纯电动客车状态监测系统的研究应用.doc
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1、纯电动客车状态参数监测系统李红,邵金菊山东理工大学 交通与车辆工程学院,山东 淄博 255049摘要:纯电动客车信号采集系统,可实时监测车辆工作状态,为整车控制方略研究和故障诊断打下基本。针对纯电动客车信号监测问题,提出了一种信号监测方案。实验仿真成果表白:信号监测方案芯片选型及硬件电路连接对的,且可用汇编语言在LY-51S开发板上仿真,以证明信号采集系统软硬件可行性。核心词:纯电动客车,单片机,信号监测,KeilC51软件仿真中图分类号:TP23 TK05 文献标记码: TThe electric vehicle condition,s monitoring systemLi hong Sh
2、ao jin ju The university of technology and science,Zibo,255049,ChinaAbstract:Electric vehicle signal acquisition systems can monitor vehicle operating state in real-time. And it also lays the foundation for the vehicle control strategy and fault diagnosis. For this problem,it proposes a signal monit
3、oring program. Simulation results show that:chip selection of the signal monitoring program and the hardware circuit is connected correctly,so it demonstrates the feasibility of signal acquisition system hardware and software.Key words:Electric buses,Microcontroller,Signal acquisition,KeilC51 softwa
4、re simulation字典收稿日期:-6-24基金项目:基金项目类别(项目编号)作者简介:第一作者姓名 李红(1989.11.28), 性别 女, 职称 无, 学位 学士,E-mail:;通讯作者:姓名 李红, 性别 女. E-mail:随着汽车保有量急剧升高,能源和环境问题日益突出。汽车节能减排问题备受关注,而纯电动客车研究发展则是当今汽车工业藉以解决能源、环保问题重要途径1。纯电动客车信号检测系统,可实时监测车辆工作状态,在浮现故障时进行提示报警,为整车控制方略研究和故障诊断打下基本。当前,国际上发达国家在信号检测方面已经获得了辉煌成就,并已广泛应用于挖掘机等工程车辆上2、3。但是,国
5、内在车辆监控领域中研究开展比较晚,事实上还处在起步阶段。而近年来浮现以单片机为核心监测和诊断系统具备功能强、灵活性好、操作以便等长处。因而开发一种以单片机为核心系统,实现对车辆工作运营参数实时监测,迅速、精确、可靠、客观地评价其技术状况,具备十分重要现实意义2、3。1.纯电动客车状态监测系统设计方案1.1整体方案纯电动客车信号采集系统,可实时监测车辆工作状态,在浮现故障时进行提示报警,为整车控制方略研究和故障诊断打下基本。本文需要采集信号有:模仿量信号、开关量信号。其中模仿量涉及:加速踏板开度、制动踏板开度、电池电压、电池温度、车速、电机转速;开关量信号涉及:档位开关、钥匙开关、空调开关、充电
6、开关、巡航批示开关,通过对这些参数进行数据解决和分析,可获得电动汽车动态运营工况和动态运营参数,如车速、加速度、减速度、电机转速及档位等。如图1所示。ECU加速踏板信号车速电机转速电池温度档位开关钥匙开关空调开关制动踏板信号巡航开关充电开关图1输入量示意图1.2传感器选取汽车传感器是汽车电子控制系统核心部件,是汽车电子控制系统信息重要来源,它重要功能是运用安装在汽车各部位信号转换装置,测量或检测汽车在各种运营状态下有关机件工作参数,并将它们转换成单片机能接受电信号后送给ECU,ECU依照这些信息进行运算解决, 进而发出指令对执行元件进行实时控制。为了实现纯电动客车信号实时监测,本文将用到如下传
7、感器:车速传感器、电机转速传感器、电池温度传感器、加速踏板开度传感器、制动踏板开度传感器,以及开关量如:钥匙开关、充电开关、空调开关、档位开关、巡航开关。2信号监测硬件设计硬件芯片选型由信号采集所需要芯片功能来拟定。依照对电动客车信号分析并考虑成本以及安全性能等因素,通过比较和分析,最后采用了上海朗译科技公司LY-51S单片机开发板作为信号监测硬件设备。在LY-51S单片机开发板上,本课题使用到芯片有微控芯片STC89C52RC、数据锁存芯片74HC573、数码管LG3641、模数转换芯片PCF8591及独立按键。2.1微控芯片STC89C52RCSTC89C52RC系列单片机是宏晶科技推出新
8、一代超强抗干扰/高速/低功耗单片机,指令代码完全兼容老式8051单片机,STC89C52RC/RD+系列单片机特点4:1)增强型6时钟/机器周期2)工作电压:5.5V-3.4V(5V单片机)3)工作频率范畴:0-40MHz,相称于普通80510-80MHz。实际工作频率可达48 MHz。4)顾客应用程序空间8K字节5)片上集成512字节RAM6)通用I/O口(32个),复位后:P0/P1/P2/P3是是准双向口/弱上拉(普通8051老式I/O口),P0口是开漏输出,作为总线扩展时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。7)工作温度范畴:0-708)封装:PDIP-402.2 数据显示
9、电路数据显示电路硬件芯片涉及数据锁存芯片74HC573、数码管LG3641。20管脚74HC573芯片是八进制 3 态非反转透明锁存器,也是高性能硅门 CMOS 器件,SL74HC573 跟 LS/AL573 管脚同样。器件输入和原则 CMOS输出兼容,加上上拉电阻,它们能和 LS/ALSTTL 输出兼容。当锁存使能端LE为高时,这些器件锁存对于数据是透明(也就是说输出同步)。当锁存使能端变低时,符合建立时间和保持时间数据会被锁存。数码管LG3641为8个共阴极数码管,高电平有效。电路连接如图2所示。图2显示电路硬件连接2.3 数据采集电路数据采集电路芯片是模数转换芯片PCF8591,PCF8
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