基于CAN总线的蓄电池组充放电集散控制系统的设计
时间:08-04
来源:电子设计应用
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图2:节点单元结构框图 现场蓄电池充放电交直流电压、电流、温度等模拟量经滤波、整形后,通过多路转换开关进入80C196KC的A /D转换口,由单片机定时采样并完成A /D转换;开关量输入经过光耦、缓冲器进入单片机的I/O口,单片机通过对I/O口的检测和数值处理产生相应的动作如声光报警、关闭充放电电源模块、继电器动作等;单片机将A /D转换后的数据与设定参数进行比较和数字计算,由高速输出口HSO完成PWM输出,经隔离、整形、滤波处理后送出PID调节信号,可对充放电电压、电流进行控制;由于外围接口电路较多,用8155对单片机I/O 口进行了扩展,通过键盘和液晶可上、下、前、后翻屏查看监控信息(充放电电源状态、蓄电池状态、充放电曲线等)和更改系统参数设置(电压、电流阈值、温度补偿系数等) ;为进行CAN总线通信和与上位机数据交换,节点单元还设置了CAN通信接口电路和RS232串行通信接口电路。 CAN总线接口电路 节点单元CAN总线部分硬件电路原理图如图3所示。节点单元CAN总线接口由独立控制器SJA1000和CAN控制器接口芯片82C250 组成。SJA1000 作为微控制器的片外扩展芯片,其片选脚CS接在微控制器的地址译码器上,从而决定了CAN控制器中的各寄存器在微控制器中的地址。SJA1000通过CAN控制器接口芯片82C250连接在物理总线上。收发器件82C250能提供对总线的差动发送能力和对CAN 控制器的差动接受能力,完全和" ISO11898"标准兼容,具有高速、抗干扰、掉电能自动关闭输出、支持达110个节点连接等特性。 系统软件设计 本系统的软件由两部分组成:上位机PC机软件和节点单元软件。PC机软件在Windows环境下用组态软件产生友好的人机界面,实时读取各节点单元所传送的数据,拼装后在画面上显示,通过画面能及时了解各蓄电池的工作特性、工作状态,对不符合要求的蓄电池发出报警信号,以便及时处理,找出蓄电池的最佳工作点,保证蓄电池充放电系统的正常工作,提高蓄电池组充放电的工作效率。节点单元软件包括自检程序、多路A /D转换滤波处理程序、数字PID调节程序、LCD显示程序和通信程序等模块,采用汇编语言编写,仿真调试脱机模拟后固化于EPROM内。
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