【正文】 f(+)=+5V, Vref()=0V的電壓。ALE(22腳)—地址鎖存允許信號(hào)。對(duì)應(yīng)ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。START(6腳)—轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。START上升沿時(shí)，復(fù)位ADC0809；START下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持 低電平。在本電路中，將ALE和START進(jìn)行線與。OE(9腳)—輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。如圖16所示：圖16 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊電路 電源電路設(shè)計(jì)12V電源電路采用的是三端固定式穩(wěn)壓器LM7812，由蓄電池直接接入LM7812的輸入端，輸入和輸出端與地之間除接有大容量的470UF電解電容濾波外。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。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]。在輸出端反接一個(gè)二極管，用于保護(hù)電路。電源電路如圖17所示：圖17 12V電源電路5V電源用于為單片機(jī)以及其它的數(shù)字芯片、模擬芯片提供電源。5V電源電路采用的是三端固定式穩(wěn)壓器LM7805，由蓄電池直接接入LM7805的輸入端，輸入和輸出端與地之間除接有大容量的470UF電解電容濾波外。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[10]。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。在輸出端反接一個(gè)二極管，用于保護(hù)電路。由于在本電路中既有強(qiáng)電部分的電路，又有弱電部分的電路，而弱電電路又分為數(shù)電部分和模電部分，為提高各部分電路之間的抗干擾能力，在電源電路設(shè)計(jì)時(shí)，將強(qiáng)電的地與弱電的地進(jìn)行隔離，將數(shù)字地與模擬地進(jìn)行隔離，并將數(shù)字電源與模擬電源隔離。它們之間的隔離均采用了LC緩沖電路，防止各部分電路之間的相互串入干擾。如圖18所示:圖18 5V電源電路5 充電電路的軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)電動(dòng)車充電站流程圖如圖19所示：復(fù)位應(yīng)答尋卡防沖突選卡用戶身份驗(yàn)證有卡？Y YN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 充電完成開始圖19 電動(dòng)車充電站流程圖當(dāng)用戶開始給充電時(shí)，讀寫器開始檢測(cè)用戶卡是否存在。若不存在，則有報(bào)警提示音。若存在，在天線所覆蓋的范圍內(nèi)，讀寫器開始檢測(cè)響應(yīng)沖突，進(jìn)而使用命令來處理存在的沖突，即通過發(fā)送命令可以記錄讀寫器天線覆蓋范圍內(nèi)的標(biāo)簽的用戶識(shí)別信息，然后利用其唯一性，讀寫器和標(biāo)簽開始建立獨(dú)立的通道進(jìn)行通信，從而消除沖突。根據(jù)卡返回的序列號(hào)，對(duì)用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證[11]。若是確定某一個(gè)用戶，則以電量檢測(cè)模塊返回的所需充電度數(shù)作為電子付費(fèi)的依據(jù)，對(duì)電動(dòng)車充電，直至充電完成。另外，LCD1286412屏上顯示電子錢包當(dāng)前余額。 充電電路軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用8位的ATMEL單片機(jī)AT89C51來完成對(duì)系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)處理，當(dāng)上電復(fù)位后單片機(jī)首先對(duì)ADC0809進(jìn)行初始化，測(cè)量蓄電池的電壓，讀取由ADC0809轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字信號(hào)[12]。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。在充電器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的同時(shí)，單片機(jī)實(shí)時(shí)地測(cè)量充電的電流和蓄電池的電壓，并對(duì)電流和電壓信號(hào)進(jìn)行處理，不斷地調(diào)整PWM波形的占空比。當(dāng)蓄電池充滿電時(shí)，單片機(jī)控制繼電器，斷開電源停止充電，程序流程圖如下圖所示：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YN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NYYYN圖20 充電電路流程圖 ADC0809軟件設(shè)計(jì)在這個(gè)軟件模塊設(shè)計(jì)中，單片機(jī)首先向ADC0809發(fā)送采樣電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換的地址，然后向ADC0809發(fā)送寫信號(hào)，即發(fā)送地址鎖存和模數(shù)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，之后進(jìn)入等待狀態(tài)。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)，讀出采樣電壓信號(hào)。接下來就是讀取采樣電流信號(hào)，單片機(jī)向ADC0809發(fā)送采樣電流信號(hào)轉(zhuǎn)換的地址，然后向ADC0809發(fā)送寫信號(hào)，即發(fā)送地址鎖存和模數(shù)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，之后進(jìn)入等待狀態(tài)。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)，程序流程圖如下圖所示:開始發(fā)送電壓通道地址啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換延時(shí)發(fā)送讀信號(hào)讀取電壓數(shù)據(jù)發(fā)送電流地址啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換延時(shí)發(fā)送讀信號(hào)讀取電流數(shù)據(jù)結(jié)束圖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。結(jié)果是蓄電池過充電，使得蓄電池的壽命減小，浪費(fèi)能源。在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中增加了一個(gè)電源閉合與關(guān)斷的控制電路，并用軟件控制其關(guān)斷與閉合。把蓄電池接入進(jìn)行充電時(shí)，首先檢測(cè)它的電壓，如果電壓小于48V則給晶閘管門極一個(gè)脈沖，使晶閘管導(dǎo)通給蓄電池充電。然后單片機(jī)不斷地測(cè)量蓄電池的電壓，當(dāng)電壓到達(dá)48V時(shí)，通過單片機(jī)的控制斷開電源停止充電，程序流程圖如下圖所示:測(cè)量電壓開始U=48V?晶閘管導(dǎo)通繼電器線圈通電SCR門極斷電結(jié)束NY圖22 電源控制程序流程圖結(jié)束語經(jīng)過一段時(shí)間的準(zhǔn)備，終于完成了電動(dòng)車充電站充電電路設(shè)計(jì)的全部工作，雖然沒有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但是一路走過來,我覺得這個(gè)過程還是很重要的，收獲也是頗多的。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。而此設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)充電功能，將220V市電通過一系列的轉(zhuǎn)換與控制輸出穩(wěn)定的電壓對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行充電。在分析了傳統(tǒng)的充電方式之后，本文提出了四階段式智能充電的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的分級(jí)慢脈沖充電。與傳統(tǒng)的充電電路相比，本設(shè)計(jì)中增加了一個(gè)電源閉合與關(guān)斷的控制電路，并用軟件控制關(guān)斷與閉合。同時(shí)，由于充電技術(shù)性能參數(shù)受到多方因素的影響，這就決定了參數(shù)的確定需要在電動(dòng)車的實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)和檢驗(yàn)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，我也遇見了很多的問題，一開始以為這個(gè)設(shè)計(jì)目的和方法很清晰，但開始著手做的時(shí)候，很多具體的細(xì)節(jié)問題便出現(xiàn)了，許多東西都需要自己先去摸索，再搜集相關(guān)的資料，例如：要去設(shè)計(jì)ADC0809模塊時(shí)，就必需要熟習(xí)其詳細(xì)資料和功能用途以及在具體的電路中應(yīng)該注意的問題。還有需要懂得電路制圖軟件DXP等的熟練操作。這一切都要花時(shí)間去不斷的嘗試與練習(xí)，主要是硬件電路這塊。總體說來，在整個(gè)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的過程中，我學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，認(rèn)識(shí)到只有不斷地學(xué)習(xí)，各方面的知識(shí)都充分地接觸，才能為今后更好地發(fā)展打下基石。本文的研究還存在不足和疏漏之處，將在未來的研究和實(shí)踐中不斷地改進(jìn)和完善，以期望得到更好的設(shè)計(jì)方法和性能。參考文獻(xiàn)[1] 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通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)充電的整個(gè)流程的實(shí)現(xiàn)有了充分的了解，在這方面的知識(shí)面得到了很大的拓寬。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)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中得到了老師在百忙之中不厭其煩的、精心的輔導(dǎo)才能使我在有限的時(shí)間內(nèi)順利地完成設(shè)計(jì)。在此，對(duì)幫助過我的同學(xué)、和教誨過我的各位老師表示忠心的感謝，特別是我的指導(dǎo)教師郭建昌老師，郭老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的思維、深刻的洞察力、迅速把握核心問題和解決問題的能力為我展示了一名學(xué)者的風(fēng)范，也潛移默化的成為激勵(lì)我求知上進(jìn)的動(dòng)力。都是我倍受感動(dòng)并受益匪淺的，同時(shí)也是我將來學(xué)習(xí)、生活和工作的榜樣。再次感謝老師在學(xué)習(xí)和生活上對(duì)我的教育和關(guān)心。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。感謝電子信息工程班的全體同學(xué)，是你們的幫助、支持和勉勵(lì)讓我有了今天的成績(jī)。同窗之誼，我將終身難忘，希望我們之后能繼續(xù)的互幫互助，相互勉勵(lì)！向?qū)忛喓驮u(píng)議本論文的各位專家學(xué)者表示由衷的感謝和敬意!最后感謝學(xué)院、母校對(duì)我的培養(yǎng)！祝福各位老師和同學(xué)工作順利！祝母校明天更加輝煌！我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究中，以更加努力的學(xué)習(xí)，兢兢業(yè)業(yè)的工作來報(bào)答曾經(jīng)給予我關(guān)心、幫助和支持的老師和同學(xué)們！