2025【物流搬运小车系统软件设计5800字】.docx

物流搬运小车系统软件设计

目录

TOC\o1-2\h\u11959物流搬运小车系统软件设计 1

200431.1物流搬运小车整体功能流程设计 1

297061.1.1物流搬运小车整体功能流程 1

252861.1.2物流搬运小车整体功能优缺点 2

282451.2物流搬运小车传感器模块软件设计 3

75091.3物流搬运小车通信接口模块软件设计 3

206101.3.1通信接口模块软件方案设计 3

58581.3.2通信接口模块软件设计 4

6971.4物流搬运小车LCD显示模块软件设计 6

97881.5物流搬运小车功率驱动模块软件设计 6

232441.5.1功率驱动模块软件方案设计 6

90221.5.2功率驱动模块软件设计 8

33791.6物流搬运小车AprilTAG识别程序软件设计 9

256991.6.1对AprilTAG识别原理 9

171101.6.2物流搬运小车AprilTAG识别程序设计 10

1.1物流搬运小车整体功能流程设计

1.1.1物流搬运小车整体功能流程

本次物流搬运小车其整体功能流程图如下图1.1所示。

图1.1物流搬运小车整体功能流程图

本物流搬运小车在上电初始化后，调用摄像头模块对AprilTAG进行检测，如果没有检测到AprilTAG，摄像头会继续检测，如果检测到了会对AprilTAG进行识别并将识别的结果发送至串行终端，并且会通过串口通信的方式发送给我们的物流搬运小车的主控芯片，让主控芯片做出对应的处理，在对获得的识别结果进行LCD屏幕显示的同时，主控芯片发送PWM信号通过驱动芯片到达电机，从而小车做出对应的动作。

1.1.2物流搬运小车整体功能优缺点

本次物流搬运小车的设计，是基于AprilTAG识别的，属于机器视觉，比那些基于磁导航的物流搬运小车定位更为精确，这样的导航方式使得本次设计的物流搬运小车具有结构小巧灵活，对物流搬运小车铺设路径以及改变物流搬运小车的路径比较方便等特点，而且在物流搬运小车运行过程中，对声光没有干扰，不会影响到别的依靠声光而工作的仓库机器人。

本次基于AprilTAG的物流搬运小车，对于其路径的问题可能需要定期的维护，防止AprilTAG被磨坏，而且可能会对仓库的场地平整程度有很高的要求，如果场地不平整，AprilTAG可能不会被容易地检测出来，从而导致小车的路径出错。

1.2物流搬运小车传感器模块软件设计

本物流搬运小车的传感器模块的软件设计主要是打开调试摄像头，其流程图如下图1.2所示。

图1.2物流搬运小车传感器模块软件设计流程图

通过import导入摄像头对象sensor，通过调用摄像头对象sensor的reset方法将摄像头进行初始化配置，通过调用set_pixformat方法对摄像头进行设置像素格式，在设置像素格式这个方法内，可以设置成GRAYSCAL灰度图像和RGB565彩色图像，彩色图像的处理速度要比灰色图像慢。然后通过调用set_framesize方法设置每帧的大小，在本程序中设置为QQVGA模式即160*120图像尺寸。再之后是设置skip_frames方法让摄像头在等待时间后变得稳定。用相机拍摄一张照片的方法是snapshot，通过它返回image对象，然后可让LCD屏显示。

1.3物流搬运小车通信接口模块软件设计

1.3.1通信接口模块软件方案设计

在stm32最小系统板这部分，单片机接收数据的方式有中断和查询两种方式，所谓的查询方式就是在物流搬运小车的程序主循环当中，不断地去循环检查标志位、去接收数据，如果标志位检测为1就说明我们接收到了串口数据，然后再去对串口接收的数据进行处理，这样做的好处是在编程上比较简单，并且物流搬运小车主程序不会被中断，当我们需要接收串口数据的时候再去接收查询，不需要接收数据的时候甚至可以不去管它，但是查询方式有一个很致命的缺点，就是失去了实时性。因为在我们的编程当中，查询程序只能作为整个主程序其中的一小部分，我们还会有其他的程序功能需要处理实现，假设我们在做一个项目的时候，串口接收到的数据必须要求马上去处理，这种时候如果是等待主函数查询到串口的标志位，那么时间上可能已经过去了很久，而本次物流搬运小车系统中，必须解决对实时性及时处理的要求，所以在stm32最小系统板的通信接口模块软件设计中我选用了串口中断的方式去接收PYAI-K210开发板发来的数据。

1.3.2通信接口模块软件设计

物流搬运小车的通信接口模块分为PYAI-K210开发板和stm32最小系统板，其中PYAI-K210开发板通信接口模块的软件流程图如下图1.3所示。

图1.3PYAI-K210开发