【正文】 為高，故輸出 Q 為高），此時 I1_BRK 一方面被傳送到 ARM，另一方面被傳送到 PWM輸出模塊，對 PWM 信號進行封鎖。此為第一路蓄電池電壓信號采集原理，第二路和第三路與此類似，詳見原理圖。其中反相驅(qū)動器為U24(74HC14)，或門為 U19A、 U19D (74HC32)，輸出橋臂上管 PWM 信號 PWM1_UP的為與非門 U18(74HC10)的一路，輸出橋臂下管信號 PWM1_DOWN 的為與非門第 3 章 硬件電路設計 25 U1。將 UIN 輸 入到 ARM 的 AD 上，由 ARM 進行采樣和處理。 10CLK11D1213Q9Q8CLRPRU15BMC74HC74ADClear_Erorr1100pFC31GNDVDDI1_BRKI1_Error 圖 信號鎖存 電壓信號采集模塊 如圖 ，從第一路主電路板上傳送過來的電壓信號 DC_U1，經(jīng)過 R85（ 10kΩ）、R13（ 10kΩ）和 R83（ 30kΩ）、 R9（ 30kΩ）組成的 5kΩ和 15kΩ的電阻分壓，分壓后得到的值變?yōu)樵瓉淼?3/4，再經(jīng)由 U1B(OPA2277)濾波后（濾波原理同圖 類似）得到蓄電池端壓信號 U1。如果 I1_Protect 電壓值高于 REF_IP 電壓值，則比較器 LM339 輸出高電平；反之輸出低電平。 15+15SGNDI1_ProtectSGNDSGND10k/1%R684231U2AOPA2277657U2BOPA2277A1K2D17Diode 1N4148221110k/1%R10221110k/1%R79DC_I1_P10k/1%R7A1K2D15Diode 1N4148C7C6310k/1%R78 圖 絕對值電路 如圖 ，將 I1_Protect 再通過 U3(OPA2277)濾波后，得到的電感電流信號 I1 輸入到 ARM 的 AD 上，由 ARM 進行采樣和處理。這就需要一個如圖 的電路模塊對其取絕對值。 CAN 通訊接口電路 如圖 ， CAN 收發(fā)器通過總線終端 CANH 和 CANL 連接到總線網(wǎng)絡，隔離器ADUM1201通過一條串行數(shù)據(jù)輸出線 CAN_TX和一條串行數(shù)據(jù)輸入線 CAN_RX連接到收發(fā)器，隔離器則通過 CAN_TX_1 與 CAN_RX_1 與主控制器連接。 VREF+VREF_OUT85234671UR3OP07AJ/883R971kW2C76+15SGNDC72SGND15R2922111kR221kR98SGND 圖 UR3(OP07) 通訊模塊 哈爾濱工程大學本科 生 畢業(yè)論文 20 通訊模塊包含 JTAG 電路、 RS485 通訊接口電路和 CAN 通訊接口電路。 15V 為運算放大器 OP07AJ/883 提供電源，輸出的REF_IP 為過流保護提供 比較電壓。輸出的VREF+為 ARM 的 AD采樣提供 基準電壓， REF_IP 為過流保護提供 比較電壓（目前對應保護電流 12A）。 V 1 + 1 V 1 G 2 V 2 + 3 V 2 G 4 V 3 + 5 V 3 G 6 V 4 + 7 V 4 G 8 + 5 V 9 G N D 10 15G 11 + 1 5 12 15 13 VDC 14 24G 15 + 2 4 16 P 20 N 21 P O W 1 + 1 2 V 12V + 1 5 15 S G N D G N D V C C 1 5 V 1 1 5 G 1 1 5 V 2 1 5 G 2 1 5 V 3 1 5 G 3 1 5 V 4 P O W ER POWER+ POWER 0 . 1 u F C2 1 2 3 J1 He a de r 3H 圖 JS158 模塊 表 JS158 輸出的分配 JS158 輸出 對應網(wǎng)絡 轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換后對應網(wǎng)絡 供電范圍 第一路 15V 15V4/15G4 — — 用于三個支路的下管驅(qū)動 第二路 15V 15V1/15G1 — — 用于支路 1 上管驅(qū)動 第三路 15V 15V2/15G2 — — 用于支路 2 上管驅(qū)動 第四路 15V 15V3/15G3 — — 用于支路 3 上管驅(qū)動 +/15V +15/GND/15 — — 用于控制板上運放和電流傳感器供電 5V VCC/GND VDD/GND 用于 ARM 及其外圍電路供電 VCC/GND ZJYS51R52P +5V_A/SGND 用于 REF2933 輸入電源 24V +12V/12V 7812 +12V/PGND/12V 用于光耦原邊、繼電器、急停按鈕 （ 1）直流 400V 電源為 JS158 供電，經(jīng)其轉(zhuǎn)換后得到 4 路 15V 作為驅(qū)動電源使用 （ 2） JS158 產(chǎn)生的 177。 A01A12A23VSS4VDD8SDA5SCL6WP7U35FM24CL64A01A12A23VSS4VDD8SDA5SCL6WP7U34FM24CL64I2C1_SCLI2C1_SDAI2C1_SCLI2C1_SDAVDDVDDGNDGNDVDD150pFC129GNDR119VDD150pFC92GNDR103VDDI2C1_SCLI2C1_SDA 圖 存儲器（兩片 FM24CL64） 主控制器 本控制系統(tǒng)以 ARM 控制器 STM32F103VET6 作為 CPU，在該系統(tǒng)中STM32F103VET6 的部分管腳資源分配及說明如表 所示。 通過 Visual Basic 軟件完成對 CAN 總線上位機監(jiān)控軟件的設計，通過上位機軟件可實現(xiàn)對 CAN 總線設備的啟動、復位及收發(fā)過程等的相關控制。 系統(tǒng)總體方案設計 硬件設計方案 本課題設計的硬件部分采用 STM32F103VET6 芯片作為主控制器。在掃描模式下，在選定的一組模擬輸入上的轉(zhuǎn)換自動進行。所有的 GPIO管腳都有大電流通過能力。 第 2 章 系統(tǒng)總體設計 13 1 通用串行總線 (USB) 內(nèi)嵌一個兼容全速 USB的設備控制器，遵循全速 USB設備 (12兆位 /秒 )標準，端點可由軟件配置，具有待機 /恢復功能。 USART USART2和 USART3接口具有硬件的 CTS和 RTS信號管理、與兼容 ISO7816的智能卡模式和類 SPI通信模式，除了 USART5所有其他接口都可以使用 DMA操作。 很多功能都與標準的 TIM定時器相同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也相同，因此高級控制定時器可以通過定時器鏈接功能與 TIM定時器協(xié)同操作，提供同步或事件鏈接功能。 高級控制定時器 (TIM1和 TIM8) 高級控制定時器 (TIM1和 TIM8)可以被看成是分配到 6個通道的三相 PWM發(fā)生器，還可以被當成完整的通用定時器。 在調(diào)試模式下，計數(shù)器可以被凍結(jié)。它具有下述特性： 24位的遞減計數(shù)器；重加載功能；當計數(shù)器為 0時能產(chǎn)生一個可屏蔽中斷‘可編程時鐘源。為補償天然晶體的偏差，可以通過輸出一個 512Hz的信號對 RTC的時鐘進行校準。該寄存器不會被系統(tǒng)或電源復位源復位；當從待機模式喚醒時，也不會被復位。 VDDA和 VSSA必須分別連接到 VDD和 VSS。 當需要 ADC采樣時間為 1μs時， APB2必須設置在 14MHz、 28MHz或 56MHz。 具有多個預分頻器用于配置 AHB的頻率、高速 APB(APB2)和低速 APB(APB1)區(qū)域。C的溫度范圍，供電電壓 。 主要性能及參數(shù)有： 集電極 發(fā)射極電壓最小為 55Ｖ ， 經(jīng)常轉(zhuǎn)移的最小比例為 50，隔離電壓最小為 2500 Vrms，電源電壓（ VCC） 0― 24 V，正向電流（ IF） 0― 25 mA，集電極電流（ IC） 0― 10 mA， 操作溫度 25― 85℃。C 至 +85176。V 超低的偏移電壓， 134dB 高的開環(huán)增益，140dB 高共模抑制，大功率電源的排斥反應。1 ～177。 HCNR200 有 非線性度高，數(shù)值為 %；傳遞增益 (IPD2 / IPD1?K3)為 177。輸入光二極管可以用來監(jiān)測并穩(wěn)定 LED 的光度輸出，因此 LED 的非線性和漂移特性幾乎被消除，輸出光二極管會產(chǎn)生線性對應 LED 光輸出的光電流，光二極管間的緊密匹配和先進的封裝設計可以確保光電耦合器的高線性度和穩(wěn)定增益。另外， ADUM120x具有很低的脈寬失真 （ 3ns） 。接收器比較器總是激活的，即當總線節(jié)點發(fā)送一個報文時，它同時監(jiān)控總線。 如果沒有總線節(jié)點發(fā)送一個顯性位，則總線處于隱性狀態(tài)。在隱性狀態(tài)中見圖 ， CANH 和 CANL 輸入通過典型內(nèi)部阻抗為 25k 的接收器連接入網(wǎng)絡偏置到Vcc/2 的電平電壓。由于 SJA1000 具有數(shù)字輸入因此它不需要這個電壓。 CAN 高速收發(fā)器的一般應用如圖 所示。 CAN總線（現(xiàn)場總線）是一種全分散、全數(shù)字化、標準化、規(guī)格化、全透明的總線，不同傳感器、不同設備、不同公司網(wǎng)絡系統(tǒng)都可以與現(xiàn)場總線相連接。而通過化成這一過程，使得準備形成正極板的極板鉛膏物質(zhì)轉(zhuǎn)化成為以二氧化鉛為主體的物相結(jié)構(gòu)而形成正極板，同時使得準備形成負極板的極板鉛膏轉(zhuǎn)化成以海綿狀鉛為主體的物相結(jié)構(gòu)而形成負極板。 哈爾濱工程大學本科 生 畢業(yè)論文 4 第 2 章 系統(tǒng)總體設計 蓄電池化成相關知識介紹 蓄電池極板的化成工藝是蓄電池生產(chǎn)過程中的重要一環(huán)，所謂化成就是指對極板充放電的過程，即利用電化學 化學和電化學反應 反應使電能轉(zhuǎn)換成化學能儲存起來 。簡要的解釋了硬件電路主要模塊的原理及功能。 本文共分為四章，論文結(jié)構(gòu)如下： 第一章為論文緒論部分，包括了課題研究背景、現(xiàn)狀和研究意義，當下流行的開發(fā)平臺 ，課題內(nèi)容及論文的結(jié)構(gòu)。 而對于上機軟件的編寫，開發(fā)工具更是數(shù)不勝數(shù)，諸如 Microsoft SQL Server、Microsoft Visual C++、 Visual Basic 等，對于未有編程基礎或者編程基礎較差的初學者來說， Visual Basic 相對于 Microsoft SQL Server 與 Microsoft Visual C++來說，更容易上手，更利于初學者編寫一簡單的上機軟件，考慮時間及自身能力等因素，本課題選擇使用Visual Basic，但缺點是程序運行效率較低。 Kiel是目前 ARM 內(nèi)核單片機開發(fā)的主流工具。 本課題具有一定的實用價值和工程參考意義。 隨著技術的發(fā)展和科技的進步，蓄電池化成監(jiān)控系統(tǒng)也在不斷地發(fā)展完善。蓄電池制造流程一般包括： 鉛粉制造、板柵鑄造、極板制造、極板化成、裝配電池。 PWM 基于 CAN 總線的蓄電池化成監(jiān)控系統(tǒng)設計 目 錄 摘要 ............................................................................................................................................ II Abstract ..................................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 .............................................................................................................................. 1 研究背景 .................................................................................................................. 1 研究現(xiàn)狀和意義 ...............