臺灣博碩士論文加值系統

本研究以Arduino微控制器為基礎進行RFID無人搬運車系統之設計，透過RFID模組來管控搬運車的路徑和監控整體系統，並將無人搬運車與自動輸送料架整合，以完成整體無人倉儲系統。本系統之程式係使用Arduino IDE軟體撰寫，導向方式是使用光學檢測導向技術，並由TCRT5000循跡感測器進行無人搬運車的路徑引導。在RFID輔助定位方面，本文是將RFID Reader裝置在搬運車底盤下，並在搬運車之路徑上配置RFID Tag，在搬運車行駛時，以RFID Reader讀取Tag信號，可即時得知搬運車目前的位置訊息。再透過藍牙模組，將位置訊息傳送到監控站，實現無人搬運車的位置監控。自動輸送料架負責物料之置放，配合無人搬運車的運作，將物料輸送到待料區域。

In this research, the RFID Auto Guided Vehicle System based on Arduino microcontroller is designed. Using RFID module to control the route of the AGV and monitor the action of the system, by integrating the AGV and the automatic conveyor module, the overall system is completed. The program of the control system is coded by Arduino IDE software. Technology of optical guidance is applied to the AGV guiding by using TCRT 5000 guiding sensor. About the RFID-aided positioning, the RFID Reader is installed under the AGV chassis, and tags were placed on the route of the AGV. When the AGV is driving, the RFID Reader can read signal of the tag and know the current location information of the AGV immediately. The wireless communication was implemented by the Bluetooth module, then sending correct location information to the monitoring module. The automatic conveyor module is responsible for controlling material, working with the AGV to transport material to the staging area.

誌謝 I
摘要 II
ABSTRACT III
圖目錄 VIII
表目錄 XV
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機 1
1-3 研究目的 2
1-4 研究方法 2
1-5 文獻回顧 2
第二章 無人搬運車 5
2-1 無人搬運車的簡介[5] 5
2-2 無人搬運車的導向方法[6] 5
2-3 無人搬運車的導向技術 7
第三章 無線射頻識別技術 17
3-1 無線射頻識別技術的簡介 17
3-2 無線射頻識別技術的原理 18
3-3 無線射頻識別標籤 20
第四章 控制系統元件介紹 24
4-1 微控制器 24
4-1-1 微控制器定義與架構 24
4-2 Arduino控制板 26
4-2-1 Arduino架構與介紹 26
4-2-2 Arduino控制板種類 29
4-2-3 Arduino程式 38
4-3 Arduino控制板常用模組 43
4-3-1 LCD顯示介面 43
4-3-2 馬達驅動模組 45
4-3-3 紅外線循跡感測模組 47
4-3-4 超音波感測模組 48
4-3-5 RFID通訊模組 49
4-3-6 WIFI通訊模組 50
4-3-7 藍牙通訊模組 51
第五章 電路與機構設計 54
5-1 電路設計 54
5-1-1 循跡模組電路規劃 54
5-1-2 RFID模組電路規劃 56
5-1-3 位置追蹤模組電路規劃 59
5-1-4 輸送料架電路規劃 64
5-1-5 三色燈模組電路規劃 68
5-1-6 傳動部分電路規劃 70
5-1-7 夾料模組電路規劃 72
5-1-8 LCD顯示模組電路規劃 73
5-1-9 整體系統電路整合 75
5-2 控制程式設計 80
5-2-1 循跡程式設計 80
5-2-1-1 動作流程規劃 80
5-2-1-2 循跡路線規劃 81
5-2-1-3 循跡程式設計 83
5-2-2 RFID程式設計 93
5-2-2-1 動作流程規劃 93
5-2-2-2 RFID TAG的UID讀出 94
5-2-2-3 RFID TAG功能規劃及程式設計 96
5-2-3 位置追蹤模組程式設計 105
5-2-3-1 動作流程規劃 105
5-2-3-2 藍牙發送端程式設計 107
5-2-3-3 藍牙接收端程式設計 110
5-2-4 警報程式設計 114
5-2-4-1 動作流程規劃 114
5-2-4-2 三色燈程式設計 115
5-2-5 輸送料架程式設計 120
5-2-5-1 動作流程規劃 120
5-2-5-2 輸送料架程式設計 122
5-2-6 夾料模組程式設計 124
5-2-6-1 動作流程規劃 124
5-2-6-2 夾料模組程式設計 125
5-2-7 LCD顯示模組程式設計 126
5-2-7-1 動作流程規劃 126
5-2-7-2 LCD顯示模組程式設計 128
5-2-8 程式整合規劃 130
5-2-8-1 動作流程整合 130
5-2-8-2 無人搬運車程式整合 135
5-3 機構設計 145
5-3-1 搬運路線規劃 145
5-3-2 無人搬運車傳動機構設計 145
5-3-3 取料機構設計 149
5-3-4 無人搬運車整體架構 156
5-3-5 輸送料架設計 162
5-3-6 整體系統機構 177
第六章 討論 178
6-1 無人搬運車操作 178
6-2 RFID應用功能討論 181
6-3 無人搬運車系統之改善 181
第七章 結論 183
參考文獻 185

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