【正文】 AN_TX_1 6 51 PB12 PWMEN 總控制 3 路 PWM 信號(hào)的輸出允許 7 52 PB13 SLOCK1 分別用于控制 3 路 PWM 信號(hào)的輸出允許 53 PB14 SLOCK2 54 PB15 SLOCK3 8 20 VREF SGND AD 轉(zhuǎn)換參考電源 21 VREF+ VREF+ 22 VDDA VREF+ 19 VSSA SGND 9 56 PD9 SLC_UP1 用于 3 個(gè)橋臂上下管的邏輯互鎖 57 PD10 SLC_UP2 58 PD11 SLC_UP3 10 40 PE9 Clear_Erorr1 過流故障清除引腳（復(fù)位 74HC74） 41 PE10 Clear_Erorr2 42 PE11 Clear_Erorr3 注 ： 對(duì)應(yīng) 原理圖上，被采用的管腳已被標(biāo)識(shí)出，未被采用部分未被標(biāo)識(shí)。 如圖 ， 5V 電壓經(jīng) REF2933 電壓轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換后輸出 電壓 VREF_OUT。 JTAG 電路 JTAG 電路由 2 10 的 JTAG 端子、上拉電阻 (R12 R13 R13 R133)和下拉電阻（ R12 R130）組成。 1%: 20kR1SGND1%: 10kR31%: 1kR8TP1DC_I1C9SGND+15C5SGND15DC_I1100pF/ 暫不焊C65300R2DC_I1_P84231U1AOPA2277 圖 前級(jí)采樣電路 如圖 ， DC_I1_P 經(jīng)過過流保護(hù)模塊中的 U2A(OPA2277)和 U2B(OPA2277)取絕對(duì)值后，得到電流采樣的絕對(duì)值信號(hào) I1_Protect。 第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 23 SGNDREF_IP1nFC11SGND200pFC12VDDI1_Protect 10kR9010kR8810kR43510kR89542312U4ALM339I1_ErrorC69+15SGNDSGND 圖 比較電路 74HC74 為 D 觸發(fā)器，如圖 所示，下面說明一下其工作原理： PR 和 CLR 分別為預(yù)置端與清零端，低電平有效。 UINTP1UIN1SGND1%: 300R81D18Diode 1N4148D16Diode 1N4148VDDSGND1%: 300R80C57SGND1%: 10kR75C64C611%: 10kR76POWER+POWER150kR63150kR65150KR641%: R661%: 100kR68100pFC44C46+12VPOWERPOWERC45C49POWER12V+12V1%: R69LED+2LED1PD13PD1+4PD26PD2+5NC7NC8HCNR200U291%: 100KR72C54C55C56SGNDSGND+1515SGNDD13C5385234671U28OPA27784231U30AOPA2277657U30BOPA22771%: 10kR731%: 10kR74C50POWER 圖 分壓采樣濾波電路 PWM輸出電路 第一路從 ARM 中輸出的 PWM 信號(hào) PWM1 經(jīng)過 PWM 輸出電路輸出到主電路的驅(qū)動(dòng)電路前級(jí)的過程如圖 所示，控制一個(gè)橋臂的上下兩個(gè) IGBT。將 U1 輸入到 ARM 的 AD 上，由 ARM 進(jìn)行采樣和處理。 如果經(jīng)過 R11 后的信號(hào)壓值大于 4V，即 D3 兩端電壓差超過 ，則 D3 導(dǎo)通，這樣便起到了濾波效果，保護(hù)了 ARM 主控制器。由于采用隔離方式，ADUM1201 和 TJA1040 隔離輸出側(cè)的直流 +5V 電源（ +5V_B， BGND）需外部提供。電路原理如下： 由 可得到 第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 19 即 即可得到 的 REF_IP。 15V 作為基準(zhǔn)電源、過流保護(hù)、電壓檢測(cè)、電流檢測(cè)等模塊的模擬電源 （ 3） JS158 產(chǎn)生的 5V VCC 經(jīng)過 變換后作為數(shù)字電源 VDD 哈爾濱工程大學(xué)本科 生 畢業(yè)論文 18 （ 4） JS158 產(chǎn)生的 24V 直接給急停按鈕和繼電器用， 24V 經(jīng)過 7812 轉(zhuǎn)化成 177。 本章小結(jié) 本章主要給出了本課題總體的設(shè)計(jì)方案，對(duì)蓄電池化成技術(shù)、 CAN 總線技術(shù)做了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)硬件電路使用到的主要器件做了介紹，列出了器件主要參數(shù)、使用環(huán)境及其功能等，最后還分別給出了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案與軟件設(shè)計(jì)方案。 ADC接口上額外的邏輯功能包括： 同時(shí)采樣和保持；交叉采樣和保持；單次采樣； ADC可以使用 DMA操作。 USB專用的 48MHz時(shí)鐘由內(nèi)部主 PLL直接產(chǎn)生。 通用同步 /異步收發(fā)器 (USART) 內(nèi)置了 3個(gè)通用同步 /異步收發(fā)器 (USART USART2和 USART3)，和 2個(gè)通用異步收發(fā)器 (USART4和 USART5)。 任一標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)器都能用于產(chǎn)生 PWM輸出。 RTC具有一個(gè) 32位的可編程計(jì)數(shù)器，使用比較寄存器可以進(jìn)行長時(shí)間的測(cè)量。 VBAT = ～ ：當(dāng)關(guān)閉 VDD時(shí)，（通過內(nèi)部電源切換器）為 RTC、外部 32kHz振蕩器和后備寄存器供電。AHB和高速 APB的最高頻率是 72MHz，低速 APB的最高頻率為 36MHz。 本課題硬件電路所用到的為 TLP5211 型號(hào)，如下圖： 圖 TLP5211 引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu) （ 1 腳：正極 2 腳：負(fù)極 3 腳：發(fā)射極 4 腳：集電極） 哈爾濱工程大學(xué)本科 生 畢業(yè)論文 10 STM32F103VET6 微控制器 本控制系統(tǒng)以 ARM控制器 STM32F103VET6作為 CPU，它是 ST公司針對(duì)低價(jià)格敏感控制領(lǐng)域推出的高性能控制器，基于 高性能的 ARMCortexM3 32位的 RISC內(nèi)核 ，時(shí)鐘頻率可達(dá) 72MHz， ，片上資源豐富，集成了高速存儲(chǔ)器，可多達(dá) 8個(gè)定時(shí)器， 16 個(gè) 12位 ADC采樣通道，具有 USART接口、 CAN總線接口、 I2C接口、 SPI接口和RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘等。單、雙、和四版本擁有完全相同的規(guī)格設(shè)計(jì)最大的靈活性。15%；增益溫度系數(shù)為 65ppm /℃ ；帶寬 1 兆赫； 封裝形式分為 8 引腳 DIP 和貼片兩種； HCNR200允許靈活的電路設(shè)計(jì)。與其他光電隔離的解決方案不同的是， ADUM120x還具有直流校正第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 7 功能，有一個(gè)刷新電路保證即使不存在輸入跳變的情況下輸出狀態(tài)也能與輸入狀態(tài)相匹配，這對(duì)于上電狀態(tài)和具有低數(shù)據(jù)速率的輸入波形或恒定的直流輸入情況下是很重要的。如果一個(gè)或多個(gè)總線節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)顯性位，總線就會(huì)覆蓋隱性狀態(tài)而進(jìn)入顯性狀態(tài)線與特性。收發(fā)器使用 5V 的額定電源電壓。采用 CAN 總線進(jìn)行通信，可以有效的降低誤碼率，提高通信的準(zhǔn)確性以及抗干擾能力?；梢郧暗臉O板其鉛膏物質(zhì)的主體部分相同，都是由氧化鉛、金屬鉛、硫酸鉛、三堿式硫酸鉛、四堿式硫酸鉛等物質(zhì)相組成，原則上不存在正、負(fù)極板之分。 第 1章 緒論 3 第二章為系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介，包括蓄電池化成相關(guān)知識(shí)的介紹， CAN 總線技術(shù)的簡(jiǎn)要說明，硬件電路用到的一些主要器件也給出了它們的主要參數(shù)及工作原理等。 Keil提供包括了 C 編譯器、宏匯編、鏈接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ μVision）將這些功能組合在一起。以目前的情況來看，采用 16 位、 32 位的 ARM、 DSP 等微控制器作為主控制核心進(jìn)行電路設(shè)計(jì)已成為主流趨勢(shì)。蓄電池自發(fā)明后，經(jīng)過上百年的發(fā)展，加之其低廉的價(jià)格、易于采集的原材料、充分的使用可靠性等原因，其在化學(xué)電源中一直占有很大的優(yōu)勢(shì)及廣泛的應(yīng)用群體。主要通過編譯程序輸出不同占空比的 PWM 波，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池化成過程的充放電控制。基于 CAN 總線的蓄電池化成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 基于 CAN 總線的蓄電池化成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 ARM 微處理器 遍及工業(yè)控制、電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)通信等各個(gè)領(lǐng)域， ARM 技術(shù)正逐步進(jìn)入并改變著我們的生活。 關(guān)鍵詞 ： ARM； STMF103； CAN 總線； Kiel uVision； Visual Basic； PWM 基于 CAN 總線的蓄電池化成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) III 基于 CAN 總線的蓄電池化成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) II Abstract ARM Microprocessor throughout industrial control, electronic products, work munications and other fields, ARM technology is gradually entering and changing our lives. In the field of 32bit microprocessor, ARM CortexM3 processor performance is particularly prominent. Based on ARM CortexM3 core STMF103 series microprocessor with low power consumption, low cost, highperformance features, and there are numerous piler development platform support, which will have an excellent software Kiel uVision4. CAN bus technology has been widely used in industrial automation, automotive, shipbuilding and other fields, is able to effectively support the distributed control and realtime control of the serial munications work, enabling the devices to stabilize and accurate data transmission for data munications to provide strong support. Battery as a stable chemical power, and its industrial sector and people39。 隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是工業(yè)化大發(fā)展的今天，蓄電池作為一種化學(xué)性能可靠的電源，越來廣泛的應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中 [1]。在數(shù)據(jù)通信方面， CAN 總線技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，可采用 CAN總線與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接起來進(jìn)行通信。 Keil μVision4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠使用多臺(tái)監(jiān)視器，并提供了視覺上的表面對(duì)窗口位置的 完全控制的任何地方。最后還給出了系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方案，分為硬件設(shè)計(jì)方案和軟件設(shè)計(jì)方案?；芍暗臉O板不存在鉛酸蓄電池電化學(xué)反應(yīng)的所需的正極活性物質(zhì)二氧化鉛，負(fù)極活性物質(zhì)海棉狀鉛。由于 CAN 具有卓越的特性及極高的可靠性，因而非常適合工業(yè)過程監(jiān)控設(shè)備互聯(lián)。 協(xié)議控制器向收發(fā)器的 TxD 引腳輸出一個(gè)串行的數(shù)據(jù)流。 接收器比較器將差動(dòng)的總線信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯電平信號(hào)，并在 RxD 輸出。 低功耗： ， 工作電壓： 3V/5V， 隔離電壓： 2500V，工作溫度： 125℃，傳輸速率： 1M/10M/25Mbps， 傳輸延遲： 50ns， 瞬態(tài)共模抑制能力： 25KV/us。 圖 HCNR200 引腳分布 LM339 LM339是四電壓比較器集成電路。 OPA2227 整體增益穩(wěn)定，具有高轉(zhuǎn)換率（ ）和寬帶（ 8MHz）。 工作于 40176。 當(dāng) HIS作為 PLL時(shí)鐘的輸入時(shí)，最高的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率只能達(dá)到 64MHz。 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 11 圖 供電方案 RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘 )和后備寄存器 RTC和后備寄存器通過一個(gè)開關(guān)供電，在 VDD有效時(shí)該開關(guān)選擇 VDD供電，否則由VBAT管腳供電。有一個(gè) 20位的預(yù)分頻器用于時(shí)基時(shí)鐘，默認(rèn)情況下時(shí)鐘為 時(shí)它將產(chǎn)生一個(gè) 1秒長的時(shí)間基準(zhǔn)。每個(gè)定時(shí)器都有獨(dú)立的 DMA請(qǐng)求機(jī)制。 這 5個(gè)接口提供異步通信、支持紅外線傳輸編解碼、多處理器通信模