基于CAN总线的密集架智能仓储系统设计

摘要

近年来，物流业发展迅猛，依靠人工来实现存储物的存储和管理的传统仓储系统已严重制约现代物流企业的发展，融合自动控制、网络管理等多种技术的智能仓储系统出现了。其中，存储量大、安全性高的密集架仓储系统在各个领域得到广泛应用。本文对比现存的密集架仓储系统的通信设计方案，针对存在的通信速率较慢、可靠性较差、成本比较高的缺点，提出了一种基于CAN总线的密集架智能仓储系统的设计方案，将现场总线控制系统中具备高性能高可靠性特点的CAN总线，应用于密集架智能仓储系统中，提供可靠的通信支持，对推动仓储物流行业的发展具有重大现实意义。
　　本密集架智能仓储系统由位于PC机的上层信息管理系统和以C8051F系列单片机为硬件平台的存放物品的下层密集架系统两部分构成。上、下层系统之间采用Windows API和C++中的CSerial类来实现串行通信。上层系统提供包含数据库管理和操控密集架动作的人机交互界面。下层系统中密集架体之间的通信应用CAN总线，并自定义CAN总线应用层通信协议和系统各部分间串行通信的命令格式，使通信便捷高效。下层密集架系统中的软件编程采用中断模块化的方法，将系统所要实现的功能任务分配到各个中断中完成，程序设计思路清晰，效率高。
　　系统能根据用户在PC机中的查询结果或下层密集架系统中的按键板和触摸屏，确定存储物品的位置，自动移动相应的密集架，并开启对应的照明、通风和人员保护系统，实现对存储物的日常管理和密集架的智能控制。
　　本文给出了系统设计的总体方案，并对硬件选型、电路设计、平台搭建以及应用软件的开发进行了详细的阐述。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 智能密集架发展与现状

1．2．2 控制器局域网介绍

1．3 论文的研究内容及组织

第2章 CAN总线技术概述

2．1 CAN总线介绍

2．1．1 CAN总线简介

2．1．2 CAN总线特点

2．2 CAN总线协议规范

2．2．1 CAN协议的分层结构

2．2．2 CAN总线的报文传输及其帧结构

2．2．3 CAN总线报文滤波

2．3 CAN总线位定时与同步机制

2．3．1 位定时要求

2．3．2 同步

2．4 CAN总线节点硬件构成与通信距离

2．4．1 CAN总线节点硬件构成

2．4．2 CAN总线通信距离

2．5 本章小结

第3章 密集架智能仓储系统总体方案设计

3．1 系统功能分析

3．2 系统总体方案设计

3．3 关键部件选型

3．3．1 C8051F系列单片机

3．3．2 独立CAN总线控制器

3．3．3 CAN总线收发器

3．4 本章小结

第4章 密集架智能仓储系统硬件设计

4．1 固定列电路板基础模块电路

4．1．1 电源模块电路

4．1．2 复位电路与晶振电路

4．2 移动列电路板外围接口电路

4．2．1 电机控制电路

4．2．2 照明灯控制电路

4．2．3 接近开关控制电路

4．3 系统通信电路

4．3．1 RS-232串行通信接口电路

4．3．2 CAN总线通信电路

4．4 本章小结

第5章 密集架智能仓储系统软件设计

5．1 系统软件开发环境

5．2 上层系统软件设计

5．2．1 上层系统界面设计

5．2．2 上层系统与下层系统间的串口通信

5．3 CAN总线应用层自定义通信协议设计

5．4 固定列控制模块软件设计

5．5 移动列控制模块软件设计

5．6 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文情况

致谢