一种AGV小车的控制系统的制作方法

本发明涉及agv小车控制技术，特别涉及一种agv小车的控制系统。

背景技术：

agv(automatedguidedvehicle，自动导航平台)，作为无人驾驶的搬运车，在工业及实验中应用很广泛。随着工业的发展，无人搬运车的使用越来越频繁。

agv小车由计算机，电控设备，磁气感应sensor,激光反射板等控制，当车间某一环节需要辅料时，由工作人员向计算机终端输入相关信息，计算机终端再将信息发送到中央控制室，由专业的技术人员向计算机发出指令，在电控设备的合作下，这一指令最终被agv接受并执行——将辅料送至相应地点。

agv小车包括小车本体和控制主板，控制主板上集成了用于控制小车本体的工作状态的电路。目前，现有的控制主板上的电路复杂，需要较大的布线空间，导致电路板体积大，不利于agv小车小型化。而且，现有的控制电路抗干扰能力弱，导致小车运行时，位置很难精确控制。

因此，现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种agv小车的控制系统，其电路模块简单，有利于agv小车小型化。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种agv小车的控制系统，其包括：控制模块、若干个输入模块、数量与输入模块对应的电机驱动模块、开关控制模块、输出模块、电源模块和通信模块；所述输入模块、电机驱动模块、开关控制模块、输出模块、电源模块和通信模块均与控制模块连接；

所述电源模块，用于提供输入模块、电机驱动模块、开关控制模块、输出模块、通信模块均和控制模块工作所需的电压；

所述通信模块，用于与外部控制设备通信，并将外部控制设备输出的控制指令反馈给控制模块；

所述电机驱动模块，用于输出驱动信号给电机驱动器驱动电机的工作状态；

所述输入模块，用于对输入信号进行检测，并反馈给控制模块；

所述输出模块，用于控制外部电源管理模块的工作状态；

所述开关控制模块，用于控制外部受控设备的工作状态；

所述控制模块，用于根据通信模块接收的外部控制设备输出的控制指令，控制电机驱动模块输出相应的驱动信号，来控制电机的工作状态；以及根据输入模块反馈的输入信号控制电机驱动模块输出相应的驱动信号，来控制电机的工作状态。

所述的agv小车的控制系统中，所述控制模块包括单片机、晶振电路、复位电路和电源滤波电路，所述晶振电路、复位电路和电源滤波电路连接单片机。

所述的agv小车的控制系统中，所述电机驱动模块包括用于将单片机输出的电机驱动信号隔离输出给电机驱动器的光耦隔离单元和用于将单片机输出的速度控制信号进行数模转换输出给电机驱动器的数模转换单元；所述光耦隔离单元的一端连接单片机，光耦隔离单元的另一端连接电机驱动器，所述数模转换单元的一端连接单片机，数模转换单元的另一端连接电机驱动器。

所述的agv小车的控制系统中，第一个光耦隔离单元包括：第一光耦芯片、第二光耦芯片、db9接头、第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一光耦芯片、第二光耦芯片均采用型号为tlp281-4的集成芯片，所述连接db9接头的第4脚连接db9接头的dcd脚、第一光耦芯片的第6脚连接db9接头的dsr脚、第一光耦芯片的第8脚连接db9接头的txd脚，第一光耦芯片的第10脚连接单片机的pa0脚，第一光耦芯片的第12脚连接单片机的pe3脚，第一光耦芯片的第14脚连接单片机的pe2脚，所述第二光耦芯片的第10脚连接db9接头的rxd脚、第二光耦芯片的第12脚连接db9接头的cts、第二光耦芯片的第14脚连接db9接头的dtr脚、第二光耦芯片的第16脚连接db9接头的xri脚，第二光耦芯片的第2脚连接单片机的pc13脚，第二光耦芯片的第4脚连接单片机的pe6脚，第二光耦芯片的第6脚连接单片机的pe5脚，第二光耦芯片的第8脚连接单片机的pe4脚；第一光耦芯片的第3脚通过第一电阻连接vcc5v供电端，第二光耦芯片的第5脚通过第二电阻连接vcc5v供电端，第二光耦芯片的第7脚通过第三电阻连接vcc5v供电端。

所述的agv小车的控制系统中，所述数模转换单元包括电压转换子单元和数量与电机驱动模块对应的二级滤波子单元，所述电压转换子单元的一端连接单片机，电压转换子单元的另一端通过各二级滤波子单元连接一光耦隔离单元。

所述的agv小车的控制系统中，所述电压转换子单元包括电压转换芯片，所述二级滤波子单元包括第四电阻、第五电阻、第一电容和第二电容，所述电压转换芯片的q5端通过第四电阻连接第五电阻的一端和第一电容的一端，第一电容的另一端接地，第五电阻的另一端连接db9接头的rts脚、还通过第二电容接地。

所述的agv小车的控制系统中，所述通信模块包括第一can总线接口、第二can总线接口、第一can收发器、第二can收发器、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻，所述第一can总线接口的第2脚连接第一can收发器的canl脚和第六电阻的一端，所述第一can总线接口的第3脚连接第一can收发器的canh脚和第六电阻的另一端，第一can收发器的vref端通过第八电阻连接vcc3v3供电端，第一can收发器的txd脚连接单片机的pa12脚，第一can收发器的rxd脚连接单片机的pa11脚；所述第二can总线接口的第2脚连接第二can收发器的canl脚和第七电阻的一端，所述第二can总线接口的第3脚连接第二can收发器的canh脚和第七电阻的另一端，第二can收发器的vref端通过第九电阻连接vcc3v3供电端，第二can收发器的txd脚连接单片机的pb13脚，第二can收发器的rxd脚连接单片机的pb12脚。

所述的agv小车的控制系统中，所述开关控制模块包括电子开关芯片、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第三光耦芯片、第四光耦芯片、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第一接线座和第二接线座，所述第三光耦芯片的第2脚通过第十电阻连接单片机的pc6脚，第三光耦芯片的第4脚通过第十一电阻连接单片机的pd15脚，第三光耦芯片的第6脚通过第十二电阻连接单片机的pd14脚，第三光耦芯片的第8脚通过第十三电阻连接单片机的pd13脚，第四光耦芯片的第2脚通过第十四电阻连接单片机的pd12脚，第四光耦芯片的第4脚通过第十五电阻连接单片机的pd11脚，第四光耦芯片的第6脚通过第十六电阻连接单片机的pd10脚，第四光耦芯片的第8脚通过第十七电阻连接单片机的pd9脚，第三光耦芯片的第16脚连接电子开关芯片的第1脚，第三光耦芯片的第14脚连接电子开关芯片的第2脚，第三光耦芯片的第12脚连接电子开关芯片的第3脚，第三光耦芯片的第10脚连接电子开关芯片的第4脚，第四光耦芯片的第16脚连接电子开关芯片的第5脚，第四光耦芯片的第14脚连接电子开关芯片的第6脚，第四光耦芯片的第12脚连接电子开关芯片的第7脚，第四光耦芯片的第10脚连接电子开关芯片的第8脚，电子开关芯片的第18脚连接第二接口的第4脚，电子开关芯片的第17脚连接第二接口的第3脚，电子开关芯片的第16脚连接第二接口的第2脚，电子开关芯片的第15脚连接第二接口的第1脚，电子开关芯片的第14脚连接第一继电器的第9脚，电子开关芯片的第13脚连接第二继电器的第9脚，电子开关芯片的第12脚连接第三继电器的第9脚，电子开关芯片的第11脚连接第四继电器的第9脚，所述第一继电器的第5脚连接第一接线座的第7脚，第一继电器的第10脚连接第一接线座的第8脚，第二继电器的第5脚连接第一接线座的第5脚，第二继电器的第10脚连接第一接线座的第6脚，第三继电器的第5脚连接第一接线座的第3脚，第三继电器的第10脚连接第一接线座的第4脚，第四继电器的第5脚连接第一接线座的第1脚，第四继电器的第10脚连接第一接线座的第2脚。

所述的agv小车的控制系统中，所述输入模块包括第五光耦芯片、第三接线座、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第二十五电阻，所述第五光耦芯片采用型号为ps2805的集成芯片，第五光耦芯片的第1脚通过第十八电阻连接vcc24v，第五光耦芯片的第2脚通过第二十二电阻连接第三接线座的第1脚，第五光耦芯片的第3脚通过第十九电阻连接vcc12v，第五光耦芯片的第4脚通过第二十三电阻连接第三接线座的第2脚，第五光耦芯片的第5脚通过第二十电阻连接vcc5v，第五光耦芯片的第6脚通过第二十四电阻连接第三接线座的第3脚，第五光耦芯片的第7脚通过第二十一电阻接地，第五光耦芯片的第8脚通过第二十五电阻连接第三接线座的第4脚，第五光耦芯片的第10脚连接单片机的pd4脚，第五光耦芯片的第12脚连接单片机的pd3脚，第五光耦芯片的第14脚连接单片机的pd2脚，第五光耦芯片的第16脚连接单片机的pd1脚。

所述的agv小车的控制系统中，所述输出模块包括第六光耦芯片、第二十六电阻、第二十七电阻、第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻、第三十六电阻、第一led灯、第二led灯、第三led灯和第四led灯，所述第六光耦芯片的第2脚连接单片机的pd0端，第六光耦芯片的第4脚连接单片机的pc12端，第六光耦芯片的第6脚连接单片机的pc11端，第六光耦芯片的第8脚连接单片机的pc10端，第六光耦芯片的第10脚连接第四led灯的负极、也通过第三十五电阻连接第三电容的一端，所述第四led灯的正极通过第三十六电阻连接第三电容的一端，第三电容的另一端接地，第六光耦芯片的第12脚连接第三led灯的负极、也通过第三十三电阻连接第二十八电阻的一端，所述第三led灯的正极通过第三十四电阻连接第二十八电阻的一端，第二十八电阻的另一端接地，第六光耦芯片的第14脚连接第二led灯的负极、也通过第三十一电阻连接第二十七电阻的一端，所述第二led灯的正极通过第三十二电阻连接第二十七电阻的一端，第二十七电阻的另一端接地，第六光耦芯片的第16脚连接第一led灯的负极、也通过第二十九电阻连接第二十六电阻的一端，所述第一led灯的正极通过第三十电阻连接第二十六电阻的一端，第二十六电阻的另一端接地。

相较于现有技术，本发明提供的一种agv小车的控制系统，包括：控制模块、若干个输入模块、数量与输入模块对应的电机驱动模块、开关控制模块、输出模块、电源模块和通信模块；由通信模块与外部控制设备通信获取控制指令，并结合输入信号的检测，来控制电机驱动模块输出相应的驱动信号，来控制电机的工作状态，从而实现控制agv小车的工作状态。本发明的agv小车的控制系统的电路模块简单，有利于满足agv小车小型化发展要求，而且采用的电子元件少，且为常见的电子元件，还具有成本低的特点。

附图说明

图1为本发明提供的agv小车的控制系统的结构框图。

图2为本发明提供的agv小车的控制系统的控制模块的电路图。

图3为本发明提供的agv小车的控制系统的电机驱动模块的控制方式原理图。

图4为本发明提供的agv小车的控制系统的第一个电机驱动模块的电路原理图。

图5为本发明提供的agv小车的控制系统的第二个电机驱动模块的电路图。

图6为本发明提供的agv小车的控制系统的第三个电机驱动模块的电路图。

图7为本发明提供的agv小车的控制系统的第四个电机驱动模块的电路图。

图8为本发明提供的agv小车的控制系统的电机驱动模块中模数转换单元的控制原理图。

图9为本发明提供的agv小车的控制系统的电机驱动模块中模数转换单元的电路图。

图10为本发明提供的agv小车的控制系统的cna总线的控制外设的示意图。

图11为本发明提供的agv小车的控制系统的cna总线的电路图。

图12为本发明提供的agv小车的控制系统的串口单元的电路图。

图13为本发明提供的agv小车的控制系统的开关控制模块的原理框图。

图14为本发明提供的agv小车的控制系统的开关控制模块的电路图。

图15为本发明提供的agv小车的控制系统的继电器控制接触器的原理示意图。

图16为本发明提供的agv小车的控制系统的继电器控制散热风扇的原理示意图。

图17为本发明提供的agv小车的控制系统的输入模块的控制原理图。

图18为本发明提供的agv小车的控制系统的第一个输入模块的电路图。

图19为本发明提供的agv小车的控制系统的第二个输入模块的电路图。

图20为本发明提供的agv小车的控制系统的第三个输入模块的电路图。

图21为本发明提供的agv小车的控制系统的第四个输入模块的电路图。

图22为本发明提供的agv小车的控制系统的输出模块的控制原理图。

图23为本发明提供的agv小车的控制系统的输出模块的电路图。

图24为本发明提供的agv小车的控制系统的电源模块的稳压单元的电路图。

图25为本发明提供的agv小车的控制系统的电源模块的电压检测单元的电路图。

图26为本发明提供的agv小车的控制系统的电源模块的指示灯单元的电路图。

图27为本发明提供的agv小车的控制系统的蜂鸣器单元的电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，其为本发明提供的agv小车的控制系统的结构框图。如图1所示，本发明提供的agv小车的控制系统包括控制主板(图中未示出)，所述控制主板上设置有控制模块1、若干个输入模块2、数量与输入模块2对应的电机驱动模块3、开关控制模块4、输出模块5、电源模块6和通信模块7；所述输入模块2、电机驱动模块3、开关控制模块4、输出模块5、电源模块6和通信模块7均与控制模块1连接。

本实施例中，所述电机驱动模块3和输入模块2均为四个。电机驱动模块3与电机驱动模块3的电机控制卡电连接，通过其输出相关的电压信号和电流信号控制电路的状态。

具体实施时，所述电源模块6，用于提供输入模块2、电机驱动模块3、开关控制模块4、输出模块5、通信模块7均和控制模块1工作所需的电压；

所述通信模块7，用于与外部控制设备通信，并将外部控制设备输出的控制指令反馈给控制模块1；

所述电机驱动模块3，用于输出驱动信号给电机驱动器驱动电机的工作状态；

所述输入模块2，用于对输入信号进行检测，并反馈给控制模块1；

所述输出模块5，用于控制外部电源管理模块的工作状态；

所述开关控制模块4，用于控制外部受控设备的工作状态；

所述控制模块1，用于根据通信模块7接收的外部控制设备输出的控制指令，控制电机驱动模块3输出相应的驱动信号，来控制电机的工作状态；以及根据输入模块2反馈的输入信号控制电机驱动模块3输出相应的驱动信号，来控制电机的工作状态。

请一并参阅图2，所述控制模块1包括单片机u1、晶振电路11、复位电路12和电源滤波电路13，所述晶振电路11、复位电路12和电源滤波电路13连接单片机u1。

所述单片机u1采用型号为stm32f107vbt6的集成芯片，当然也可以采用功能相同或相似的其它型号的芯片。所述晶振电路11用于控制时钟信号，为控制系统提供标准的时钟，可确保控制稳定可靠。所述复位电路12用于可能agv小车出现异常时，使控制系统恢复到起始状态。电源滤波电路13用于滤除噪声信号，有利于控制系统工作时稳定可靠。

本发明的agv小车的控制系统中，所述电机驱动模块3为四个(分别为：第一个电机驱动模块、第二个电机驱动模块、第三个电机驱动模块和第四个电机驱动模块)，四个电机驱动模块3的电路组成和驱动原理均相同，如图4至图7所示。

以第一个电机驱动模块为例，请参阅图3，该电机驱动模块3包括用于将单片机u1输出的电机驱动信号隔离输出给电机驱动器的光耦隔离单元和用于将单片机u1输出的速度控制信号进行数模转换输出给电机驱动器的数模转换单元；所述光耦隔离单元的一端连接单片机u1，光耦隔离单元的另一端连接电机驱动器，所述数模转换单元的一端连接单片机u1，数模转换单元的另一端连接电机驱动器。

请一并参阅图4，光耦隔离单元包括：第一光耦芯片u31、第二光耦芯片u32、db9接头mt1、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3，第一光耦芯片u31、第二光耦芯片u32均采用型号为tlp281-4的集成芯片。所述db9接头mt1的9个管脚的定义分别为：mt1_to_mcu_1(即dcd脚)表示电机报警输出，单片机u1输入、mt1_to_mcu_2(即txd脚)表示电机速度反馈，单片机u1输入、mcu_to_mt1_3(即rxd脚)表示电机报警复位，单片机u1输出、mcu_to_mt1_4(即dtr脚)表示电机正反转，单片机u1输出、gnd表示电源负极、mt1_to_mcu_6(即dsr脚)表示电机输出，单片机u1输入(预留io)、mcu_to_mt1_7(即trs脚)表示电机速度输入，单片机u1输出、mcu_to_mt1_8(即cts脚)表示电机制动输入，单片机u1输出、mcu_to_mt1_9(即xr1脚)表示电机使能输入，单片机u1输出。

所述连接db9接头mt1的第4脚连接db9接头mt1的dcd脚、第一光耦芯片u31的第6脚连接db9接头mt1的dsr脚、第一光耦芯片u31的第8脚连接db9接头mt1的txd脚，第一光耦芯片u31的第10脚连接单片机u1的pa0脚，第一光耦芯片u31的第12脚连接单片机u1的pe3脚，第一光耦芯片u31的第14脚连接单片机u1的pe2脚，所述第二光耦芯片u32的第10脚连接db9接头mt1的rxd脚、第二光耦芯片u32的第12脚连接db9接头mt1的cts、第二光耦芯片u32的第14脚连接db9接头mt1的dtr脚、第二光耦芯片u32的第16脚连接db9接头mt1的xri脚，第二光耦芯片u32的第2脚连接单片机u1的pc13脚，第二光耦芯片u32的第4脚连接单片机u1的pe6脚，第二光耦芯片u32的第6脚连接单片机u1的pe5脚，第二光耦芯片u32的第8脚连接单片机u1的pe4脚；第一光耦芯片u31的第3脚通过第一电阻r1连接vcc5v供电端，第二光耦芯片u32的第5脚通过第二电阻r2连接vcc5v供电端，第二光耦芯片u32的第7脚通过第三电阻r3连接vcc5v供电端。

如图3所示，单片机u1输出的电机控制的信号由光耦进行隔离与电平转换，输出给电压驱动模块。单片机u1输出的速度输入指示通过数模转换单元转运为模拟量给电压驱动模块。

本实施例中，电机驱动驱动模块反馈给单片机u1的信号包括：报警信号、当驱动器有错误信息时反馈一个电平信号，高有效；速度反馈、驱动器实时反馈电机行走的脉冲编码量。

单片机u1给电机驱动模块3的信号有：报警复位、当错误错误排除后，清除错误信号；正反转、电机的正反转控制，高低电平对应正传、反转；制动、电机制动控制，高电平有效；使能、电机使能信号，高电平有效；速度输入、电机速度控制，0～5v电压模拟量。

当需要控制电机行走时，首先检测报警信号mt1_to_mcu_1是否有效，当没有报警信号时，给予正方转、制动、使能高电平，电机则根据速度输入的(0～5v)模拟量大小转动相对应的速度，模拟量越大转动速度越快，反之则越慢。

请参阅图8和图9，所述数模转换单元包括电压转换子单元和数量与电机驱动模块3对应的二级滤波子单元311，所述电压转换子单元的一端连接单片机u1，电压转换子单元的另一端通过各二级滤波子单元311连接一光耦隔离单元。

请参阅图9，所述电压转换子单元包括电压转换芯片，所述二级滤波子单元311包括第四电阻r4、第五电阻r5、第一电容c1和第二电容c2，所述电压转换芯片采用型号为sn74hc573apwr或类似功能的集成芯片。第四电阻r4的阻值为2.2kω，第五电阻r5的阻值1kω，第一电容c1的容值为10uf和第二电容c2的容值为2.2uf。

所述电压转换芯片的q5端通过第四电阻r4连接第五电阻r5的一端和第一电容c1的一端，第一电容c1的另一端接地，第五电阻r5的另一端连接db9接头mt1的rts脚、还通过第二电容c2接地。

同样以上述电机驱动模块3为例，(db9接头mt1mcu_to_mt1_7)，数模转换单元由单片机u1给出一个10khz的pwm波，经sn74hc573apwr的电压转换芯片把3.3v的pwm波转换成5v的pwm波，最后经过二级滤波子单元311把pwm脉冲波滤波成平滑的模拟量。如图8给出10khz/75％高脉冲的pwm，经电压转换和二级rc滤波后得到高脉冲占比75％*5v＝3.75v的电压量，输出的模拟量电压跟高脉冲的占比成正比例关系。

请参阅图10和图11，所述通信模块7包括第一can总线接口can1、第一can总线接口can1、第一can收发器u71、第二can收发器u72、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9，所述第一can总线接口can1的第2脚连接第一can收发器u71的canl脚和第六电阻r6的一端，所述第一can总线接口can1的第3脚连接第一can收发器u71的canh脚和第六电阻r6的另一端，第一can收发器u71的vref端通过第八电阻r8连接vcc3v3供电端，第一can收发器u71的txd脚连接单片机u1的pa12脚，第一can收发器u71的rxd脚连接单片机u1的pa11脚；所述第二can总线接口的第2脚连接第二can收发器u72的canl脚和第七电阻r7的一端，所述第一can总线接口can1的第3脚连接第二can收发器u72的canh脚和第七电阻r7的另一端，第二can收发器u72的vref端通过第九电阻r9连接vcc3v3供电端，第二can收发器u72的txd脚连接单片机u1的pb13脚，第二can收发器u72的rxd脚连接单片机u1的pb12脚。

较佳地，所述通信模块7还包括串口单元，包括232串口com、max3222芯片及其外转电路。对于外设连接，首选采用can总线，因为can总线接线简单，只需三根线can-l、can-h、gnd即可通信，而且可以连接多个设备，本发明加入一个5v电源，方便接线，比如用can连接的led状态灯、防撞雷达、磁条感应器等agv常用外设，如(图11)所示。232串口可用于调试或者接入一些用串口的模块。

在图11中，第一can总线接口can1的型号为：kf2edg_4way其管脚定义为：5v电源、can总线can1-h端、can总线can1-l端、电源负极。第一can总线接口can1的型号为：kf2edg_4way其管脚定义为：5v电源、can总线can2-h端、can总线can2-l端、电源负极。232串口的型号为：kf2edg_3way其管脚定义为：单片机u1接收端、电源负极、单片机u1发送端。

请参阅图13和图14，所述开关控制模块4包括电子开关芯片u41、第一继电器k1、第二继电器k2、第三继电器k3、第四继电器k4、第三光耦芯片u42、第四光耦芯片u43、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第一接线座p1和第二接线座p2。

其中，电子开关芯片u41采用型号为uln2803a的达林顿晶体管，第三光耦芯片u42、第四光耦芯片u43采用型号为tpl281-4光耦芯片，从而可有效消除电子开关芯片u41进行开关动作干扰的影响，信号流向如(图8)所示。

第一接线座p1的型号为：kf2edg_4way，其管脚定义为依次为：ch3、电子开关通道3(预留功能)，ch2、电子开关通道2(预留功能)，ch1、电子开关通道1(预留功能)，ch0、电子开关通道0；第二接线座p2的型号为：kf2edg_8way，其管脚定义为依次为：k4_com、k4继电器com端(预留功能)，k4_ch、k4继电器常开触点(预留功能)，k3_com、k3继电器com端(预留功能)，k3_ch、k3继电器常开触点(预留功能)，k2_com、k2继电器com端，k2_ch、k2继电器常开触点，k1_com、k1继电器com端，k1_ch、k1继电器常开触点。

所述第三光耦芯片u42的第2脚通过第十电阻r10连接单片机u1的pc6脚，第三光耦芯片u42的第4脚通过第十一电阻r11连接单片机u1的pd15脚，第三光耦芯片u42的第6脚通过第十二电阻r12连接单片机u1的pd14脚，第三光耦芯片u42的第8脚通过第十三电阻r13连接单片机u1的pd13脚。

第四光耦芯片u43的第2脚通过第十四电阻r14连接单片机u1的pd12脚，第四光耦芯片u43的第4脚通过第十五电阻r15连接单片机u1的pd11脚，第四光耦芯片u43的第6脚通过第十六电阻r16连接单片机u1的pd10脚，第四光耦芯片u43的第8脚通过第十七电阻r17连接单片机u1的pd9脚。

第三光耦芯片u42的第16脚连接电子开关芯片u41的第1脚，第三光耦芯片u42的第14脚连接电子开关芯片u41的第2脚，第三光耦芯片u42的第12脚连接电子开关芯片u41的第3脚，第三光耦芯片u42的第10脚连接电子开关芯片u41的第4脚，第四光耦芯片u43的第16脚连接电子开关芯片u41的第5脚，第四光耦芯片u43的第14脚连接电子开关芯片u41的第6脚，第四光耦芯片u43的第12脚连接电子开关芯片u41的第7脚，第四光耦芯片u43的第10脚连接电子开关芯片u41的第8脚。

电子开关芯片u41的第18脚连接第二接口的第4脚，电子开关芯片u41的第17脚连接第二接口的第3脚，电子开关芯片u41的第16脚连接第二接口的第2脚，电子开关芯片u41的第15脚连接第二接口的第1脚，电子开关芯片u41的第14脚连接第一继电器k1的第9脚，电子开关芯片u41的第13脚连接第二继电器k2的第9脚，电子开关芯片u41的第12脚连接第三继电器k3的第9脚，电子开关芯片u41的第11脚连接第四继电器k4的第9脚，所述第一继电器k1的第5脚连接第一接线座p1的第7脚，第一继电器k1的第10脚连接第一接线座p1的第8脚，第二继电器k2的第5脚连接第一接线座p1的第5脚，第二继电器k2的第10脚连接第一接线座p1的第6脚，第三继电器k3的第5脚连接第一接线座p1的第3脚，第三继电器k3的第10脚连接第一接线座p1的第4脚，第四继电器k4的第5脚连接第一接线座p1的第1脚，第四继电器k4的第10脚连接第一接线座p1的第2脚。

本实施例中四个继电器的型号均为g5v-1，每个继电器可用于控制一些大电流或大电压的控制回路，如第一继电器k1用于控制一个最大触点电流为40a的接触器，接触器控制自动充电回路(如图15所示)，第二继电器k2用于用于控制车体的散热风扇(如图16所示)。并且，电子开关芯片u41每路最大电流达到500ma(开漏)，在实际应用中可用于500ma以下的开关控制，外部继电器、如装饰灯等。

请参阅图17至图21，在本发明的agv小车的控制系统中，所述输入模块2为四组，分别为a组输入模块、b组输入模块、c组输入模块、d组输入模块，且每组输入模块的电路构成和工作原理均相同。

请参阅图18，以第一个输入模块为例，其包括第五光耦芯片u21、第三接线座p3、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24和第二十五电阻r25。

所述第五光耦芯片u21采用型号为ps2805的集成芯片，第三接线座p3的型号为kf2edg_4way，其四个管脚均为输入检测脚。

第五光耦芯片u21的第1脚通过第十八电阻r18连接vcc24v，第五光耦芯片u21的第2脚通过第二十二电阻r22连接第三接线座p3的第1脚，第五光耦芯片u21的第3脚通过第十九电阻r19连接vcc12v，第五光耦芯片u21的第4脚通过第二十三电阻r23连接第三接线座p3的第2脚，第五光耦芯片u21的第5脚通过第二十电阻r20连接vcc5v，第五光耦芯片u21的第6脚通过第二十四电阻r24连接第三接线座p3的第3脚，第五光耦芯片u21的第7脚通过第二十一电阻r21接地，第五光耦芯片u21的第8脚通过第二十五电阻r25连接第三接线座p3的第4脚，第五光耦芯片u21的第10脚连接单片机u1的pd4脚，第五光耦芯片u21的第12脚连接单片机u1的pd3脚，第五光耦芯片u21的第14脚连接单片机u1的pd2脚，第五光耦芯片u21的第16脚连接单片机u1的pd1脚。

请参阅图22和图23，所述输出模块5包括第六光耦芯片u51、第二十六电阻r26、第二十七电阻r27、第二十八电阻r28、第二十九电阻r29、第三十电阻r30、第三十一电阻r31、第三十二电阻r32、第三十三电阻r33、第三十四电阻r34、第三十五电阻r35、第三十六电阻r36、第一led灯d1、第二led灯d2、第三led灯d3和第四led灯d4。

其中，输出模块5主要用于控制外部电源管理模块，第六光耦芯片u51的型号为tpl281-4，其第10、12、14、16脚为隔离输出脚。信号电平由0ω电阻r470、r471、r472对应选择vcc24v、vcc12v或vcc5v，如(图11)。对未用到的电平电源只要不焊接0ω电阻即可。在实际应用中信号输出用于控制外围电路中的电源管理模块如(图12)，当接收到电源控制命令后，单片机u1通过输出信号控制关断外部电源管理模块。

所述第六光耦芯片u51的第2脚连接单片机u1的pd0端，第六光耦芯片u51的第4脚连接单片机u1的pc12端，第六光耦芯片u51的第6脚连接单片机u1的pc11端，第六光耦芯片u51的第8脚连接单片机u1的pc10端，第六光耦芯片u51的第10脚连接第四led灯d4的负极、也通过第三十五电阻r35连接第三电容的一端，所述第四led灯d4的正极通过第三十六电阻r36连接第三电容的一端，第三电容的另一端接地，第六光耦芯片u51的第12脚连接第三led灯d3的负极、也通过第三十三电阻r33连接第二十八电阻r28的一端，所述第三led灯d3的正极通过第三十四电阻r34连接第二十八电阻r28的一端，第二十八电阻r28的另一端接地，第六光耦芯片u51的第14脚连接第二led灯d2的负极、也通过第三十一电阻r31连接第二十七电阻r27的一端，所述第二led灯d2的正极通过第三十二电阻r32连接第二十七电阻r27的一端，第二十七电阻r27的另一端接地，第六光耦芯片u51的第16脚连接第一led灯d1的负极、也通过第二十九电阻r29连接第二十六电阻r26的一端，所述第一led灯d1的正极通过第三十电阻r30连接第二十六电阻r26的一端，第二十六电阻r26的另一端接地。

本实施例中，每个输入模块2有4路输入检测io，带led指示，为兼容不同点平信号，隔离光耦为双向隔离的ps2805-4，硬件可选com_a以兼容不同外设接口，无论ps2805-4内部是npn或pnp的常开、常闭类型都可通过4个0ω电阻选择com_a来兼匹配，方便外设选择如图23。r454对应vcc24v，r455对应vcc12v，r456对应vcc5v，r456对应gnd。对未用到的电平电源只要不焊接0ω电阻即可。

为了更好的理解本发明，以下对每组输入模块2的检测io的接入口功能进行说明：

ai0：急停检测，当检测到急停信号时，所有电机紧急刹车，速度输入清0并失能电机。

ai1：电机错误信号检测，当电机报错时检测错误信息并上报。

ai2：充电状态检测，当接触充电桩时，检测agv相对充电桩位置是否正确。

ai3：电源开发检测，检测电源按钮是否按下。

bi0：上限位检测，举升agv托盘上限位检测，当检测到上限位信号时托盘停止举升。

bi1：上极限位检测，为防止上限位检测失效的第二重检测。检测到上极限位信号后托盘举升停止并上传报警信号。

bi2：下限位检测，举升agv托盘下限位检测，当检测到下限位信号时托盘停止下降。

bi3：下极限位检测，为防止下限位检测失效的第二重检测。检测到下极限位信号后托盘下降停止并上传报警信号。

ci0：障碍区1检测，用于激光防撞区域1检测，当检测到障碍区1有物体时，agv停止。

ci1：障碍区2检测，用于激光防撞区域2检测，当检测到障碍区2有物体时，agv停止。

ci2：障碍区3检测，用于激光防撞区域3检测，当检测到障碍区3有物体时，agv减速。

ci3：托盘中点检测，举升agv托盘中心位置检测，使托盘方向固定。

di0：前机械防撞检测，当检测到机械防撞信号时，agv停止。

di1：后机械防撞检测，当检测到机械防撞信号时，agv停止。

di2：预留功能。

di3：预留功能。

请参阅图24至图27，所述电源模块6包括用于将输入电压转换成12v电压、5v电压、3.3v电压的稳压单元和用于检测电压的电压检测单元，所述稳压单元连接通信模块7，所述电压检测单元连接控制模块1。

请参阅图24，其中，所述稳压单元包括第四接线座、第一稳压芯片及其外围电路、第五接线座、第二稳压芯片及其外围电路和第六接线座、第三稳压芯片及其外围电路。

具体实施时，第六接线座的型号为kf2edg_3way,用于输入电源，其第1脚为外部电压检测管，第2脚为电源正极(20v～30v)，第3脚为电源负极。第五接线座的型号为kf2edg_3way，用于输出电源电压，其第1脚为12v电源脚为外设提供电源、第2脚为5v电源脚、第3脚为接地脚。第四接线座的型号为kf2edg_6way,用于mpw的电源输出，其第1脚为cl脚，为can总线l端、第2脚为ch脚，为can总线h端、第3脚为电源正极、第4脚为12v电源、第5脚为5v电源、第6脚为电源负极。

所述第一稳压芯片采用型号为lm2596-12降压芯片或相似功能的降压芯片，将输入的电源电压转换成dc12v和vcc12v(即附图中的vcc12v供电端)。所述第二稳压芯片采用型号为lm2596-5降压芯片或相似功能的降压芯片，可将输入的电源电压转换成dc5v和vcc5v(即附图中的vcc5v供电端)。所述第三稳压芯片采用型号为ams1117-3.3降压芯片或相似功能的降压芯片，可将vcc5v电源转换成dc3.3v或vcc3v3(即附图中的vcc3v3供电端)。

请继续参阅图25，所述电压检测单元包括芯片为ref3030的电压检测芯片及其外围电路，电压检测可用j1跳线帽选择检测电路的power_check_1还是power_check_2，如图所示。其中，power_check_1用于检测电源电压(30v以下的电池)，power_check_2检测外部电压(如：pow_c，30v～60v的电池)。电压检测芯片的基准输入ref_vcc有两种选择，两者二选一：当选择ref3030芯片时，ref_vcc＝3.0v，当选择电感l2时，ref_vcc＝3.3v

所述电源模块6还包括用于指示运行状态、报警状态和/或调试状态的指示灯单元，所述指示灯单元连接控制模块1。

请一并参阅图26，所述指示灯单元包括第五led灯d5、第六led灯d6、第七led灯d7、第八led灯d8、第三十七电阻r37、第三十八电阻r38、第三十九电阻r39和第四十电阻r40。所述第五led灯d5用于指示单片机u1的运行状态，当单片机u1的运行时第五led灯d5闪烁，第六led灯d6用于boot模式状态，第七led灯d7用于错误警报灯，当检测到硬件错误闪烁，第八led为调试指示灯，软件调试时闪烁。

所述第五led灯d5的负极连接单片机u1的pb15脚，第五led灯d5的正极通过第三十七电阻r37连接vcc3v3供电端，所述第六led灯d6的负极连接单片机u1的pb14脚，第六led灯d6的正极通过第三十八电阻r38连接vcc3v3供电端，所述第七led灯d7的负极连接单片机u1的pc8脚，第七led灯d7的正极通过第三十九电阻r39连接vcc3v3供电端，所述第八led灯d8的负极连接单片机u1的pc7脚，第八led灯d8的正极通过第四十电阻r40连接vcc3v3供电端。

当单片机u1的pb15脚、pb14脚、pc8脚或pc7脚输了低电平时，相应的led灯点亮。

请一并参阅图27，所述电源模块6还包括用于输出报警声音的蜂鸣器单元，所述蜂鸣器单元连接控制模块1。其中，所述蜂鸣器单元包括三极管q1、蜂鸣器beep、第四十一电阻r41、第四十二电阻r42和第四十三电阻r43。

所述三极管q1的基极通过第四十一电阻r41连接单片机u1的pd8脚，也通过第四十二电阻r42接地，三极管q1的集电极连接蜂鸣器beep的负极，三极管q1的发射极通过第四十三电阻r43接地，蜂鸣器beep的正极连接vcc3v3供电端。

所述三极管q1为npn三极管q1，当单片机u1的pd8脚输出高电平时，三极管q1导通，将蜂鸣器beep的负极电平拉低，使蜂鸣器beep发声。

为了更好的理解本发明的agv小车的控制系统的工作方式，对agv小车的工作过程进行说明：

第一步：agv小车的控制系统初始化，使agv小车与调试系统建立无线连接，通过无线收发通讯。

第二步：agv小车接收到调度命令后响应调度作出相应动作，如驱动电机前后转动、开启电子开关或继电器相应功能等。

第三步：当检测到输入信号有变化时，进行相应处理，如急停按钮按下则所有电机紧急刹车，速度输入清零并失能电机、障碍区域有感应到物体时停止或减速等。

第四步：上报agv的状态信息，包括电池电量、输入检测、电机当前速度、232串口或can总线数据等。

综上所述，本发明的agv小车的控制系统的电路模块简单，有利于满足agv小车小型化发展要求，而且采用的电子元件少，且为常见的电子元件，还具有成本低的特点。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。