基于嵌入式系统的电动汽车交流充电桩设计

4．2 任务关联设计
任务关联设计如图5所示。系统应用软件包括7个任务，其中，按键查询任务延时循环检测按键输入，并将输入键值通过消息邮箱传递给按键处理任务实现按键控制，或传递给参数设置任务完成充电参数输入；按键处理任务接收输入键值并相应驱动软件的工作流程；充电参数设置任务接收输入参数值并保存为全局变量；IC卡读写任务接收信号量在适当的时机进行寻卡及读写操作，并利用信号量对充电过程实现启停控制；喂狗及异常检测任务以一定的周期循环，阻止看门狗溢出，在出现异常时进行故障处理，并通过消息邮箱停止充电过程；LCD显示任务接收到其他任务的信号量通知后，更新当前显示信息。

软件设计中，各任务优先级之间有一定的间隔，将来在更新任务或增加一个新任务时，能在不改变现有优先级分配的情况下，轻松找到一个合适的空闲优先级，为系统的改进和升级提供了便利。操作系统的时钟节拍设为10 ms，可以满足充电桩的实时性要求。经过调试，软件运行稳定，人机交互响应及时，电能计量与收费准确，数据通信可靠。

5 结语
本文以基于Cortex-M3内核的微处理器为主体，结合μC／OS-Ⅱ实时操作系统构建成中央管理模块的软硬件平台，加上交流输入、输出控制模块，实现了电动汽车交流充电桩的整体设计，系统具有以下特点：
(1)模块化设计，各模块在物理上分开，便于维护；
(2)人机接口友善，显示形式多样，操作方便；
(3)硬件上采用冗余设计，软件采用实时操作系统，可扩展性强，便于产品的快速升级。
目前，研制的交流充电桩样机已完成了功能试验、环境试验及电磁兼容试验等测试，实现了预期的设计目标。系统工作稳定，桩体安装方式灵活，适用于构建便捷的电动汽车电能补给网络，有利于电动汽车的普及和推广。