一种基于arm和可编程器件的双cpu智能agv控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明创造属于AGV控制系统技术领域，尤其是涉及一种基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统。
【背景技术】
[0002]AGV控制系统中的三个主要技术:AGV的导航，AGV的路径规划，AGV的导引控制。为了能够解决好这些问题，智能AGV系统的构成也必然复杂。
[0003]现有的结构为，通过单片机控制相应的多个功能单元，由于复杂的硬件结构，信号处理比较慢，得到的定位导航等信息的精确度不佳。即使选择精确传感器，如对时序要求严格的诸如磁导磁传感器及定位传感器等数据，传统结构的单片机实现的整体AGV系统的精度达不到要求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明创造旨在提出一种基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，以提尚现有智能AGV控制系统的处理效率。
[0005]为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的:
[0006]一种基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，包括核心控制单片机和与其连接的CPLD芯片、精确定位模块、信号输入部分和信号输出部分和通讯模块；所述核心控制单片机选择32位高性能的ARM核单片机，ARM核单片机和CPLD芯片构成双CPU智能系统；所述精确定位模块包括多个信号处理单元，每个信号处理单元包括一三极管、发光二极管、光电耦合器，所述三极管为PNP型三极管，PNP型三极管的集电极通过串联的电阻和发光二极管连接光电親合器的输入端。
[0007]进一步的，所述信号输入部分包括用来分别与多个按键连接的按键输入单元，每个所述按键输入单元包括一比较器和光电耦合器，所述比较器的正向输入端通过一电阻连接按键输入信号，同时通过一上拉电阻连接12V电压；所述比较器的正向输入端通过一电阻连接输出端，比较器的输出端连接光电耦合器的输入端二极管的阴极，所述二极管的阳极通过一上拉电阻接12V电源，光电耦合器的输出端通过RC滤波电路连接核心控制单片机。
[0008]进一步的，所述信号输入部分的多个按键输入单元的多个比较器共同采用型号为LM339AD的四电压比较器集成芯片。
[0009]进一步的，所述信号输出部分包括多个光耦和达林顿阵列驱动芯片，核心控制单片机的输出信号连接光耦输入端，光耦的输出端连接达林顿阵列驱动芯片。
[0010]进一步的，所述达林顿阵列驱动芯片选择的型号为ULN2803系列芯片。
[0011]进一步的，所述通讯模块包括RS232\RS485通讯模块，通过板上跳线与核心控制单片机的输出信号连接。
[0012]进一步的，所述核心控制单片机选择型号为NUC100VE3DN的ARM芯片。
[0013]进一步的，所述CPLD芯片选择的是型号为EPM570T144C5N的CPLD芯片。
[0014]相对于现有技术，本发明创造具有以下优势:
[0015](1)通过采用CPLD芯片和32位高性能ARM核单片机配合形成双CPU智能AGV控制系统，响应快，灵敏度高，无超调及振荡等情况；采用高性能CPLD，内嵌硬件实时系统，用于处理对AGV控制系统的时序要求严格的磁导磁传感器及定位传感器等数据，保证整体AGV的精度；
[0016](2)采用精确定位传感器结合精确定位模块，保证AGV的精度，采集带宽高，实时性好；
[0017](3)所述信号输出部分通过多个光耦和达林顿阵列驱动芯片，实现支持点动、电平输出等模式，电气硬件光电隔离，结合达林顿阵列驱动芯片，完美兼容功率大的器件。
【附图说明】
[0018]构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中:
[0019]图1为本发明创造实施例所述核心控制单片机的电路图；
[0020]图2为本发明创造实施例所述信号输入部分的电路图；
[0021]图3为本发明创造实施例所述信号输出部分的电路图；
[0022]图4为本发明创造实施例所述精确定位模块的电路图；
[0023]图5为本发明创造实施例所述智能AGV控制系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
[0026]—种基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，如图5所示，包括核心控制单片机和与其连接的CPLD芯片、精确定位模块、信号输入部分、信号输出部分、通讯模块和电源管理模块。
[0027]如图1所示，所述核心控制单片机选择型号为NUC100VE3DN的ARM芯片，为32位高性能ARM核单片机，采用双PID差速算法，适应诸如负载变化较大或速度骤变的恶劣情况，响应快，灵敏度高，无超调及振荡情况。
[0028]所述CPLD芯片选择的是型号为EPM570T144C5N的altera公司的一款CPLD芯片，是属于MAX II系列，高性能CPLD，内嵌硬件实时系统，用于处理对时序要求严格的磁导磁传感器及定位传感器等数据，保证整体AGV的精度。
[0029]如图4所示，所述精确定位模块包括多个信号处理单元，每个信号处理单元包括一三极管、发光二极管、光电耦合器，所述三极管为PNP型三极管，PNP型三极管的集电极通过串联的电阻和发光二极管连接光电耦合器的输入端；采用精确定位传感器结合精确定位模块，保证AGV的精度，采集带宽高，实时性好。
[0030]如图2所示，所述信号输入部分包括用来分别与多个按键连接的按键输入单元，每个所述按键输入单元包括一比较器和光电耦合器，所述比较器的正向输入端通过一电阻连接按键输入信号，同时通过一上拉电阻连接12V电压；所述比较器的正向输入端通过一电阻连接输出端，比较器的输出端连接光电耦合器的输入端二极管的阴极，所述二极管的阳极通过一上拉电阻接12V电源，光电耦合器的输出端通过RC滤波电路连接核心控制单片机。实现通过电压比较和RC滤波实现信号的稳定，去除干扰。
[0031]所述信号输入部分的多个按键输入单元的多个比较器共同采用型号为LM339AD的四电压比较器集成芯片。
[0032]如图3所示，所述信号输出部分包括多个光耦和达林顿阵列驱动芯片，核心控制单片机的输出信号连接光耦输入端，光耦的输出端连接达林顿阵列驱动芯片，本实施例达林顿阵列驱动芯片选择的型号为ULN2803系列芯片。实现支持点动、电平输出等模式，电气硬件光电隔离，结合达林顿阵列驱动芯片，完美兼容功率大的器件。
[0033]所述通讯模块包括RS232\RS485通讯模块，支持RS232，RS485等通讯接口，通过软件或硬件跳线的方式迅速实现接口电气变化，方便现场调试，适应各种不同接口的器件。
[0034]本发明创造充分利用ARM微处理器的能力和CPLD芯片的快速配置能力组成AGV控制系统的硬件平台。
[0035]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:包括核心控制单片机和与其连接的CPLD芯片、精确定位模块、信号输入部分和信号输出部分和通讯模块；所述核心控制单片机选择32位高性能的ARM核单片机，ARM核单片机和CPLD芯片构成双CPU智能系统； 所述精确定位模块包括多个信号处理单元，每个信号处理单元包括一三极管、发光二极管、光电耦合器，所述三极管为PNP型三极管，PNP型三极管的集电极通过串联的电阻和发光二极管连接光电親合器的输入端。2.根据权利要求1所述的基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:所述信号输入部分包括用来分别与多个按键连接的按键输入单元，每个所述按键输入单元包括一比较器和光电耦合器，所述比较器的正向输入端通过一电阻连接按键输入信号，同时通过一上拉电阻连接12V电压；所述比较器的正向输入端通过一电阻连接输出端，比较器的输出端连接光电耦合器的输入端二极管的阴极，所述二极管的阳极通过一上拉电阻接12V电源，光电耦合器的输出端通过RC滤波电路连接核心控制单片机。3.根据权利要求2所述的基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:所述信号输入部分的多个按键输入单元的多个比较器共同采用型号为LM339AD的四电压比较器集成芯片。4.根据权利要求1所述的基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:所述信号输出部分包括多个光耦和达林顿阵列驱动芯片，核心控制单片机的输出信号连接光耦输入端，光耦的输出端连接达林顿阵列驱动芯片。5.根据权利要求4所述的基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:所述达林顿阵列驱动芯片选择的型号为ULN2803系列芯片。6.根据权利要求1所述的基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:所述通讯模块包括RS232\RS485通讯模块，通过板上跳线与核心控制单片机的输出信号连接。7.根据权利要求1所述的基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:所述核心控制单片机选择型号为NUC100VE3DN的ARM芯片。8.根据权利要求1所述的基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，其特征在于:所述CPLD芯片选择的是型号为EPM570T144C5N的CPLD芯片。
【专利摘要】本发明创造提供了一种基于ARM和可编程器件的双CPU智能AGV控制系统，包括核心控制单片机和与其连接的CPLD芯片、精确定位模块、信号输入部分和信号输出部分和通讯模块；所述核心控制单片机选择32位高性能的ARM核单片机，ARM核单片机和CPLD芯片构成双CPU智能系统。本发明创造所述通过采用CPLD芯片和32位高性能ARM核单片机配合形成双CPU智能AGV控制系统，响应快，灵敏度高，无超调及振荡等情况；采用高性能CPLD，内嵌硬件实时系统，用于处理对AGV控制系统的时序要求严格的磁导磁传感器及定位传感器等数据，保证整体AGV的精度。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105425761
【申请号】CN201511035179
【发明人】任志勇, 宋建红
【申请人】天津朗誉科技发展有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月31日