【正文】 為高，故輸出 Q 為高），此時(shí) I1_BRK 一方面被傳送到 ARM，另一方面被傳送到 PWM輸出模塊，對(duì) PWM 信號(hào)進(jìn)行封鎖。此為第一路蓄電池電壓信號(hào)采集原理，第二路和第三路與此類(lèi)似，詳見(jiàn)原理圖。其中反相驅(qū)動(dòng)器為U24(74HC14)，或門(mén)為 U19A、 U19D (74HC32)，輸出橋臂上管 PWM 信號(hào) PWM1_UP的為與非門(mén) U18(74HC10)的一路，輸出橋臂下管信號(hào) PWM1_DOWN 的為與非門(mén)第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 25 U1。將 UIN 輸 入到 ARM 的 AD 上，由 ARM 進(jìn)行采樣和處理。 10CLK11D1213Q9Q8CLRPRU15BMC74HC74ADClear_Erorr1100pFC31GNDVDDI1_BRKI1_Error 圖 信號(hào)鎖存 電壓信號(hào)采集模塊 如圖 ，從第一路主電路板上傳送過(guò)來(lái)的電壓信號(hào) DC_U1，經(jīng)過(guò) 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?lái)的 3/4，再經(jīng)由 U1B(OPA2277)濾波后（濾波原理同圖 類(lèi)似）得到蓄電池端壓信號(hào) 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(duì)值電路 如圖 ，將 I1_Protect 再通過(guò) U3(OPA2277)濾波后，得到的電感電流信號(hào) I1 輸入到 ARM 的 AD 上，由 ARM 進(jìn)行采樣和處理。這就需要一個(gè)如圖 的電路模塊對(duì)其取絕對(duì)值。 CAN 通訊接口電路 如圖 ， CAN 收發(fā)器通過(guò)總線終端 CANH 和 CANL 連接到總線網(wǎng)絡(luò)，隔離器ADUM1201通過(guò)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(guò) 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(xué)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(yùn)算放大器 OP07AJ/883 提供電源，輸出的REF_IP 為過(guò)流保護(hù)提供 比較電壓。輸出的VREF+為 ARM 的 AD采樣提供 基準(zhǔn)電壓， REF_IP 為過(guò)流保護(hù)提供 比較電壓（目前對(duì)應(yīng)保護(hù)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(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò) 轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換后對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò) 供電范圍 第一路 15V 15V4/15G4 — — 用于三個(gè)支路的下管驅(qū)動(dòng) 第二路 15V 15V1/15G1 — — 用于支路 1 上管驅(qū)動(dòng) 第三路 15V 15V2/15G2 — — 用于支路 2 上管驅(qū)動(dòng) 第四路 15V 15V3/15G3 — — 用于支路 3 上管驅(qū)動(dòng) +/15V +15/GND/15 — — 用于控制板上運(yùn)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(dòng)電源使用 （ 2） JS158 產(chǎn)生的 177。 A01A12A23VSS4VDD8SDA5SCL6WP7U35FM24CL64A01A12A23VSS4VDD8SDA5SCL6WP7U34FM24CL64I2C1_SCLI2C1_SDAI2C1_SCLI2C1_SDAVDDVDDGNDGNDVDD150pFC129GNDR119VDD150pFC92GNDR103VDDI2C1_SCLI2C1_SDA 圖 存儲(chǔ)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(shuō)明如表 所示。 通過(guò) Visual Basic 軟件完成對(duì) CAN 總線上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)，通過(guò)上位機(jī)軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì) CAN 總線設(shè)備的啟動(dòng)、復(fù)位及收發(fā)過(guò)程等的相關(guān)控制。 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)方案 本課題設(shè)計(jì)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(dòng)進(jìn)行。所有的 GPIO管腳都有大電流通過(guò)能力。 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 13 1 通用串行總線 (USB) 內(nèi)嵌一個(gè)兼容全速 USB的設(shè)備控制器，遵循全速 USB設(shè)備 (12兆位 /秒 )標(biāo)準(zhǔn)，端點(diǎn)可由軟件配置，具有待機(jī) /恢復(fù)功能。 USART USART2和 USART3接口具有硬件的 CTS和 RTS信號(hào)管理、與兼容 ISO7816的智能卡模式和類(lèi) 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(biāo)準(zhǔn)的 TIM定時(shí)器相同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也相同，因此高級(jí)控制定時(shí)器可以通過(guò)定時(shí)器鏈接功能與 TIM定時(shí)器協(xié)同操作，提供同步或事件鏈接功能。 高級(jí)控制定時(shí)器 (TIM1和 TIM8) 高級(jí)控制定時(shí)器 (TIM1和 TIM8)可以被看成是分配到 6個(gè)通道的三相 PWM發(fā)生器，還可以被當(dāng)成完整的通用定時(shí)器。 在調(diào)試模式下，計(jì)數(shù)器可以被凍結(jié)。它具有下述特性： 24位的遞減計(jì)數(shù)器；重加載功能；當(dāng)計(jì)數(shù)器為 0時(shí)能產(chǎn)生一個(gè)可屏蔽中斷‘可編程時(shí)鐘源。為補(bǔ)償天然晶體的偏差，可以通過(guò)輸出一個(gè) 512Hz的信號(hào)對(duì) RTC的時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)。該寄存器不會(huì)被系統(tǒng)或電源復(fù)位源復(fù)位；當(dāng)從待機(jī)模式喚醒時(shí)，也不會(huì)被復(fù)位。 VDDA和 VSSA必須分別連接到 VDD和 VSS。 當(dāng)需要 ADC采樣時(shí)間為 1μs時(shí)， APB2必須設(shè)置在 14MHz、 28MHz或 56MHz。 具有多個(gè)預(yù)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(kāi)環(huán)增益，140dB 高共模抑制，大功率電源的排斥反應(yīng)。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(lái)監(jiān)測(cè)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(huì)產(chǎn)生線性對(duì)應(yīng) LED 光輸出的光電流，光二極管間的緊密匹配和先進(jìn)的封裝設(shè)計(jì)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(dāng)總線節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)報(bào)文時(shí)，它同時(shí)監(jiān)控總線。 如果沒(méi)有總線節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)顯性位，則總線處于隱性狀態(tài)。在隱性狀態(tài)中見(jiàn)圖 ， CANH 和 CANL 輸入通過(guò)典型內(nèi)部阻抗為 25k 的接收器連接入網(wǎng)絡(luò)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(gè)電壓。 CAN 高速收發(fā)器的一般應(yīng)用如圖 所示。 CAN總線（現(xiàn)場(chǎng)總線）是一種全分散、全數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、全透明的總線，不同傳感器、不同設(shè)備、不同公司網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都可以與現(xiàn)場(chǎng)總線相連接。而通過(guò)化成這一過(guò)程，使得準(zhǔn)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(shí)使得準(zhǔn)備形成負(fù)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(fù)極板。 哈爾濱工程大學(xué)本科 生 畢業(yè)論文 4 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 蓄電池化成相關(guān)知識(shí)介紹 蓄電池極板的化成工藝是蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中的重要一環(huán)，所謂化成就是指對(duì)極板充放電的過(guò)程，即利用電化學(xué) 化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)使電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái) 。簡(jiǎn)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(dāng)下流行的開(kāi)發(fā)平臺(tái) ，課題內(nèi)容及論文的結(jié)構(gòu)。 而對(duì)于上機(jī)軟件的編寫(xiě)，開(kāi)發(fā)工具更是數(shù)不勝數(shù)，諸如 Microsoft SQL Server、Microsoft Visual C++、 Visual Basic 等，對(duì)于未有編程基礎(chǔ)或者編程基礎(chǔ)較差的初學(xué)者來(lái)說(shuō)， Visual Basic 相對(duì)于 Microsoft SQL Server 與 Microsoft Visual C++來(lái)說(shuō)，更容易上手，更利于初學(xué)者編寫(xiě)一簡(jiǎn)單的上機(jī)軟件，考慮時(shí)間及自身能力等因素，本課題選擇使用Visual Basic，但缺點(diǎn)是程序運(yùn)行效率較低。 Kiel是目前 ARM 內(nèi)核單片機(jī)開(kāi)發(fā)的主流工具。 本課題具有一定的實(shí)用價(jià)值和工程參考意義。 隨著技術(shù)的發(fā)展和科技的進(jìn)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(shè)計(jì) 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 ...............