一种可实现AGV导引与通信的频率发生器制造技术

本发明专利技术涉及一种可实现AGV导引与通信的频率发生器，既可以实现自动导引小车AGV进行电磁导引，也可以实现上位机与AGV之间的通信。本发明专利技术其功能结构包括一个中央处理器CPU、一个可编程门阵列FPGA电路、两个直接数字式频率合成器DDS设备和一个反馈电路组成。通过反馈电路可将输出频率稳定到恒定的电流，在一定范围内，不随外接电线长度的变化而变化。本发明专利技术通过拨码开关K1灵活并有效的选择输出不同频率的正弦波信号，通过电磁传感器识别低频输出信号来实现AGV的导引，识别高频输出信号实现AGV和上位机的通信。本发明专利技术有效地解决特殊工作环境下不能采用无线通信技术的难题，使AGV在更多领域得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现AGV导引与通信的频率发生器
本专利技术涉及一种可实现AGV导引与通信的频率发生器，适用于特殊环境下无线导引与通讯受限制的多种情况；属AGV导引与通信领域。
技术介绍
随着信息时代的高速发展，目前市场上常用的AGV(AutomatedGuidedVehicle)通信方式基本上都是建立在无线通信基础上，然而在一些特殊领域内，对信息的安全要求较高，无线通信技术很难保证重要信息的安全性，这样的局限性将大大限制AGV在特殊行业领域的广泛应用，进而导致企业一系列运作成本、工作效率等发生变化，无法满足企业多样化的生产需求。可编程门阵列FPGA(Field－ProgrammableGateArray)，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。DDS是直接数字式频率合成器(DirectDigitalSynthesizer)的英文缩写。直接数字式频率合成器DDS与DSP(数字信号处理)一样，直接数字式频率合成器DDS是一项关键的数字化技术。与传统的频率合成器相比，直接数字式频率合成器DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)的简称。是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的,并最终成为国际标准(ISO11898)。
技术实现思路
针对上述现有问题，本专利技术的任务在于提供一种可以实现AGV与上位机通信的频率发生器，以解决AGV在特殊场合无法使用无线通信技术的问题。为了解决上述问题，本专利技术采用如下解决方案：工作原理：频率发生器(32)工作时输出信号，如图2所示，信号F0-F3(21)是一路直接数字式频率合成器DDS(15)输出的，用于实现AGV的电磁导引，信号F4(22)和信号F5(23)则是另一路直接数字式频率合成器DDS(16)输出的，用于实现上位机与AGV之间的通信。信号F0-F3(21)输出电流远远大于信号F4(22)和信号F5(23)的输出电流，而输出频率却远远低于信号F4(22)和信号F5(23)的输出频率。如此，输出频率F4(22)和F5(23)对AGV的电磁导引可以忽略，输出频率信号F0-F3(21)也不会影响上位机与AGV之间的通信。本专利技术通过拨码开关K1灵活并有效的选择输出不同频率的正弦波信号，通过电磁传感器识别低频输出信号来实现AGV的导引，识别高频输出信号实现AGV和上位机的通信，能有效地解决特殊工作环境下不能采用无线通信技术的难题，使AGV在更多领域得到广泛应用。附图说明图1为本专利技术的功能结构图。图2为本专利技术输出的部分频率信号示意图。图3为本专利技术实施例中信号相互交流状态的示意简图。附图说明：11—中央处理器CPU，12—可编程门阵列FPGA，13—拨码开关K1，14—反馈电路，15—第一直接数字式频率合成器DDS，16—第二直接数字式频率合成器DDS，17—发射接收器；20—信号F0-F3，21—信号F0-F3；22—信号F4；23—信号F5；31—上位机；32—频率信号发生器；33—AGV；34—电磁传感器；35—导引引。具体实施方式实施例：本专利技术采用一种可实现AGV导引与通信的频率发生器，如图1所示，其功能结构包括一个中央处理器CPU、一个可编程门阵列FPGA电路、直接数字式频率合成器DDS和直接数字式频率合成器DDS两个设备和一个反馈电路。上述中央处理器CPU，通过CAN和RS485标准通信协议与上位机进行数据通信，并将上位机的指令进行编码。上述编程门阵列可编程门阵列FPGA根据中央处理器CPU和反馈电路的信号进行内部处理，并根据拨码开关K1选择频率。上述直接数字式频率合成器DDS所产生的信号F0-F3为低频正弦信号，直接数字式频率合成器DDS16所产生的信号F4/F5为高频正弦信号。信号F4频率可在与AGV通信时解译为1，信号F5频率可在与AGV通信时解译为0。直接数字式频率合成器DDS与直接数字式频率合成器DDS16合成的信号反馈给可编程门阵列FPGA，在外接导引线一定长度内，可将输出频率稳定到恒定的电流。所述频率发生器输出的低频信号用来实现AGV的导引，频率发生器输出的高频信号用来实现AGV和上位机的通信。本实施例频率信号发生器如图3所示，通过中央处理器CPU选用STM32F103微控制器，编写与上位机进行通信的CAN/RS485协议通信程序，及时地将上位机所发的指令传给可编程门阵列FPGA12。若拨码开关K1选择0至3时，对应输出实现AGV电磁导引所需的信号F0-F3频率，不能进行通信。若拨码开关K1选择4时，频率发生器可根据上位机所发的指令来确定输出什么样的频率，此时可以输出F0-F3任意频率和实现上位机与AGV之间通信的信号F4和信号F5频率。本专利技术选用的直接数字式频率合成器DDS设备十分简洁而且低功耗，可通过数字形式的时间转换信号再执行数模转换产生正弦波。本实施例的频率信号发生器有两路直接数字式频率合成器DDS设备，一路直接数字式频率合成器DDS将数字型信号转换为可实现AGV电磁导引的信号F4和信号F5的正弦低频信号，另一路直接数字式频率合成器DDS设备将其转换为可实现AGV进行通信的信号F4和信号F5的正弦高频信号。本专利技术反馈电路14可将两个直接数字式频率合成器DDS合成的信号反馈给可编程门阵列FPGA12，不管外接导引线多长(1000m以内)，阻值多高，都可将输出频率稳定到恒定的电流。安装在AGV上的电磁传感器34通过两个线圈可感应频率发生器输出不同频率产生的磁场，信号F4可认为二进制代码1，信号F5可认为二进制代码0，如此就把上位机的指令通过一串串二进制代码的形式传送给AGV，实现上位机与AGV的通信。根据附图，本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分优选方案，而不是全部的实施例。基于本专利技术的技术思路，本领域普通技术人员在未脱离本专利技术创造构思的前提下所做的非创造性若干变形和改进的实施例，也应是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现AGV导引与通信的频率发生器，其特征在于，频率发生器(32)功能结构包括一个中央处理器CPU(11)、第一可编程门阵列FPGA(12)电路、第一直接数字式频率合成器DDS(15)、第二直接数字式频率合成器DDS(16)和一个反馈电路(14)；中央处理器CPU(11)与可编程门阵列FPGA(12)电路连接，可编程门阵列FPGA(12)电路同时与第一直接数字式频率合成器DDS(15)和第二直接数字式频率合成器DDS(16)并联连接，可编程门阵列FPGA(12)电路与拨码开关K1(13)连接，发射接收器(17)同时与第一直接数字式频率合成器DDS(15)和第二直接数字式频率合成器DDS(16)连接，发射接收器(17)同时与反馈电路(14)连接；频率发生器(32)通过输出的低频信号用来实现AGV(33)的导引，频率发生器(32)通过输出的高频信号用来实现AGV和上位机的通信。

【技术特征摘要】
1.一种可实现AGV导引与通信的频率发生器，其特征在于，频率发生器(32)功能结构包括一个中央处理器CPU(11)、第一可编程门阵列FPGA(12)电路、第一直接数字式频率合成器DDS(15)、第二直接数字式频率合成器DDS(16)和一个反馈电路(14)；中央处理器CPU(11)与可编程门阵列FPGA(12)电路连接，可编程门阵列FPGA(12)电路同时与第一直接数字式频率合成器DDS(15)和第二直接数字式频率合成器DDS(16)并联连接，可编程门阵列FPGA(12)电路与拨码开关K1(13)连接，发射接收器(17)同时与第一直接数字式频率合成器DDS(15)和第二直接数字式频率合成器DDS(16)连接，发射接收器(17)同时与反馈电路(14)连接；频率发生器(32)通过输出的低频信号用来实现AGV(33)的导引，频率发生器(32)通过输出的高频信号用来实现AGV和上位机的通信。2.根据权利要求1所述的一种可实现AGV导引与通信的频率发生器，其特征在于所述频率发生器(32)通过拨码开关K1(13)选择输出不同频率的正弦波信号；若拨码开关K1(13)选择0至3时，对应输出实现AGV电磁导引所需的信号F0-F3(21)频率，不能进行通信；若拨码开关K1(13)选择4时，频率发生器32可根据上位机(31)所发的指令来确定输出什么样的频率，此时可以输出F0-F3(21)任意频率和实现上位机与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨进，聂稳，赵立，韩德昱，董海英，李元勇，王宇轩，杨保龙，田华亭，马贤朋，李兵，陈俊梅，罗蒙，苏运春，
申请(专利权)人：云南昆船智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53