基于單片機與ZigBee的AGV呼叫系統設計

向奎偉 羅皓 冉林

摘要：為了實現車間工位與AGV（Automatic Guided Vehicle）之間、工位與工位之間的信息交互以及各個工位對AGV的呼叫需求，本文采用STC15單片機、ZigBee通信的方案設計了AGV呼叫系統。通過方案設計，實物制作實現了在車間各個工位呼叫AGV的功能需求，并在實際應用中得到了驗證。

關鍵詞：單片機；ZigBee；AGV；STC15；呼叫系統

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）07-0161-01

隨著科技社會的發展，企業更加注重低成本與高效率的生產方式，現較多企業的車間中，不同的工位材料運輸仍采用人工的方式，效率較低，同時在一定程度上增加了成本。采用AGV物流的方式運輸材料，能夠提高效率，減少人工成本。在AGV運輸過程中，針對不同工位之間的需求，可以通過無線呼叫方式實現。無線呼叫系統采用成本較低的單片機控制的方案，使用ZigBee實現通信。本設計通過軟、硬件設計，實現了呼叫系統的功能[1]。

1 ZigBee簡介

ZigBee技術是近幾年興起的一種短距離雙向無線通信技術，Zigbee具有低復雜度、低功耗和低成本等優點，開始應用到人們生活的各個領域[2]。ZigBee技術主要用在一些通信距離短、功耗小和傳輸速率較低的電子設備中，完成數據周期性的采集與上傳。

2 AGV呼叫系統方案設計

AGV呼叫系統框圖如圖1所示，該AGV呼叫系統，是由一個中心站，若干個AGV呼叫器、若干個AGV連接端以及若干個AGV組成。呼叫器作用是通過工位操作人員按下相應呼叫按鈕，將對應信息通過ZigBee發給中心站。中心站有兩大作用：其一為處理AGV呼叫器發過來的信息，做出相應判斷向AGV連接端發出指令；其二為接收AGV連接端返回來的AGV實時信息圖與AGV呼叫器的信息相結合，進行分析判斷后再傳給上位機，實現監控AGV、工位與AGV之間、工位與工位之間信息交互的作用。AGV連接端作用則在于接收到中心站信息后向AGV發出相應指令，并實時向中心站返回AGV的實時信息。

3 呼叫系統硬件設計

在控制系統中，主控芯片MCU是核心部分，在MCU選型中一般依據：低功耗、大內存、高速度、低成本。本控制系統MCU結合實際功能需求采用的是STC15W4K56S4。

AGV呼叫器、中心站與AGV連接端的控制板均以STC15為處理器，其主要模塊有單片機控制模塊、ZigBee模塊、按鈕模塊、語音模塊。ZigBee模塊選擇的是CC2630系列中采用UART接口的DRF1609H；按鈕采用帶燈自復位按鈕；語音模塊選擇JQ8900-16P語音模塊。單片機通過UART2與語音模塊連接；單片機模塊通過UART1與ZigBee模塊連接，通過ZigBee與其他節點通訊；AGV連接端通過單片機UART2與AGV通訊。如圖2所示。

4 AGV呼叫系統軟件

AGV呼叫器單片機掃描外部按鈕，通過判斷外部按鈕向中心站發出對應指令，并由STC15控制語音模塊播報語音信息；中心站對多個AGV呼叫器發送的指令以及多個AGV連接端返回來的AGV信息進行整合判斷，同時向AGV連接端發送相應指令，中心站也同時向多個AGV呼叫器返回處理信息，AGV呼叫器相應指示燈做出相應狀態；AGV連接端收到中心站的指令，分析指令對AGV發送對應控制指令，AGV呼叫系統主要以ZigBee數據通信方式運行，程序流程圖以AGV呼叫器部分做主要介紹。

5 結語

根據軟、硬件設計，制作出控制板與呼叫器實物，本文基于單片機與ZigBee的AGV呼叫系統在車間測試，測試結果表明，AGV呼叫系統能夠穩定運行，實現了不同工位對AGV的呼叫功能，達到了設計的目的。

參考文獻

[1]閆峻.基于PLC和ZigBee無線通訊的AGV自行小車設計[J].數字技術與應用，2014，（12）：20.

[2]周黎.基于ZigBee定位技術的無線呼叫系統設計與實現[J].信息通信，2012（01）：40-41.

[3]顏靖松，徐建明.基于單片機的無線病房呼叫系統設計[J].數字技術與應用，2015，（12）：151.

[4]王竹林，秦會斌，胡煒薇.基于ZigBee的無線呼叫系統的設計與實現[J].電子器件，2009，（02）：612-615.

[5]熊翌竹，田翔，張志.基于PSTN的遠程醫療呼叫系統的設計[J].機電工程技術，2010，（04）：38-40.