【正文】 同時(shí)，在設(shè)計(jì)的過程中由于時(shí)間較短，自身技術(shù)的不成熟，設(shè)計(jì)中仍存在很大的不足，希望在今后的學(xué)習(xí)中能夠不斷改進(jìn)。當(dāng) ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束發(fā)出中斷信號(hào)，單片機(jī)收到中斷后，進(jìn)入中斷子程序，接著向 ADC0809 發(fā)出讀信號(hào)，讀出采樣電流信號(hào)，開始 初始化 啟動(dòng)模 數(shù)轉(zhuǎn)換 讀取電壓幅值 U10V? 恒流充電 讀取電 壓幅值 U40V? N 預(yù)充電 Y N 停止充電 U48V？ 讀取電 壓幅值 涓流充電 U45V？ 讀取電 壓幅值 恒壓充電 N Y Y Y N 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 23 程序流程圖如下圖所示 : 圖 21 模數(shù)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)與數(shù)據(jù)讀取程序流程圖 電源通斷控制軟件設(shè)計(jì) 在傳統(tǒng)的的充電電路中并沒有設(shè)計(jì)有自動(dòng)閉合與關(guān) 斷電源的電路，這就使蓄電池在充滿電后，充電電路仍在對(duì)它進(jìn)行充電。在輸入端與地之間接有一個(gè) 3K 的電阻和一個(gè)發(fā)光二極管，用于指示有無電源的輸入， 便于調(diào)試和維修。 ALE(22 腳 )— 地址鎖 存允許信號(hào)。當(dāng)充電電流為 500mA～ 1000mA 時(shí)，引腳 11 和 12 所接的線圈通電，從左邊數(shù)第三個(gè)繼電器導(dǎo)通。如圖 14所示，采樣電流經(jīng)過由 R15和 C6組成的低通濾波器，讓 10 KHz的有用信號(hào)能進(jìn)入到前置放大器中，而 10 KHz以上的諧波信號(hào)則從電容 C24流入地中，提高了電路的搞干擾能力。 R15～ R17構(gòu)成蓄電池實(shí)際電壓的采樣電路，在本電路采樣蓄電池的 1/10的電壓。三極管 Q3用于將光電耦合器 NEC2501的信號(hào)放大，以確保有效的驅(qū)動(dòng)繼電器，其中R1 R17和 R18為限流電阻。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量 ? CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。其中 AT89C51 是我們?cè)趯W(xué)習(xí)生活中常常用到或見到的，它的功能非常強(qiáng)大，在許多方面都得到應(yīng)用。然后 FPGA 調(diào)整 PWM 輸出信號(hào)的占空比。這個(gè) PWM 信號(hào)送給開關(guān)電源開關(guān)管，從而調(diào)節(jié)開關(guān)管在一個(gè)周期內(nèi)關(guān)斷和導(dǎo)通的時(shí)間，也就是控制了高頻變壓器通斷的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)控制高頻變壓器輸出電壓和電流的大小。此階段充電采用恒壓充電，可使電池容量快速恢復(fù)。用恒定電壓快速充電，如圖 4 所示 ： 圖 4 恒壓充電法曲線 階段充電法 此方法包括二階段充電法和三階段充電法。實(shí)際上，常規(guī)充電的速度被蓄電池在充電過程中的溫升和氣體的產(chǎn)生所限制。采用適當(dāng)?shù)母〕潆妷?，密封鉛酸蓄電池的壽命可達(dá) 10年以上。 設(shè)計(jì)中系 統(tǒng)可以分為控制部分和信號(hào)檢測(cè)部分。這個(gè)方案不僅可實(shí)現(xiàn)快速充電，同時(shí)可以減少析氣，消除硫化，進(jìn)行均衡充電，從而大大地延長(zhǎng)了鉛酸蓄電池的使用壽命 。 目前 ,RFID作為 一種非接觸式的 自動(dòng)識(shí)別 通信 技術(shù) ， 可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。在充電過電量測(cè)量模塊 電源模塊 鍵盤模塊 單片機(jī)小系統(tǒng) RFID 模塊 顯示模塊 充電接口 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 3 程中 ， 鉛酸電池負(fù)極板上 的硫酸鉛逐漸析出鉛，正極板上的硫酸鉛逐漸生成二氧化鉛。一般地說 ,充電電流在充電過程中隨時(shí)間呈指數(shù)規(guī)律下降 ,不可能自動(dòng)按恒流或恒壓充電。 在充電過程中，由于蓄電池的段電壓逐漸升高，為了保持充電電流的恒定，必須相應(yīng)提高充電電壓。當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時(shí)，由第二階段轉(zhuǎn)換到第三階段。由市電送來的 220V交流電經(jīng)整流、濾波后，經(jīng)脈沖變壓器降壓送給蓄電池進(jìn)行充電。數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)（ MCU），由單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和處理。在充滿電的情況下才會(huì)產(chǎn)生過充電的現(xiàn)象，減少蓄電池的損耗，延長(zhǎng)蓄電池的壽命，方案圖如圖 8所示： 圖 8 方案三 電源 高頻變壓器 開關(guān)管 指示電路 FPGA 蓄電池 模數(shù)轉(zhuǎn)換 采樣電路 繼電器 電源 高頻變壓器 繼電器 開關(guān)管 指示電路 MCU 蓄電池 模數(shù)轉(zhuǎn)換 采樣電路 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 9 綜合以上三個(gè)方案，方案一雖然所需的成本是最低，技術(shù)簡(jiǎn)單、成熟，但是與本次題目的要求不甚相符。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位 [3]。直到 A/D轉(zhuǎn)換完成， EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。 共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性 [4]。濾波電容 C1將整流電路出來的脈動(dòng)電流變?yōu)橹绷麟娫?，電壓大小?U= 220=311V。 P0口與 ADC0809的數(shù)據(jù)口相連，用于讀取取樣的電壓和電流信號(hào)。采樣信號(hào)在不同的范圍時(shí)，就會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)或幾個(gè)電壓比較器輸出低電平，再由譯碼器 74HC154進(jìn)行譯碼使對(duì)應(yīng)的引腳輸出低電平，以便用于分析電流信號(hào)的范圍和實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。由 控制，則 8 路模擬通道的地址為 0FEFEH～ 0FEFFH。 OE(9 腳 )— 輸出允許信號(hào)。若不存在，則有報(bào)警提示音。 本課題通過采用單片機(jī)技術(shù)和 RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車充電站設(shè)計(jì) ,主要有三個(gè)功能，電量檢測(cè)功能、 RFID電子錢包功能和充電功能。感謝電子與電氣工程系的所有老師，感謝所有任課老師教給我的基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)，讓我能在這次論文及以后的工作中展開運(yùn)用。還有需要懂得電路制圖軟 件 DXP 等的熟練操作。由單片機(jī)換算出蓄電池的實(shí)際電壓值，由實(shí)際的電壓值決定對(duì)蓄電池進(jìn)行預(yù)充電還是恒流充電，并計(jì)算出 PWM 波形占空比的大小，然后再輸出頻率為 1KHz 的復(fù)位應(yīng)答 尋卡 防沖突 選卡 用戶身份驗(yàn)證 有卡？ Y Y N 是此用戶？ 電子支付 開始充電 余額顯示 N 返回 電量計(jì)量 Y 充電完成 開始 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 22 PWM 波形控制開關(guān)管的導(dǎo)通與斷開實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的充電。在輸入端與地之間接有一個(gè) 3K的電阻和一個(gè)發(fā)光二極管，用于指示有無電源的輸入，便于調(diào)試和維修 [9]。 在本設(shè)計(jì)中將該引腳經(jīng)反相后 作為中斷請(qǐng)求信號(hào) 送給單片機(jī)的外部中斷 0(即 INT0， 12引腳 )，用于電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 19 觸發(fā)單片機(jī)的中斷 。其中電位器 RTR2 用于調(diào)零，以提高運(yùn)放的精度， R45 為限流電阻，電容 C28 為濾波電容，用于濾去諧波信號(hào)提高電路的抗干擾能力。電壓跟隨器具有電壓隔離的作用，也稱為電壓隔離電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 17 器， 電壓隔離器輸出電壓近似輸入電壓幅度，并對(duì)前級(jí)電路呈高阻狀態(tài)，對(duì)后級(jí)電路呈低阻狀態(tài)，因而對(duì)前后級(jí)電路起到 “ 隔離 ” 作用。 R C D6和 C R D7構(gòu)成開關(guān)管 DFF4N60的保護(hù)電路，在變壓器的初級(jí)繞組上電的瞬間，如果沒有 C R D7，則就會(huì)有一個(gè)階躍的電壓加在開關(guān)管的漏源極 ，產(chǎn)生一個(gè)過高的 du/dt加在開關(guān)管的兩端，使開關(guān)容易被擊穿。 應(yīng)用領(lǐng)域包括傳感器放大器， 有源帶通濾波器，測(cè)溫電路，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， 直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運(yùn)算放大器 。例如 ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為 128μs ，相當(dāng)于 6MHz的 MCS51單片機(jī)共 64個(gè)機(jī)器周期。 當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間 ALE 30 當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié) PSEN 29 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào) EA 31 當(dāng) EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000H~FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 XTAL1 19 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入 XTAL2 18 來自反向振蕩器的輸出 VCC： 40 該引腳接 5V電源正端 VSS 20 該引腳接 5V電源地端 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 11 ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8通道， 8位逐次逼近式 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。低通濾波器輸出的信號(hào)送入 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)中。用 VHDL 設(shè)計(jì)主要是利用有限狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)蓄電池的電壓達(dá)到額定值后，說明蓄電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 7 電池已經(jīng)充滿電，單片機(jī)控制開關(guān)，斷開電源，停止充電。 （ 1）預(yù)充電 對(duì)長(zhǎng)期不用的電池、新電池或在充電初期已處于深度放電狀態(tài)的蓄電池充電時(shí)，一開始就采用快速充電會(huì)影響電池的壽命。充電初期，由于蓄電池的端電壓較低，充電電路輸出電壓與蓄電池的電壓差較大，所以充電電流也大。 圖 2 最佳充電曲線 t i 0 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 4 由圖 2可以看出：初始充電電流很大，但是衰減很快。為了使電池容量恢復(fù)到 100%，必須允許一定的過充電反應(yīng)。在現(xiàn)階段，以電動(dòng)助力車為主的小型電動(dòng)車輛目前也主要以鉛酸蓄電池作為動(dòng)力電源，在這一市場(chǎng)上，鉛酸蓄電池由于具備突出的性電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 2 價(jià)比優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了 95%以上的市場(chǎng)份額。 電動(dòng)車充電站畢業(yè)論文 電動(dòng)車充電站 畢業(yè) 論文 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電子與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) I 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) [摘 要 ] 隨 著電動(dòng)車的普及，電動(dòng)車充電技術(shù)也受到人們的關(guān)注。鉛酸蓄電池自發(fā)明以來，至今已有 150年的歷史，技術(shù)十分成熟。只有充電速率小于 C/100，才能使電池在容量恢復(fù)到 100%后，出現(xiàn)過充電反應(yīng)。原則上把這條曲線稱為最佳充電曲線，從而奠定了快速充電方法的研究方向 [2]。充電曲線如下圖所示 ： 圖 3 恒流充電曲線 恒壓充電法 恒壓充電又叫定電壓充電法，在充電過程中，始終保持一個(gè)恒定的充電電壓，絕大多數(shù)汽車都采用這種充電方法對(duì)車載蓄電池進(jìn)行充電。根據(jù)鉛酸蓄電池的上述特點(diǎn)， 鉛酸蓄電池的充電過程一般分為四個(gè)階段： 預(yù)充電、脈沖快速充電、補(bǔ)足充電、浮充電 。從而控制充電電壓和電流的大小。方案圖如圖 7所示： 蓄電池 PWM波形發(fā)生器 電流電壓反饋 高頻變壓器 電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì) 8 圖 7 方案二 （ 3）方案三：用 VHDL 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。在蓄電池的出口處分別的進(jìn)行電壓和電流的采樣 ，采樣信號(hào)送入低通濾波器以濾掉諧波的干擾。作為一般 I/O口 使用時(shí) ， 為準(zhǔn) 雙向 I/O口 可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LS型TTL負(fù)載 RST 9 復(fù)位輸入 ，高電 平有效。 ? 定時(shí)傳送方式 ： 對(duì)于一種 A/D轉(zhuǎn)換器來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。 由于 LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用在各種電路中。其中，光電耦合器 NEC2501(U11)用于隔離強(qiáng)電與弱電，防止強(qiáng)電部分干擾單片機(jī)系統(tǒng)， PNP三極管 Q2用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)管 DFF4N60，確保開關(guān)管的導(dǎo)通， R8～ R11為限流電阻。對(duì)于頻率大于 的干擾信號(hào)經(jīng)電容 C24流入地，而對(duì)頻率小于 中，再將信號(hào)送進(jìn)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片中。其電路如圖 15所示： 圖 15 繼電器陣列驅(qū)動(dòng)電路 （ 5）后級(jí)放大電路 后級(jí)放大電路由低噪聲高精度運(yùn)放 OP07 對(duì)前置放大電路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，而放大倍數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換則由繼電器陣列所構(gòu)成 。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。電解電容用于抑制芯片的自激振蕩，瓷介電容用于壓縮芯片的高頻帶寬，減少高頻噪聲。 充電電路軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用 8位的 A