本發(fā)明屬于工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種AGV用磁導航傳感器。

背景技術(shù)：

隨著自動導引運輸車的不斷發(fā)展，對于導航的精度可靠性要求不斷提高，目前常用的有導航方式磁導航、慣性導航、激光導航等，但實際使用時需要考慮不同導航方式的成本差異及技術(shù)要求，目前我國比較常見的是磁導引AGV。

傳統(tǒng)的磁導航傳感器都是采用霍爾器件作為磁場檢測傳感器，但是由于霍爾器件隨時間和磁性的積累，易產(chǎn)生溫度漂移和磁飽和，運行時間過長磁導航傳感器的中間回路就會因磁場飽和產(chǎn)生一個輸出信號導致導航盲區(qū)的產(chǎn)生。同時霍爾器件只適合檢測間斷磁場不適合檢測連續(xù)磁場，一般霍爾器件的檢測高度也比較低，行駛時容易碰到地面障礙物，造成霍爾傳感器的機械損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠精確反映AGV運行過程中磁場變化趨勢的AGV用磁導航傳感器。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種AGV用磁導航傳感器，包括磁條、AGV主控器及磁導航控制器，所述磁導航控制器包括電源轉(zhuǎn)換模塊、狀態(tài)顯示模塊、磁場檢測模塊、單片機和通信模塊，其中：

所述狀態(tài)顯示模塊，采用LED進行狀態(tài)顯示，總共采用一個系統(tǒng)狀態(tài)指示燈和十二個磁感應點磁場狀態(tài)指示燈，由單片機控制LED的狀態(tài)；

所述電源模塊，將外部輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換到3.3V供給單片機和其他模塊；

所述磁場檢測模塊包括地磁檢測單元和地磁傳感器，單片機通過SPI總線和地磁檢測單元通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，地磁檢測單元和地磁傳感器連接，實現(xiàn)對磁場信息的獲??；

所述通信模塊，使用CAN接口實現(xiàn)磁導航控制器中單片機與外部AGV主控器的通信，從而進行數(shù)據(jù)的傳輸；

所述AGV主控器，通過通信模塊與單片機相連接，單片機為AGV主控器提供道路信息。

作為一種具體示例，所述單片機的型號為STM32F103C8T6。

作為一種具體示例，所述電源模塊包括第一端子J1、第一二極管D1、第一壓敏電阻R1、第二二極管D2、第一電容C1、第二電阻R2、電源轉(zhuǎn)換芯片U1、第二電容C2、第三電容C3，電源轉(zhuǎn)換芯片U1采用RT9193-3.3芯片；第一端子J1的一端接第一二極管D1的正端，第一端子J1的另一端接地，第一二極管D1的負端分別接第一壓敏電阻R1的一端、第二二極管D2的負端、第一電容C1的一端、第二電阻R2的一端和電源轉(zhuǎn)換芯片U1的1端，第一壓敏電阻R1的另一端接地，第二二極管D2的正端接地，第一電容C1的另一端接地，第二電阻R2的另一端接電源轉(zhuǎn)換芯片U1的3端，電源轉(zhuǎn)換芯片U1的2端接地，電源轉(zhuǎn)換芯片U1的5端接第三電容C3的一端，電源轉(zhuǎn)換芯片U1的4端接第二電容C2的一端，第三電容C3的另一端接地，第二電容C2的另一端接地。

作為一種具體示例，所述磁場檢測模塊包含十二路磁場強度檢測點，其中一路磁場檢測包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第四電容C4、地磁檢測芯片U2、第七電阻R7、第八電阻R8、第一地磁傳感器Sensor1，所述地磁檢測芯片U2的型號為PNI12927；所述第三電阻R3的一端接電源，第三電阻R3的另一端接地磁檢測芯片U2的27端和單片機的PA5，第四電阻R4的一端接電源，第四電阻R4的另一端接地磁檢測芯片U2的28端和單片機的PA6，第五電阻R5的一端接電源，第五電阻R5的另一端接地磁檢測芯片U2的1端和單片機的PA7，第六電阻R6的一端接電源，第六電阻R6的另一端接電磁檢測芯片U2的3端和單片機的PB5，第四電容C4的一端接電源和地磁檢測芯片U2的4、26端，第四電容C4的另一端接地和電磁檢測芯片U2的5、19、12端，電磁檢測芯片U2的23端接單片機的PB4，地磁檢測芯片U2的15端接第七電阻R7的一端，電磁檢測芯片U2的16端接第七電阻R7的另一端和第一地磁傳感器Sensor1的一端，地磁檢測芯片U2的17端接第八電阻R8的一端和第一地磁傳感器Sensor1的另一端，地磁檢測芯片U2的18端接第八電阻R8的另一端。

作為一種具體示例，所述通信模塊包括第二端子J2、第五電容C5、CAN接口芯片U3、第九電阻R9、第三端子J3、第一TVS管TVS1、第二TVS管TVS2、第三TVS管TVS3；所述第二端子J2一端接單片機的32引腳和CAN接口芯片U3的4端，第二端子J2的另一端接單片機的33引腳和CAN接口芯片U3的1端，第五電容C5的一端接電源和CAN接口芯片U3的3端，第五電容C5的另一端接地和CAN接口芯片U3的2端，CAN接口芯片U1的6端接第九電阻R9的一端和第三TVS管TVS3的一端，CAN接口芯片U1的7端分別接第三端子J3的一端、第二TVS管TVS2的一端和第三TVS管TVS3的另一端，CAN接口芯片U3的8端接地，第九電阻R9的另一端接第三端子J3的另一端，第一TVS管TVS1的另一端接地，第二TVS管TVS2的另一端接地。

作為一種具體示例，所述第一地磁傳感器Sensor1的型號為PNI Sen-XY。

作為一種具體示例，所述CAN接口芯片U3采用芯片TJA1050。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：(1)磁導航傳感器可以較為精確的獲取周圍磁場的信息，從而較為精確的反映出AGV運行過程中磁場的變化趨勢；(2)采用數(shù)據(jù)處理算法，將獲取的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為外部控制器能夠處理的開關(guān)量或磁場強度信息，高效可靠；(3)采用實時傳感器節(jié)點狀態(tài)顯示，可以方便調(diào)試人員對傳感器數(shù)據(jù)的直觀獲取。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明AGV用磁導航傳感器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本發(fā)明AGV用磁導航傳感器中電源轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。

圖3是本發(fā)明AGV用磁導航傳感器中磁場檢測模塊的電路圖。

圖4是本發(fā)明AGV用磁導航傳感器中通信模塊的電路圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種融電源轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)顯示和數(shù)據(jù)通信模塊于一體的，具有實時采集磁條道路信息并進行算法預處理，轉(zhuǎn)換成反映道路信息的開關(guān)量或檢測節(jié)點磁場強度信息，最后通過通信模塊將道路信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺刂破?，用于磁導引AGV的導航。

結(jié)合圖1，本發(fā)明AGV用磁導航傳感器，包括磁條、AGV主控器及磁導航控制器，所述磁導航控制器包括電源轉(zhuǎn)換模塊、狀態(tài)顯示模塊、磁場檢測模塊、單片機和通信模塊，其中：

所述狀態(tài)顯示模塊，采用LED進行狀態(tài)顯示，總共采用一個系統(tǒng)狀態(tài)指示燈和十二個磁感應點磁場狀態(tài)指示燈，由單片機根據(jù)實際需求控制LED的狀態(tài)；

所述電源模塊，將外部輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換到3.3V供給單片機和其他模塊；

所述磁場檢測模塊包括地磁檢測單元和地磁傳感器，單片機通過SPI總線和地磁檢測單元通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，地磁檢測單元和地磁傳感器連接，實現(xiàn)對磁場信息的獲??；

所述通信模塊，使用CAN接口實現(xiàn)磁導航控制器中單片機與外部AGV主控器的通信，從而進行數(shù)據(jù)的傳輸；

所述AGV主控器，通過通信模塊與單片機相連接，單片機為AGV主控器提供道路信息。

作為一種具體示例，所述單片機的型號為STM32F103C8T6。

結(jié)合圖2，作為一種具體示例，所述電源模塊包括第一端子J1、第一二極管D1、第一壓敏電阻R1、第二二極管D2、第一電容C1、第二電阻R2、電源轉(zhuǎn)換芯片U1、第二電容C2、第三電容C3，電源轉(zhuǎn)換芯片U1采用RT9193-3.3芯片；第一端子J1的一端接第一二極管D1的正端，第一端子J1的另一端接地，第一二極管D1的負端分別接第一壓敏電阻R1的一端、第二二極管D2的負端、第一電容C1的一端、第二電阻R2的一端和電源轉(zhuǎn)換芯片U1的1端，第一壓敏電阻R1的另一端接地，第二二極管D2的正端接地，第一電容C1的另一端接地，第二電阻R2的另一端接電源轉(zhuǎn)換芯片U1的3端，電源轉(zhuǎn)換芯片U1的2端接地，電源轉(zhuǎn)換芯片U1的5端接第三電容C3的一端，電源轉(zhuǎn)換芯片U1的4端接第二電容C2的一端，第三電容C3的另一端接地，第二電容C2的另一端接地。

結(jié)合圖3，作為一種具體示例，所述磁場檢測模塊包含十二路磁場強度檢測點，其中一路磁場檢測包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第四電容C4、地磁檢測芯片U2、第七電阻R7、第八電阻R8、第一地磁傳感器Sensor1，所述地磁檢測芯片U2的型號為PNI12927；所述第三電阻R3的一端接電源，第三電阻R3的另一端接地磁檢測芯片U2的27端和單片機的PA5，第四電阻R4的一端接電源，第四電阻R4的另一端接地磁檢測芯片U2的28端和單片機的PA6，第五電阻R5的一端接電源，第五電阻R5的另一端接地磁檢測芯片U2的1端和單片機的PA7，第六電阻R6的一端接電源，第六電阻R6的另一端接電磁檢測芯片U2的3端和單片機的PB5，第四電容C4的一端接電源和地磁檢測芯片U2的4、26端，第四電容C4的另一端接地和電磁檢測芯片U2的5、19、12端，電磁檢測芯片U2的23端接單片機的PB4，地磁檢測芯片U2的15端接第七電阻R7的一端，電磁檢測芯片U2的16端接第七電阻R7的另一端和第一地磁傳感器Sensor1的一端，地磁檢測芯片U2的17端接第八電阻R8的一端和第一地磁傳感器Sensor1的另一端，地磁檢測芯片U2的18端接第八電阻R8的另一端。

結(jié)合圖4，作為一種具體示例，所述通信模塊包括第二端子J2、第五電容C5、CAN接口芯片U3、第九電阻R9、第三端子J3、第一TVS管TVS1、第二TVS管TVS2、第三TVS管TVS3；所述第二端子J2一端接單片機的32引腳和CAN接口芯片U3的4端，第二端子J2的另一端接單片機的33引腳和CAN接口芯片U3的1端，第五電容C5的一端接電源和CAN接口芯片U3的3端，第五電容C5的另一端接地和CAN接口芯片U3的2端，CAN接口芯片U1的6端接第九電阻R9的一端和第三TVS管TVS3的一端，CAN接口芯片U1的7端分別接第三端子J3的一端、第二TVS管TVS2的一端和第三TVS管TVS3的另一端，CAN接口芯片U3的8端接地，第九電阻R9的另一端接第三端子J3的另一端，第一TVS管TVS1的另一端接地，第二TVS管TVS2的另一端接地。

作為一種具體示例，所述第一地磁傳感器Sensor1的型號為PNI Sen-XY。

作為一種具體示例，所述CAN接口芯片U3采用芯片TJA1050。

本發(fā)明采用穩(wěn)定性更高、對各類磁場適應性更強的地磁傳感器作為新型磁導航傳感器，地磁傳感器采集到的磁場強度是與通過其磁場大致線性相關(guān)的，因此可以較為準確地反映周圍磁場的變化，從而大大提高導航的精度和可靠性。