智能仓储通信系统

倪亚萍 张业荣

摘要：当前我国物流产业快速发展，通过人工实现物流存储、管理的传统仓储系统已经一去不复返，取而代之的是智能仓储系统，它对于现代物流企业的快速化发展帮助很大，其中更融合了自动控制与网络管理多技术机制内容。本文中所要探讨的是智能仓储通信系统，主要基于CAN总线节点分析其硬件构成与总线通信距离，同时对系统通信电路进行分析，最后创建智能仓储通信系统。

关键词：智能仓储通信系统;CAN总线节点;硬件构成;软件设计

前言：

目前的智能仓储通信系统属于密集架智能仓储系统，它其中融合了计算机网络、数据库管理机制以及自动化控制软件，属于新兴技术内容。在采用网络数据库管理技术过程中，其中的智能化模块非常丰富，主要就包括了物品存放信息检索查找机制、案卷位置定位机制以及物品信息资源数字化信息管理机制。在最大限度提高物流生产利用效率过程中也最大限度降低人工操作强度。因此说针对智能仓储通信系统的实践应用研究是具有极高价值的。

一、基于CAN总线节点的智能仓储通信系统硬件构成与通信距离分析

在CAN总线节点的智能仓储通信系统中，其硬件构成与通信距离都非常值得研究，下文分别来谈[1]：

（一）基于CAN总线节点的智能仓储通信系统硬件构成

在CAN总线硬件设备中是包含了超过上百个节点的，这为后期安装中继器做好准备，如此就能形成一套CAN总线多节点的智能仓储通信系统，在系统两端会设置120Ω的终端电阻，确保数据通信不会在总线两端随意反射。在通过CAN总线建立不同节点之间的连接线缆机制过程中，其安全可靠性表现较强，而在CAN总线的连接主要基于CAN收发器建立总线驱动机制，体现驱动能力，有效控制逻辑点电平信号内容，其中CAn控制器可以达到总线物理层，在CAN收发器基础上建立CAN控制器，主要用于系统通信，保证CAN规约建立CAN协议机制，实现信息缓冲与验收滤波，创建独立CAN控制器，保证CAN总线收发器与微处理器建立连接桥梁，保证CAN总线节点建立硬件构成机制，形成硬件构建方案。具体来讲，要采用方案编写建立CAN总线程序，可以针对特定MCU创建程序编写内容，满足移植条件，优化硬件电路机制，确保MCU中的CANTX与CANRX建立两引脚连接机制，确保CAN收发器硬件构建到位[2]。

（二）基于CAN总线节点的智能仓储通信系统通信距离

在基于CAN总线节点创建智能仓储通信系统过程中需要分析其中通信距离，结合任意两个节点明确传输距离，围绕CAN总线传输速率计算调整距离。一般来说，CAN总线节点支持下的智能仓储通信系统中CAN总线传输速率为1Mbps，其通信距离控制在40m范围内。在降低传输速率过程中，可以建立相应延长总线距离，保证CAN总线最大有效通信距离提高通信波特率关系，保证位速率提高，创建最大有效距离。例如其位移率控制在1000kbit/s时，其最大有效通信距离应该为40m。在对CAN总线协议规范与CAN总线定位过程中需要创建同步机制，保证CAN协议分层结构建立保温传输帧结构，满足报文滤波建设要求，重点分析CAN总线节点中的硬件构成方式，有效计算CAN总线背景下的通信距离以及位移率之间相互关系[3]。

二、基于CAN总线节点的智能仓储通信系统硬件设计

在基于CAN总线节点创建智能仓储通信系统过程中，需要实现信号板与固定列板、移动列板建立网线连接，保证每个电路板上预留网线口，同时固定列按键板创建按键机制，其中就包括了通风、断电、锁定解锁、移动机制，保证结合按键内容分析锁定解锁机制，建立通信系统硬件关闭机制。例如就要建立系统通信电路，确保整个智能仓储通信系统中的通信任务建立RS-232串行接口，保证通信电路与CAN总线通信电路两部分电路有效实现。这其中RS-232串口通信完成上层系统中的PC机与信号板有效构建，形成固定列、移动列、小灯泡与按键板之间的有效通信。在这其中，CAN总线通信部分需要完成通信板与固定列有效通信，提高系统通信电路建设水平[4]。

（一）创建RS-232串行通信接口电路

要首先创建RS-232串行通信接口電路，配合点评转移芯片完成单片机TTL逻辑点评要求，实现与RS-232C逻辑电平转换，配置微处理器交叉开关，保证交叉开关将I/O端口分配到外设设备上。具体来说，要设置RS-232串行通信接口电路中电路逻辑为1，则TX1与RX1的引脚分别被分配到UART硬件中，避免出现电路中断现象。另外，要在UART0中发送终端与接收中断机制，形成两个中断源，在发送数据字节结束后明确中断标志，在接收完成数据字节后体现中断标志RI0，配合CPU转向中断服务程序建立软件清除机制，保证UART0中断标志有效优化。考虑到微处理器上电复位到位，需要建立默认选择定时器1建立波特率发生源，保证串行通信参数设置关键体系，对定时器1进行设置，配合系统时钟SYSCLK创建配置固定列，保证UART0串口波特率形成关键技术操作步骤。其硬件设计流程应该包含以下6步骤[5]：

第一步骤，需要禁止定时器1，保证做到TR1=0。

第二步骤，需要设置SCON0=0x50，保证令串行口工作方式创建1：8位UART，调整可变波特率。要停止位逻辑电平有效忽略，确保UART0接收允许到位。

第三步骤，在设置定时器方式寄存器建立TMOD分析机制，保证时钟控制寄存器建立设置定时器，确保时钟源使用系统创建时钟SYSCLK。其工作方式保证自动重装载8位计数器与定时器。

第四步骤，要设置电源控制寄存器，建立PCON=0x10机制，保证UART0波特率功能控制到位。

第五步骤，要根据上述从第二到第四步骤获得波特率机制，计算定时器溢出率，同时设置定时器重载值分析优化，保证波特率有效提升[6]。

第六步骤，要开启定时器，保证TR1=1。

在完成固定列UART0建立串口波特率配置有效管理机制。

（二）创建CAN总线通信电路

在建立固定列与移动列过程中需要分析CAN总线通信接口电路，保证固定列部分电路有效优化，形成独立CAN通信控制器，保证CAN总线接收发器，保证移动列下的CAN总线通信部分电路与固定列相互相同。在创建控制信号过程中，需要分析引脚机制，保证做到采用独立始终电路，此时系统上的电复位机制也会有效建立。在该过程中，需要建立固定列与移动列保证硬件电路部分设计完毕，同时保证移动列电路板硬件电路板通信电路设计到位。在介绍CAN总线通信电路硬件电路实现过程中满足固定列部分电路，优化系统通信电路，如此可以给出固定列整体电路设计方案。在结合不同基础模块电路设计电源模块，优化复位电路模块和时钟电路模块设计，明确接口电路电机控制电路分析系统通信电路设计方案，围绕RS-232串行接口通信电路建立CAN总线通信电路。

三、基于CAN总线节点的智能仓储通信系统软件设计

基于CAN总线节点的智能仓储通信系统在软件设计过程中包含上层系统与下层系统，下文分别展开分析，希望有效构建智能仓储通信系统[7]。

（一）上层系统软件设计分析

在上层信息管理系统软件中，主要要对移动控制内容进行分析，保证数据库查询物品设计到位，所以在有效检索仓储系统过程中存放物品内容，保证数据库管理界面设计过程分析模糊查询机制，建立多种查找方式。在上层系统界面设计过程中需要采用MFC编写机制，建立单文档应用程序机制。保证双击打开CAN总线节点的智能仓储通信系统，分析信息管理系统界面内容，选择操作区域，建立密集架系统存放档案机制，形成系统管理系统总界面。在系统应用过程中，需要分析软件中红外检测机制，分析阻挡检测与烟雾检测功能，客观反映实际系统状态，建立系统自动禁止操作机制，确保上层管理系统界面档案列表，基于用户对档案操作界面进行分析[8]。

（二）上层系统与下层系统之间的串口通信机制建立

在上层系统与PC机之间应该建立下层系统串口通信机制，其中主要基于Windows API以及C++串口类分析机制，保证串口通信部分建立代码，了解ChildView实现相应功能，保证串口变成中通信模块思路清晰，即要打开串口、配置串口并实施读写操作，满足关闭串口要求。比如说，要在ChildView.cpp中添加宏，并保证消息响应函数有效关联起来，保证对上下层信息管理系统界面设计到位。就比如说在上下层系统中应该创建串口通信机制，保证在视图类ChildView中OnCreate函数选择可用串口，对串口实现初始化设置，其中涵盖波特率、数据位长度、停止位内容，保证建立波特率设置到位，满足下层系统程序通信率有效优化，保证所打开串口一致，同时对错误预判与处理机制进行有效判断。要在上层信息管理心痛中接收密系统发送消息响应函数，通过PC端图形界面点击来保证发送信息串口发送程序有效优化，保证结合系统发送信息创建消息响应函数。如此对于定义DWORD型变量wdWrite，保证计算发送数组长度，配合串口m_port来建立成员函数机制，保证面向串口发送数据，建立代码分析机制。主要面向串口发送0x14、0x6f、0x09三大字符。保证基于上层系统建立PC机与下层系统的串口通信软件分析机制，保证智能仓储系统通信机制被完整设计[9]。

（三）CAN总线应用层中的自定义通信协议设计

最后要基于CAN总线应用层建立自定义通信协议，即设计应用层协议，定义物理层与数据链路层创建协议机制，但必须客观判断网络中的节点状态，分析正常状态与故障状态下的总线状态监控标识，有效分析报文帧信息内容，创建功能代码，满足用户编程自定义功能内容。对于其技术应用局限性而言，需要保证基于CAN2.0B与CAN总线应用层协议进行分析，如此对于用户变成优化，提高系统移植性都有帮助。在针对应用层通信协议时，需要设计功能分配机制，保证参数长度对应功能，建立信号板与固定列之间的内部CAN终端接收信息，有效汇总串口命令格式，如何保证UART0接收机制中有效中断不同消息内容，保证定时器中断负责建立定时机制，分析根据不同状态建立移动列与PC机发送不同信息内容，根据消息面向移动列发送命令。换言之，要利用UART0来终端接收按键板并发送信息，对信息发送中的固定列电路板与其他移动列建立智能仓储通信系统[10]。

当然，在创建CAN总线应用层中的移动列控制通信模块软件过程中，还需要保证结合软件的主函数以及中断函数两部分来谈。就以移动列主函数为例，它在控制通信设备动作过程中需要满足触发条件，即在固定列通信中断之后明确标志位flag，如此决定电机运动状态。而在电机运行过程中，则需要结合主函数分析CAN总线中的霍尔传感器数值，由此判断架体是否存在两边架体相互接触情况，保证主函数检测到位，避免出现遮挡情况。如果出现遮挡情况要立刻通过CAN总线应用层中的移动列控制通信模块向固定列发送锁定命令信号。当然，在移动列控制信号发送消息过程中，需要保证信息发送对固定列电路板的移动情况进行分析，确保系统硬件与软件全部设计完成，配合测试操作系统建立上层PC机。再配合信息管理软件来实现对CAN总线应用层的有效设计，完成软件部署。在整个应用层系统通信模块设计过程中，要保证做到通信快速且准确灵敏，没有任何延时情况，且要做到设计低成本、低功耗、高收益。

总结：

在物流行业快速发展进程中，智能仓储通信系统在设计过程中需要建立良好管理机制，保证系统体现出一定的安全可靠性、智能密保性以及网络远程控制功能机制。在这一过程中需要保证设计系列单片机控制器，滿足硬件系统设计要求，配合CAN总线与串口通信技术来构建一套操作相对简单、管理方便有效且高效率实施的密集采集智能仓储管理系统。简言之，就是要充分体现CAN总线技术优势，结合系统功能自定义通信协议实现CAN总线智能仓储通信系统有效设计。这其中要保证平台搭建、电路硬件设计以及软件应用程序开发有效到位，同时关注更多自定义内容，全面提高智能仓储通信系统设计应用效能。

参考文献：

[1]吴晗，成卫青. OPC技术在智能仓储系统中的应用[J].计算机技术与发展，2021，31（7）：158-163，170.

[2]何涵，郑雨宁，赖丽燕，等.基于RFID与优化调度算法的电能计量设备智能仓储系统[J].自动化与仪器仪表，2021（11）：134-137，142.

[3]金旭东，潘民康，钱芳，等.智能仓储的关键技术发展及应用分析[J].科教导刊-电子版（下旬），2021（7）：277-278.

[4]何巧敏.物流视角下智能仓储机器人的运用[J].产业创新研究，2021（8）：20-22.

[5]李秀华.关于智能周转柜在电力计量物资链条管理中的应用研究[J].科学与信息化，2021（7）：155-156.

[6]张云琦，张景波，杨中雨. OneNet云平台仓库环境监测系统研究[J].价值工程，2021，40（17）：134-135.

[7]易嘉.物联网技术在仓储物流领域应用分析与展望[J].电子元器件与信息技术，2021，5（2）：180-181.

[8]刘涛.无线通信与RFID定位的智能仓储系统设计[J].电子世界，2021（6）：158-159.

[9]张建忠.智能仓储5G应用场景及网络部署方案[J].江苏通信，2021，37（4）：18-22.

[10]邓明明，管煜.基于5G通信技术上的智能维生系统的研发与应用[J].职大学报，2021（6）：88-90.

作者简介：

倪亚萍，女（1996.11—），汉族，籍贯：江苏如皋，硕士，学生，研究方向：电子与通信工程，无线通信。

张业荣，男（1963.4—），汉族，籍贯：安徽和县，博士，教授，研究方向：电磁散射与成像，电波传播，无线通信的信道建模，无线网的规划与优化。