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摘 要

本次巡线小车设计的控制核心是采用AVR单片机，并主要依靠灰度传感器对周边信息进行采集，从而实现小车沿循地面上某路线自动行走的功能。在设计上，针对一些小车需要接触开关等问题，运用声音传感器来实现小车的远距离的开关控制，解决了传统小车接近控制的弊端；并且在设计中加入急停控制，能够实现紧急停车的操作控制，提高了小车的安全性能。并且全面自主实现小车硬件的搭载及安装，以及小车软件程序的编写及调试。

关键词：AVR单片机 传感器 巡线

Design of AGV Automatic Voice Test Line Car Based on AVR Single Chip Microcomputer

Abstract

The control cable car design is the core of the use of AVR microcontroller, and mainly rely on the gray sensor to collect information on the surrounding, in order to achieve the car along the ground on a route to automatically walk the function. In the design, for some cars need to contact the switch and other issues, the use of sound sensors to achieve long-distance switch car control, to solve the traditional car close to the control of the drawbacks; and in the design by adding emergency stop control, to achieve emergency stop operation Control, improve the car's safety performance. And a comprehensive self-realization of the car hardware and installation, as well as the car software program preparation and debugging.

Key Words: AVR microcontroller; sensor; inspection line

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 AGV小车背景及意义 1

1.2 国内外发展情况 2

1.3 AGV小车的主要应用领域 3

第二章 硬件设计 4

2.1 控制器 4

2.1.1 功能概述 4

2.1.2 控制器配置 4

2.2传感器 5

2.2.1 红外接近传感器 6

2.2.2声音传感器 7

2.2.3灰度传感器 8

2.3执行器 9

2.3.1舵机结构 9

2.3.2 功能概述 10

2.3.3电气连接 10

2.3.4 CDS5516的使用 11

2.3.5 CDS5516的自我保护 11

第三章 软件设计 13

3.1设计原理 13

3.2流程图 13

3.3程序编写 16

3.4程序编译下载 26

第四章 实验仿真及分析 27

4.1 实验调试 27

4.2 实验结果 29

4.3 实验不足 30

第五章 总结及展望 31

5.1 总结 31

5.2 展望 31

参考文献 32

致 谢 33

附 录 34

第一章 绪论

1.1 AGV小车背景及意义

AGV英文全称是Automatic Guided Vehicle（自动引导小车），美国物流协会定义了AGV^[1]，它标准为配备着单一或多种不同的可对设备进行引导控制，可以循着既定好的路线行走，可以及时完成目标物的运行控制，确保目标的正常起停运作及正确运转。而单个的运行控制是独立存在的，若他们集中运行，便能够组成一个引导系统，其可以再多种不同环境下扮演重要角色^[2]。

目前，随着我国劳动力成本上升、专业的产业工人不足，再加上招工困难， 面对这些一系列问题，AGV能够使人们从繁重的、无聊单一苦力活中解放双手，让他们能有更多时间去学习技术型劳动，使生活质量得到提高。因为工业机器人的这些优点，其需求空前高涨。随后而来的面临的问题就是怎样把工业机器人市场化，在降低机器人购买价格的同时又能保证它的质量还有智能多样性。

AGV的运行作用是在没有人力的干预下，实现运输系统的正常工作，而运输系统的作用在于对目标物的运输，以解放人力，并且充分保证整体的工作进度，提高系统生产力，提高生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力^[3]。在诸多方面，例如系统的引导性能，系统的运输成本以及系统的工作安全性能上拥有非同一般的优越性^[4]。

与推车，叉车或固定物料搬运设备（如输送机）相比，AGV可提供许多优点。主要优点在于灵活性，空间利用率，安全性和总体运营成本。AGV系统非常灵活，因为流量路径（也称为导向路径）可以在几分钟内进行修改，甚至导线车辆也可以动态地重新路由以响应现有系统中不断变化的优先级。与传送带不同，AGV仅在给定区域暂时工作或停放时才占用工作空间。由于输送机不会在工厂内造成物理障碍，AGV系统可以与其他用途（如行人或叉车通道）分享空间，从而提高工厂内的整体空间利用率。 AGV比竞争技术更安全：所有车辆都装有灯和喇叭，以警告行人的存在。与叉车不同，操作员错误的可能性被消除。虽然它们比叉车或其他物料搬运设备贵得多，但AGV系统通过降低单位运行成本来快速支付自己，特别是在多班次运营中。

1.2 国内外发展情况

在众多设计方面，但在最起初，福特公司最早在这方面投入生产研究，其极大的展示出AGV所拥有的优势^[5]。起初，工业技艺不发达，AGV的运行牵引路径还依靠路面轨道来进行，随着科技的进步，人们利用在板下埋线，开始了电磁指引的新时代，在仓储运转和企业生产作业中AGV越来越起到了无可替代的作用^[6]。当计算机系统应用的日益成熟，他对AGV的运行控制起到了巨大的影响，AGV工业发展也取得了重大的进步^[7]。因为AGV拥有着其他系统所无法提供的优良的高效性以及灵活性等诸多优点，因此，AGV也的以迅速再诸多国家得以推广，其中，1973年，AGV在KALMAR轿车厂的装配线上被大批量应用于瑞典VOLVO公司^[8]，到1985年，共有1250台AGV在75个AGV系统在瑞典运行；再欧洲大陆，数百个AGV系统处于工作状态，成千上万台小车日夜工作，为工业的发展做出来极大的贡献；1985年美国拥有2100个AGV系统共有8199台AGV， AGV生产厂家共有30多家^[9]；1963年， 亚洲地区再20世纪70年代首次引用AGV系统，截至今日，在各式各样的企业中，多种不同的运动小车为各个行业贡献出了极大的生产力，创造了极大的财富，其中日本最为明显，其再1984年，上升到150亿日元，1985年，飞跃至200亿日元^[10]。平均每年以20%的速度递增。

在我国，由于诸多原因，我国在AGV这个行业的起步相对于其他国家而言较为晚些。不过我国经过国人自强不息的艰苦奋斗，在此行业上，我们正在飞速发展。在20世纪70年代，我国成功的研发出了第一台可以实用的AGV系统^[11]，且实现了对其应用行业的应用控制系统的设计；在往后的研究之中，我国也显示出了足够的韧性，在短短的几十年内，结合当代科技的发展，极大的发展了AGV的运行水平，实现了多种不同方式的引导控制。

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