基于单片机的电池安全检测系统设计分析

图3 MultiCAN模块概览

　　图4为CAN接口电路图，由于Infineon XC2267M内部集成了MultiCAN模块，因此在外设上只需考虑CAN收发器，系统选用了PCA82C250T芯片，其与CAN总线的接口部分采取了安全与抗干扰措施。CANH和CANL与地之间并联了2个68pF的小电容，可滤除总线的高频干扰。同时其与地之间分别接有一个双向瞬变抑制二极管 SMBJ6.5CA，起过压保护作用，能在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率，并把电压钳制到预定水平。另外芯片PCA82C250T的Rs引脚上接有一个 1.6的斜率电阻，该电阻大小可根据总线通信速率适当调整。

图4 CAN接口电路图

　　上位机软件设计
　　VB（Visual Basic）是一种可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，具有高效、快速和界面设计功能强大的特点。图5为基于VB开发的电池安全监测软件的构成框图，实现功能已满足前述系统功能需求分析中的要求。

图5 电池安全监测软件的构成框图

　　该电池测试界面控制软件可实现对电池测试数据的间接采集和测试电路的监控以及测试数据的记录和查询，将反映电池电压、电流和温度的仪表数据通过单片机和 CAN总线实时显示在PC监控界面上，并且根据预先设定的采集测试启动和结束条件（包括时间、电压、电流和温度）配置，发送信号给继电器来控制测试项目电路的选择和监测启止。
　　由图6基于模块化设计的主监控界面，可知该电池安全项目测试平台一次可同时完成4个项目的监测，以“CH1项目”为例来简述项目配置和测试流程：在图 5上位机监测软件构成的联机配置正常的情况下，单击主监控界面的“CH1项目配置”按钮会弹出模块完成项目信息录入和项目结束条件设定，在配置好采样间隔后单击“继电器连通”发送控制命令开始采集。在“CH1项目配置”紧邻右侧的一栏可查看项目配置结果，如有误可通过单击 “CH重置”按钮重新配置。在发生意外时可单击“中止”按钮切断测试电路同时保存当前状态，同时“中止”按钮变为“恢复”按钮，在排除故障后可继续测试。

图6 电池安全项目测试主监控界面

　　结论
　　应现实需求，本文提出并设计实现了一种基于VB、Infineon XC2267M单片机以及CAN总线的电池安全自动化测控系统，文中对其硬件和软件构成进行了详细描述。该方案能够多路同步全程实时监控电池的测试状态。同时，电池测控系统的层模块化设计提高了系统的可维护性与可扩展性。