161004125-郭桂宏-基于Arduino的物流分拣控制系统设计.doc

本科论文目录摘要IAbstractII引言11控制系统设计41.1系统方案41.2系统工作原理41.3方案设计51.3.1快递检测电路方案设计51.3.2控制电路方案设计52硬件电路设计72.1主控模块的选择72.1.1单片机及其选型介绍72.1.2复位电路的介绍82.1.3稳压电路的介绍92.2红外光电传感器模块92.3舵机模块102.4机械臂拼装113软件设计143.1系统主程序设计143.2快递检测子程序设计143.3夹取快递子程序设计154仿真与调试16结论17参考文献18附录1原理图20附录2源程序清单21致谢32摘要为了提高当前物流分拣系统的工作效率和分拣正确率，满足市场对该行业的智能化需求，改善快递行业的经济性，本项目利用机械臂作为分拣工具，抓取物品并送到指定位置；利用光电对管作为扫描识别仪器，检测附近物品，通过返回给单片机的信号值判断是否有物品存在，再判断是否控制机械臂做出行动；利用UNO型号的Arduino芯片，作为该系统的总指挥者，Arduino控制输出PWM方波脉宽的时长，当外部输入给舵机电信号时，舵机内部具有基准电路，若与外部电压值形成电压差，进而发出信号控制舵机的旋转角度，完成抓取任务。通过三者等其他部件的设计配合，机械臂与人工智能的结合，实现抓取分拣一体化设计，做到省时省力的分拣功能，解决了当前中小快递收发站的分拣问题。传统的物流快递入库方式是：快递工作人员扫描各个快递的二维码，扫描之后依次进入库房。这种人工工作方式效率低，且在扫码过程中容易出现漏扫的快递。结果表明，基于Arduino的物流分拣控制系统设计可以做到智能一体化，分拣物品在技术上是可行可靠的，整套系统能够表现出极好的运行性能和效率性能。关键词：Arduino；机械臂；物流分拣AbstractInordertoimprovetheworkingefficiencyandsortingaccuracyofthecurrentlogisticssortingsystem,meetthemarket'sintelligentdemandfortheindustry,andimprovetheeconomyoftheexpressdeliveryindustry,thisprojectusesamechanicalarmasasortinghandtograbitemsandsendthemtothedesignatedPosition;usethephotoelectricpairtubeasascanninginstrumenttodetectnearbyitems,anddeterminewhetherthereareitemsandactionsbasedonthesignalvaluereturnedtothemicrocontroller;usetheUNOmodelArduinochipasthegeneralcommanderofthesystem,whentheexternalinputWhenavoltagedifferenceisformedbetweenthevoltagevalueofthesteeringgearandtheinternalvoltagevalue,therotationangleofthesteeringgearisfurthercontrolledtocompletethegraspingtask.Throughthedesigncooperationofthethreecomponentsandthecombinationoftherobotarmandartificialintelligence,theintegrateddesignofgraspingandsortingisrealizedtoachievethetime-savingandlabor-savingsortingfunctionandsolvethecurrentsortingproblemofsmallandmediumexpressdeliverystations.Thetraditionallogisticsexpressstoragemethodis:thestoragepersonnelusethescanningguntoscantheQRcodeoftheexpress,andtheexpressisstoredonebyone.Thismanualoperationmethodisinefficient,anditiseasyforcouriertomissthescanandrepeatthescanduringthescanningprocess.Theresultsshowthatthedesignofl