圖。

圖3為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的電機驅動模塊的控制方式原理圖。

圖4為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第一個電機驅動模塊的電路原理圖。

圖5為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第二個電機驅動模塊的電路圖。

圖6為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第三個電機驅動模塊的電路圖。

圖7為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第四個電機驅動模塊的電路圖。

圖8為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的電機驅動模塊中模數(shù)轉換單元的控制原理圖。

圖9為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的電機驅動模塊中模數(shù)轉換單元的電路圖。

圖10為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的cna總線的控制外設的示意圖。

圖11為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的cna總線的電路圖。

圖12為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的串口單元的電路圖。

圖13為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的開關控制模塊的原理框圖。

圖14為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的開關控制模塊的電路圖。

圖15為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的繼電器控制接觸器的原理示意圖。

圖16為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的繼電器控制散熱風扇的原理示意圖。

圖17為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的輸入模塊的控制原理圖。

圖18為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第一個輸入模塊的電路圖。

圖19為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第二個輸入模塊的電路圖。

圖20為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第三個輸入模塊的電路圖。

圖21為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的第四個輸入模塊的電路圖。

圖22為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的輸出模塊的控制原理圖。

圖23為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的輸出模塊的電路圖。

圖24為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的電源模塊的穩(wěn)壓單元的電路圖。

圖25為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的電源模塊的電壓檢測單元的電路圖。

圖26為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的電源模塊的指示燈單元的電路圖。

圖27為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的蜂鳴器單元的電路圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，其為本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)的結構框圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的agv小車的控制系統(tǒng)包括控制主板(圖中未示出)，所述控制主板上設置有控制模塊1、若干個輸入模塊2、數(shù)量與輸入模塊2對應的電機驅動模塊3、開關控制模塊4、輸出模塊5、電源模塊6和通信模塊7；所述輸入模塊2、電機驅動模塊3、開關控制模塊4、輸出模塊5、電源模塊6和通信模塊7均與控制模塊1連接。

本實施例中，所述電機驅動模塊3和輸入模塊2均為四個。電機驅動模塊3與電機驅動模塊3的電機控制卡電連接，通過其輸出相關的電壓信號和電流信號控制電路的狀態(tài)。

具體實施時，所述電源模塊6，用于提供輸入模塊2、電機驅動模塊3、開關控制模塊4、輸出模塊5、通信模塊7均和控制模塊1工作所需的電壓；

所述通信模塊7，用于與外部控制設備通信，并將外部控制設備輸出的控制指令反饋給控制模塊1；

所述電機驅動模塊3，用于輸出驅動信號給電機驅動器驅動電機的工作狀態(tài)；

所述輸入模塊2，用于對輸入信號進行檢測，并反饋給控制模塊1；

所述輸出模塊5，用于控制外部電源管理模塊的工作狀態(tài)；

所述開關控制模塊4，用于控制外部受控設備的工作狀態(tài)；

所述控制模塊1，用于根據(jù)通信模塊7接收的外部控制設備輸出的控制指令，控制電機驅動模塊3輸出相應的驅動信號，來控制電機的工作狀態(tài)；以及根據(jù)輸入模塊2反饋的輸入信號控制電機驅動模塊3輸出相應的驅動信號，來控制電機的工作狀態(tài)。

請一并參閱圖2，所述控制模塊1包括單片機u1、晶振電路11、復位電路12和電源濾波電路13，所述晶振電路11、復位電路12和電源濾波電路13連接單片機u1。

所述單片機u1采用型號為stm32f107vbt6的集成芯片，當然也可以采用功能相同或相似的其它型號的芯片。所述晶振電路11用于控制時鐘信號，為控制系統(tǒng)提供標準的時鐘，可確?？刂品€(wěn)定可靠。所述復位電路12用于可能agv小車出現(xiàn)異常時，使控制系統(tǒng)恢復到起始狀態(tài)。電源濾波電路13用于濾除噪聲信號，有利于控制系統(tǒng)工作時穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述電機驅動模塊3為四個(分別為：第一個電機驅動模塊、第二個電機驅動模塊、第三個電機驅動模塊和第四個電機驅動模塊)，四個電機驅動模塊3的電路組成和驅動原理均相同，如圖4至圖7所示。

以第一個電機驅動模塊為例，請參閱圖3，該電機驅動模塊3包括用于將單片機u1輸出的電機驅動信號隔離輸出給電機驅動器的光耦隔離單元和用于將單片機u1輸出的速度控制信號進行數(shù)模轉換輸出給電機驅動器的數(shù)模轉換單元；所述光耦隔離單元的一端連接單片機u1，光耦隔離單元的另一端連接電機驅動器，所述數(shù)模轉換單元的一端連接單片機u1，數(shù)模轉換單元的另一端連接電機驅動器。

請一并參閱圖4，光耦隔離單元包括：第一光耦芯片u31、第二光耦芯片u32、db9接頭mt1、第一電阻r1、第二電阻r2和第三電阻r3，第一光耦芯片u31、第二光耦芯片u32均采用型號為tlp281-4的集成芯片。所述db9接頭mt1的9個管腳的定義分別為：mt1_to_mcu_1(即dcd腳)表示電機報警輸出，單片機u1輸入、mt1_to_mcu_2(即txd腳)表示電機速度反饋，單片機u1輸入、mcu_to_mt1_3(即rxd腳)表示電機報警復位，單片機u1輸出、mcu_to_mt1_4(即dtr腳)表示電機正反轉，單片機u1輸出、gnd表示電源負極、mt1_to_mcu_6(即dsr腳)表示電機輸出，單片機u1輸入(預留io)、mcu_to_mt1_7(即trs腳)表示電機速度輸入，單片機u1輸出、mcu_to_mt1_8(即cts腳)表示電機制動輸入，單片機u1輸出、mcu_to_mt1_9(即xr1腳)表示電機使能輸入，單片機u1輸出。

所述連接db9接頭mt1的第4腳連接db9接頭mt1的dcd腳、第一光耦芯片u31的第6腳連接db9接頭mt1的dsr腳、第一光耦芯片u31的第8腳連接db9接頭mt1的txd腳，第一光耦芯片u31的第10腳連接單片機u1的pa0腳，第一光耦芯片u31的第12腳連接單片機u1的pe3腳，第一光耦芯片u31的第14腳連接單片機u1的pe2腳，所述第二光耦芯片u32的第10腳連接db9接頭mt1的rxd腳、第二光耦芯片u32的第12腳連接db9接頭mt1的cts、第二光耦芯片u32的第14腳連接db9接頭mt1的dtr腳、第二光耦芯片u32的第16腳連接db9接頭mt1的xri腳，第二光耦芯片u32的第2腳連接單片機u1的pc13腳，第二光耦芯片u32的第4腳連接單片機u1的pe6腳，第二光耦芯片u32的第6腳連接單片機u1的pe5腳，第二光耦芯片u32的第8腳連接單片機u1的pe4腳；第一光耦芯片u31的第3腳通過第一電阻r1連接vcc5v供電端，第二光耦芯片u32的第5腳通過第二電阻r2連接vcc5v供電端，第二光耦芯片u32的第7腳通過第三電阻r3連接vcc5v供電端。

如圖3所示，單片機u1輸出的電機控制的信號由光耦進行隔離與電平轉換，輸出給電壓驅動模塊。單片機u1輸出的速度輸入指示通過數(shù)模轉換單元轉運為模擬量給電壓驅動模塊。

本實施例中，電機驅動驅動模塊反饋給單片機u1的信號包括：報警信號、當驅動器有錯誤信息時反饋一個電平信號，高有效；速度反饋、驅動器實時反饋電機行走的脈沖編碼量。

單片機u1給電機驅動模塊3的信號有：報警復位、當錯誤錯誤排除后，清除錯誤信號；正反轉、電機的正反轉控制，高低電平對應正傳、反轉；制動、電機制動控制，高電平有效；使能、電機使能信號，高電平有效；速度輸入、電機速度控制，0～5v電壓模擬量。

當需要控制電機行走時，首先檢測報警信號mt1_to_mcu_1是否有效，當沒有報警信號時，給予正方轉、制動、使能高電平，電機則根據(jù)速度輸入的(0～5v)模擬量大小轉動相對應的速度，模擬量越大轉動速度越快，反之則越慢。

請參閱圖8和圖9，所述數(shù)模轉換單元包括電壓轉換子單元和數(shù)量與電機驅動模塊3對應的二級濾波子單元311，所述電壓轉換子單元的一端連接單片機u1，電壓轉換子單元的另一端通過各二級濾波子單元311連接一光耦隔離單元。

請參閱圖9，所述電壓轉換子單元包括電壓轉換芯片，所述二級濾波子單元311包括第四電阻r4、第五電阻r5、第一電容c1和第二電容c2，所述電壓轉換芯片采用型號為sn74hc573apwr或類似功能的集成芯片。第四電阻r4的阻值為2.2kω，第五電阻r5的阻值1kω，第一電容c1的容值為10uf和第二電容c2的容值為2.2uf。

所述電壓轉換芯片的q5端通過第四電阻r4連接第五電阻r5的一端和第一電容c1的一端，第一電容c1的另一端接地，第五電阻r5的另一端連接db9接頭mt1的rts腳、還通過第二電容c2接地。

同樣以上述電機驅動模塊3為例，(db9接頭mt1mcu_to_mt1_7)，數(shù)模轉換單元由單片機u1給出一個10khz的pwm波，經(jīng)sn74hc573apwr的電壓轉換芯片把3.3v的pwm波轉換成5v的pwm波，最后經(jīng)過二級濾波子單元311把pwm脈沖波濾波成平滑的模擬量。如圖8給出10khz/75％高脈沖的pwm，經(jīng)電壓轉換和二級rc濾波后得到高脈沖占比75％*5v＝3.75v的電壓量，輸出的模擬量電壓跟高脈沖的占比成正比例關系。

請參閱圖10和圖11，所述通信模塊7包括第一can總線接口can1、第一can總線接口can1、第一can收發(fā)器u71、第二can收發(fā)器u72、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8和第九電阻r9，所述第一can總線接口can1的第2腳連接第一can收發(fā)器u71的canl腳和第六電阻r6的一端，所述第一can總線接口can1的第3腳連接第一can收發(fā)器u71的canh腳和第六電阻r6的另一端，第一can收發(fā)器u71的vref端通過第八電阻r8連接vcc3v3供電端，第一can收發(fā)器u71的txd腳連接單片機u1的pa12腳，第一can收發(fā)器u71的rxd腳連接單片機u1的pa11腳；所述第二can總線接口的第2腳連接第二can收發(fā)器u72的canl腳和第七電阻r7的一端，所述第一can總線接口can1的第3腳連接第二can收發(fā)器u72的canh腳和第七電阻r7的另一端，第二can收發(fā)器u72的vref端通過第九電阻r9連接vcc3v3供電端，第二can收發(fā)器u72的txd腳連接單片機u1的pb13腳，第二can收發(fā)器u72的rxd腳連接單片機u1的pb12腳。

較佳地，所述通信模塊7還包括串口單元，包括232串口com、max3222芯片及其外轉電路。對于外設連接，首選采用can總線，因為can總線接線簡單，只需三根線can-l、can-h、gnd即可通信，而且可以連接多個設備，本發(fā)明加入一個5v電源，方便接線，比如用can連接的led狀態(tài)燈、防撞雷達、磁條感應器等agv常用外設，如(圖11)所示。232串口可用于調試或者接入一些用串口的模塊。

在圖11中，第一can總線接口can1的型號為：kf2edg_4way其管腳定義為：5v電源、can總線can1-h端、can總線can1-l端、電源負極。第一can總線接口can1的型號為：kf2edg_4way其管腳定義為：5v電源、can總線can2-h端、can總線can2-l端、電源負極。232串口的型號為：kf2edg_3way其管腳定義為：單片機u1接收端、電源負極、單片機u1發(fā)送端。

請參閱圖13和圖14，所述開關控制模塊4包括電子開關芯片u41、第一繼電器k1、第二繼電器k2、第三繼電器k3、第四繼電器k4、第三光耦芯片u42、第四光耦芯片u43、第十電阻r10、第十一電阻r11、第十二電阻r12、第十三電阻r13、第十四電阻r14、第十五電阻r15、第十六電阻r16、第十七電阻r17、第一接線座p1和第二接線座p2。

其中，電子開關芯片u41采用型號為uln2803a的達林頓晶體管，第三光耦芯片u42、第四光耦芯片u43采用型號為tpl281-4光耦芯片，從而可有效消除電子開關芯片u41進行開關動作干擾的影響，信號流向如(圖8)所示。

第一接線座p1的型號為：kf2edg_4way，其管腳定義為依次為：ch3、電子開關通道3(預留功能)，ch2、電子開關通道2(預留功能)，ch1、電子開關通道1(預留功能)，ch0、電子開關通道0；第二接線座p2的型號為：kf2edg_8way，其管腳定義為依次為：k4_com、k4繼電器com端(預留功能)，k4_ch、k4繼電器常開觸點(預留功能)，k3_com、k3繼電器com端(預留功能)，k3_ch、k3繼電器常開觸點(預留功能)，k2_com、k2繼電器com端，k2_ch、k2繼電器常開觸點，k1_com、k1繼電器com端，k1_ch、k1繼電器常開觸點。

所述第三光耦芯片u42的第2腳通過第十電阻r10連接單片機u1的pc6腳，第三光耦芯片u42的第4腳通過第十一電阻r11連接單片機u1的pd15腳，第三光耦芯片u42的第6腳通過第十二電阻r12連接單片機u1的pd14腳，第三光耦芯片u42的第8腳通過第十三電阻r13連接單片機u1的pd13腳。

第四光耦芯片u43的第2腳通過第十四電阻r14連接單片機u1的pd12腳，第四光耦芯片u43的第4腳通過第十五電阻r15連接單片機u1的pd11腳，第四光耦芯片u43的第6腳通過第十六電阻r16連接單片機u1的pd10腳，第四光耦芯片u43的第8腳通過第十七電阻r17連接單片機u1的pd9腳。

第三光耦芯片u42的第16腳連接電子開關芯片u41的第1腳，第三光耦芯片u42的第14腳連接電子開關芯片u41的第2腳，第三光耦芯片u42的第12腳連接電子開關芯片u41的第3腳，第三光耦芯片u42的第10腳連接電子開關芯片u41的第4腳，第四光耦芯片u43的第16腳連接電子開關芯片u41的第5腳，第四光耦芯片u43的第14腳連接電子開關芯片u41的第6腳，第四光耦芯片u43的第12腳連接電子開關芯片u41的第7腳，第四光耦芯片u43的第10腳連接電子開關芯片u41的第8腳。

電子開關芯片u41的第18腳連接第二接口的第4腳，電子開關芯片u41的第17腳連接第二接口的第3腳，電子開關芯片u41的第16腳連接第二接口的第2腳，電子開關芯片u41的第15腳連接第二接口的第1腳，電子開關芯片u41的第14腳連接第一繼電器k1的第9腳，電子開關芯片u41的第13腳連接第二繼電器k2的第9腳，電子開關芯片u41的第12腳連接第三繼電器k3的第9腳，電子開關芯片u41的第11腳連接第四繼電器k4的第9腳，所述第一繼電器k1的第5腳連接第一接線座p1的第7腳，第一繼電器k1的第10腳連接第一接線座p1的第8腳，第二繼電器k2的第5腳連接第一接線座p1的第5腳，第二繼電器k2的第10腳連接第一接線座p1的第6腳，第三繼電器k3的第5腳連接第一接線座p1的第3腳，第三繼電器k3的第10腳連接第一接線座p1的第4腳，第四繼電器k4的第5腳連接第一接線座p1的第1腳，第四繼電器k4的第10腳連接第一接線座p1的第2腳。

本實施例中四個繼電器的型號均為g5v-1，每個繼電器可用于控制一些大電流或大電壓的控制回路，如第一繼電器k1用于控制一個最大觸點電流為40a的接觸器，接觸器控制自動充電回路(如圖15所示)，第二繼電器k2用于用于控制車體的散熱風扇(如圖16所示)。并且，電子開關芯片u41每路最大電流達到500ma(開漏)，在實際應用中可用于500ma以下的開關控制，外部繼電器、如裝飾燈等。

請參閱圖17至圖21，在本發(fā)明的agv小車的控制系統(tǒng)中，所述輸入模塊2為四組，分別為a組輸入模塊、b組輸入模塊、c組輸入模塊、d組輸入模塊，且每組輸入模塊的電路構成和工作原理均相同。

請參閱圖18，以第一個輸入模塊為例，其包括第五光耦芯片u21、第三接線座p3、第十八電阻r18、第十九電阻r19、第二十電阻r20、第二十一電阻r21、第二十二電阻r22、第二十三電阻r23、第二十四電阻r24和第二十五電阻r25。

所述第五光耦芯片u21采用型號為ps2805的集成芯片，第三接線座p3的型號為kf2edg_4way，其四個管腳均為輸入檢測腳。

第五光耦芯片u21的第1腳通過第十八電阻r18連接vcc24v，第五光耦芯片u21的第2腳通過第二十二電阻r22連接第三接線座p3的第1腳，第五光耦芯片u21的第3腳通過第十九電阻r19連接vcc12v，第五光耦芯片u21的第4腳通過第二十三電阻r23連接第三接線座p3的第2腳，第五光耦芯片u21的第5腳通過第二十電阻r20連接vcc5v，第五光耦芯片u21的第6腳通過第二十四電阻r24連接第三接線座p3的第3腳，第五光耦芯片u21的第7腳通過第二十一電阻r21接地，第五光耦芯片u21的第8腳通過第二十五電阻r25連接第三接線座p3的第4腳，第五光耦芯片u21的第10腳連接單片機u1的pd4腳，第五光耦芯片u21的第12腳連接單片機u1的pd3腳，第五光耦芯片u21的第14腳連接單片機u1的pd2腳，第五光耦芯片u21的第16腳連接單片機u1的pd1腳。

請參閱圖22和圖23，所述輸出模塊5包括第六光耦芯片u51、第二十六電阻r26、第二十七電阻r27、第二十八電阻r28、第二十九電阻r29、第三十電阻r30、第三十一電阻r31、第三十二電阻r32、第三十三電阻r33、第三十四電阻r34、第三十五電阻r35、第三十六電阻r36、第一led燈d1、第二led燈d2、第三led燈d3和第四led燈d4。

其中，輸出模塊5主要用于控制外部電源管理模塊，第六光耦芯片u51的型號為tpl281-4，其第10、12、14、16腳為隔離輸出腳。信號電平由0ω電阻r470、r471、r472對應選擇vcc24v、vcc12v或vcc5v，如(圖11)。對未用到的電平電源只要不焊接0ω電阻即可。在實際應用中信號輸出用于控制外圍電路中的電源管理模塊如(圖12)，當接收到電源控制命令后，單片機u1通過輸出信號控制關斷外部電源管理模塊。

所述第六光耦芯片u51的第2腳連接單片機u1的pd0端，第六光耦芯片u51的第4腳連接單片機u1的pc12端，第六光耦芯片u51的第6腳連接單片機u1的pc11端，第六光耦芯片u51的第8腳連接單片機u1的pc10端，第六光耦芯片u51的第10腳連接第四led燈d4的負極、也通過第三十五電阻r35連接第三電容的一端，所述第四led燈d4的正極通過第三十六電阻r36連接第三電容的一端，第三電容的另一端接地，第六光耦芯片u51的第12腳連接第三led燈d3的負極、也通過第三十三電阻r33連接第二十八電阻r28的一端，所述第三led燈d3的正極通過第三十四電阻r34連接第二十八電阻r28的一端，第二十八電阻r28的另一端接地，第六光耦芯片u51的第14腳連接第二led燈d2的負極、也通過第三十一電阻r31連接第二十七電阻r27的一端，所述第二led燈d2的正極通過第三十二電阻r32連接第二十七電阻r27的一端，第二十七電阻r27的另一端接地，第六光耦芯片u51的第16腳連接第一led燈d1的負極、也通過第二十九電阻r29連接第二十六電阻r26的一端，所述第一led燈d1的正極通過第三十電阻r30連接第二十六電阻r26的一端，第二十六電阻r26的另一端接地。

本實施例中，每個輸入模塊2有4路輸入檢測io，帶led指示，為兼容不同點平信號，隔離光耦為雙向隔離的ps2805-4，硬件可選com_a以兼容不同外設接口，無論ps2805-4內部是npn或pnp的常開、常閉類型都可通過4個0ω電阻選擇com_a來兼匹配，方便外設選擇如圖23。r454對應vcc24v，r455對應vcc12v，r456對應vcc5v，r456對應gnd。對未用到的電平電源只要不焊接0ω電阻即可。

為了更好的理解本發(fā)明，以下對每組輸入模塊2的檢測io的接入口功能進行說明：

ai0：急停檢測，當檢測到急停信號時，所有電機緊急剎車，速度輸入清0并失能電機。

ai1：電機錯誤信號檢測，當電機報錯時檢測錯誤信息并上報。

ai2：充電狀態(tài)檢測，當接觸充電樁時，檢測agv相對充電樁位置是否正確。

ai3：電源開發(fā)檢測，檢測電源按鈕是否按下。

bi0：上限位檢測，舉升agv托盤上限位檢測，當檢測到上限位信號時托盤停止舉升。

bi1：上極限位檢測，為防止上限位檢測失效的第二重檢測。檢測到上極限位信號后托盤舉升停止并上傳報警信號。

bi2：下限位檢測，舉升agv托盤下限位檢測，當檢測到下限位信號時托盤停止下降。

bi3：下極限位檢測，為防止下限位檢測失效的第二重檢測。檢測到下極限位信號后托盤下降停止并上傳報警信號。

ci0：障礙區(qū)1檢測，用于激光防撞區(qū)域1檢測，當檢測到障礙區(qū)1有物體時，agv停止。

ci1：障礙區(qū)2檢測，用于激光防撞區(qū)域2檢測，當檢測到障礙區(qū)2有物體時，agv停止。

ci2：障礙區(qū)3檢測，用于激光防撞區(qū)域3檢測，當檢測到障礙區(qū)3有物體時，agv減速。

ci3：托盤中點檢測，舉升agv托盤中心位置檢測，使托盤方向固定。

di0：前機械防撞檢測，當檢測到機械防撞信號時，agv停止。

di1：后機械防撞檢測，當檢測到機械防撞信號時，agv停止。

di2：預留功能。

di3：預留功能。

請參閱圖24至圖27，所述電源模塊6包括用于將輸入電壓轉換成12v電壓、5v電壓、3.3v電壓的穩(wěn)壓單元和用于檢測電壓的電壓檢測單元，所述穩(wěn)壓單元連接通信模塊7，所述電壓檢測單元連接控制模塊1。

請參閱圖24，其中，所述穩(wěn)壓單元包括第四接線座、第一穩(wěn)壓芯片及其外圍電路、第五接線座、第二穩(wěn)壓芯片及其外圍電路和第六接線座、第三穩(wěn)壓芯片及其外圍電路。

具體實施時，第六接線座的型號為kf2edg_3way,用于輸入電源，其第1腳為外部電壓檢測管，第2腳為電源正極(20v～30v)，第3腳為電源負極。第五接線座的型號為kf2edg_3way，用于輸出電源電壓，其第1腳為12v電源腳為外設提供電源、第2腳為5v電源腳、第3腳為接地腳。第四接線座的型號為kf2edg_6way,用于mpw的電源輸出，其第1腳為cl腳，為can總線l端、第2腳為ch腳，為can總線h端、第3腳為電源正極、第4腳為12v電源、第5腳為5v電源、第6腳為電源負極。

所述第一穩(wěn)壓芯片采用型號為lm2596-12降壓芯片或相似功能的降壓芯片，將輸入的電源電壓轉換成dc12v和vcc12v(即附圖中的vcc12v供電端)。所述第二穩(wěn)壓芯片采用型號為lm2596-5降壓芯片或相似功能的降壓芯片，可將輸入的電源電壓轉換成dc5v和vcc5v(即附圖中的vcc5v供電端)。所述第三穩(wěn)壓芯片采用型號為ams1117-3.3降壓芯片或相似功能的降壓芯片，可將vcc5v電源轉換成dc3.3v或vcc3v3(即附圖中的vcc3v3供電端)。

請繼續(xù)參閱圖25，所述電壓檢測單元包括芯片為ref3030的電壓檢測芯片及其外圍電路，電壓檢測可用j1跳線帽選擇檢測電路的power_check_1還是power_check_2，如圖所示。其中，power_check_1用于檢測電源電壓(30v以下的電池)，power_check_2檢測外部電壓(如：pow_c，30v～60v的電池)。電壓檢測芯片的基準輸入ref_vcc有兩種選擇，兩者二選一：當選擇ref3030芯片時，ref_vcc＝3.0v，當選擇電感l(wèi)2時，ref_vcc＝3.3v

所述電源模塊6還包括用于指示運行狀態(tài)、報警狀態(tài)和/或調試狀態(tài)的指示燈單元，所述指示燈單元連接控制模塊1。

請一并參閱圖26，所述指示燈單元包括第五led燈d5、第六led燈d6、第七led燈d7、第八led燈d8、第三十七電阻r37、第三十八電阻r38、第三十九電阻r39和第四十電阻r40。所述第五led燈d5用于指示單片機u1的運行狀態(tài)，當單片機u1的運行時第五led燈d5閃爍，第六led燈d6用于boot模式狀態(tài)，第七led燈d7用于錯誤警報燈，當檢測到硬件錯誤閃爍，第八led為調試指示燈，軟件調試時閃爍。

所述第五led燈d5的負極連接單片機u1的pb15腳，第五led燈d5的正極通過第三十七電阻r37連接vcc3v3供電端，所述第六led燈d6的負極連接單片機u1的pb14腳，第六led燈d6的正極通過第三十八電阻r38連接vcc3v3供電端，所述第七led燈d7的負極連接單片機u1的pc8腳，第七led燈d7的正極通過第三十九電阻r39連接vcc3v3供電端，所述第八led燈d8的負極連接單片機u1的pc7腳，第八led燈d8的正極通過第四十電阻r40連接vcc3v3供電端。

當單片機u1的pb15腳、pb14腳、pc8腳或pc7腳輸了低電平時，相應的led燈點亮。

請一并參閱圖27，所述電源模塊6還包括用于輸出報警聲音的蜂鳴器單元，所述蜂鳴器單元連接控制模塊1。其中，所述蜂鳴器單元包括三極管q1、蜂鳴器beep、第四十一電阻r41、第四十二電阻r42和第四十三電阻r43。

所述三極管q1的基極通過第四十一電阻r41連接單片機u1的pd8腳，也通過第四十二電阻r42接地，三極管q1的集電極連接蜂鳴器beep的負極，三極管q1的發(fā)射極通過第四十三電阻r43接地，蜂鳴器beep的正極連接vcc3v3供電端。

所述三極管q1為npn三極管q1，當單片機u1的pd8腳輸出高電平時，三極管q1導通，將蜂鳴器beep的負極電平拉低，使蜂鳴器beep發(fā)聲。

為了更好的理解本發(fā)明的agv小車的控制系統(tǒng)的工作方式，對agv小車的工作過程進行說明：

第一步：agv小車的控制系統(tǒng)初始化，使agv小車與調試系統(tǒng)建立無線連接，通過無線收發(fā)通訊。

第二步：agv小車接收到調度命令后響應調度作出相應動作，如驅動電機前后轉動、開啟電子開關或繼電器相應功能等。

第三步：當檢測到輸入信號有變化時，進行相應處理，如急停按鈕按下則所有電機緊急剎車，速度輸入清零并失能電機、障礙區(qū)域有感應到物體時停止或減速等。

第四步：上報agv的狀態(tài)信息，包括電池電量、輸入檢測、電機當前速度、232串口或can總線數(shù)據(jù)等。

綜上所述，本發(fā)明的agv小車的控制系統(tǒng)的電路模塊簡單，有利于滿足agv小車小型化發(fā)展要求，而且采用的電子元件少，且為常見的電子元件，還具有成本低的特點。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。