基于单片机与ZigBee的AGV呼叫系统设计

向奎伟 罗皓 冉林

摘要：为了实现车间工位与AGV（Automatic Guided Vehicle）之间、工位与工位之间的信息交互以及各个工位对AGV的呼叫需求，本文采用STC15单片机、ZigBee通信的方案设计了AGV呼叫系统。通过方案设计，实物制作实现了在车间各个工位呼叫AGV的功能需求，并在实际应用中得到了验证。

关键词：单片机；ZigBee；AGV；STC15；呼叫系统

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）07-0161-01

随着科技社会的发展，企业更加注重低成本与高效率的生产方式，现较多企业的车间中，不同的工位材料运输仍采用人工的方式，效率较低，同时在一定程度上增加了成本。采用AGV物流的方式运输材料，能够提高效率，减少人工成本。在AGV运输过程中，针对不同工位之间的需求，可以通过无线呼叫方式实现。无线呼叫系统采用成本较低的单片机控制的方案，使用ZigBee实现通信。本设计通过软、硬件设计，实现了呼叫系统的功能[1]。

1 ZigBee简介

ZigBee技术是近几年兴起的一种短距离双向无线通信技术，Zigbee具有低复杂度、低功耗和低成本等优点，开始应用到人们生活的各个领域[2]。ZigBee技术主要用在一些通信距离短、功耗小和传输速率较低的电子设备中，完成数据周期性的采集与上传。

2 AGV呼叫系统方案设计

AGV呼叫系统框图如图1所示，该AGV呼叫系统，是由一个中心站，若干个AGV呼叫器、若干个AGV连接端以及若干个AGV组成。呼叫器作用是通过工位操作人员按下相应呼叫按钮，将对应信息通过ZigBee发给中心站。中心站有两大作用：其一为处理AGV呼叫器发过来的信息，做出相应判断向AGV连接端发出指令；其二为接收AGV连接端返回来的AGV实时信息图与AGV呼叫器的信息相结合，进行分析判断后再传给上位机，实现监控AGV、工位与AGV之间、工位与工位之间信息交互的作用。AGV连接端作用则在于接收到中心站信息后向AGV发出相应指令，并实时向中心站返回AGV的实时信息。

3 呼叫系统硬件设计

在控制系统中，主控芯片MCU是核心部分，在MCU选型中一般依据：低功耗、大内存、高速度、低成本。本控制系统MCU结合实际功能需求采用的是STC15W4K56S4。

AGV呼叫器、中心站与AGV连接端的控制板均以STC15为处理器，其主要模块有单片机控制模块、ZigBee模块、按钮模块、语音模块。ZigBee模块选择的是CC2630系列中采用UART接口的DRF1609H；按钮采用带灯自复位按钮；语音模块选择JQ8900-16P语音模块。单片机通过UART2与语音模块连接；单片机模块通过UART1与ZigBee模块连接，通过ZigBee与其他节点通讯；AGV连接端通过单片机UART2与AGV通讯。如图2所示。

4 AGV呼叫系统软件

AGV呼叫器单片机扫描外部按钮，通过判断外部按钮向中心站发出对应指令，并由STC15控制语音模块播报语音信息；中心站对多个AGV呼叫器发送的指令以及多个AGV连接端返回来的AGV信息进行整合判断，同时向AGV连接端发送相应指令，中心站也同时向多个AGV呼叫器返回处理信息，AGV呼叫器相应指示灯做出相应状态；AGV连接端收到中心站的指令，分析指令对AGV发送对应控制指令，AGV呼叫系统主要以ZigBee数据通信方式运行，程序流程图以AGV呼叫器部分做主要介绍。

5 结语

根据软、硬件设计，制作出控制板与呼叫器实物，本文基于单片机与ZigBee的AGV呼叫系统在车间测试，测试结果表明，AGV呼叫系统能够稳定运行，实现了不同工位对AGV的呼叫功能，达到了设计的目的。

参考文献

[1]闫峻.基于PLC和ZigBee无线通讯的AGV自行小车设计[J].数字技术与应用，2014，（12）：20.

[2]周黎.基于ZigBee定位技术的无线呼叫系统设计与实现[J].信息通信，2012（01）：40-41.

[3]颜靖松，徐建明.基于单片机的无线病房呼叫系统设计[J].数字技术与应用，2015，（12）：151.

[4]王竹林，秦会斌，胡炜薇.基于ZigBee的無线呼叫系统的设计与实现[J].电子器件，2009，（02）：612-615.

[5]熊翌竹，田翔，张志.基于PSTN的远程医疗呼叫系统的设计[J].机电工程技术，2010，（04）：38-40.