支持can总线的电动车辅助逆变电源的设计.doc

2015届毕业设计说明书 支持CAN总线的电动车辅助逆变电源的设计 院 、 部： 电气与信息工程学院 学生姓名： 王 思 宇 指导教师： 黄海波 职称 实验师 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1105班 完成时间： 2015年6月 6日 摘 要现代电子控制技术广泛利用于电动车行业，因为它的电动车之间的参数共享，使它广受电动车行业的青睐。因为有数据交换效率高和抗噪声能力强的CAN总线，使它成为了首选的电动车内部通信网络。文中介绍的电动车三相逆变电源即为电动车车载辅助逆变电源，并称为“辅助电源”,辅助电源为电动车各个部门之间交流电机提供了负载。如电动车的空调系统中的压缩机，方便转向助力油泵、电动车刹车气泵和冷却水循环中的水泵，等。在设计电动车辅助电源时它要求：（1）在行驶的过程中保持逆变辅助发动机的运行稳定，可以根据上位机提出的要求做出相应的工作状态；（2）在电动车负载电源发生故障时，比如：（发动机发生短路现象），需要断开输出，进行安全关机。通过CAN的控制总线，发生出来的故障需要向各个节点和上位机进行报告，并对总线中每个发生的故障做出操作，如：在位于电动车上显示系统显示出系统做出的预警告示信息,提醒驾驶员减速。并通过电动车电源管理系统发出指令关闭辅助逆变电源的输入，接收其错误代码和保存当前电动车运行数据，来方便维修人员排除故障。要实现电动车的辅助逆变电源的基本功能，可以选择一个变频器进行改装,从底层开始进行开发和加强电动车上各种智能化节点的优化,这样有利于直接选择支持电动车CAN总线接口的所需要的控制芯片,在控制芯片选好后做好控制程序的集成来满足CAN总线的通讯要求,最后用开环仿真可以很好的来实现设计中的故障系统，最后通过上传总线控制，来进行故障管理，实现CAN总线的电动车辅助逆变电源的设计。 关键词：逆变器;电源;控制器;ABSTRACTModern electronic control technology is widely used in the electric vehicle industry and it is widely favored by the electric vehicle industry because parameters of electric vehicle is shared. Because CAN bus has high efficiency in data exchange and strong ability in anti noise, it became the preferred internal communication network of electric vehicle.The three-phase inverter of electric vehicle introduced in this paper is vehicle auxiliary inverter of electric inverter and it is known as the auxiliary electrical power source”, which provides load to AC motor among various departments of the electric vehicle, such as the compressor of the electric vehicles air conditioning system, power steering pump, brake air pump of electric vehicle and water pump in cooling water cycle. In the design of electric vehicles auxiliary power, it requires: (1) keep stable operation of the inverter auxiliary engine in the process of travailing and corresponding working condition can be made according to the requirements of host computer ; (2) when the load power failure of electric vehicle such as engine short-circuit happens, the output needs to be disconnected to secure safe shutdown. Fault happened needs to the various panel points and the host computer through the CAN bus control and every fault in the bus needs to be operated, such as early warning signs in display system of electric vehicle to remind the driver to slow down. Moreover, Issuing a directive to turn off the input of auxiliary inverter power, receiving its error code and saving the current running data of electric vehicle would be conducted through power supply management system of electric vehicle to facilitate troubleshooting of maintenance personnel.To realize the basic functions of the electric vehicles auxiliary inverter, a frequency converter can be chosen to make modification. Developing and strengthening the optimization of intelligent panel point from the ground is choosing the chip that can support the CAN bus of the electric vehicle. After choosing the ideal chip, good integration of control program can be made to meet the communication requirement of the CAN bus. Finally, fault system in the design can be secured by open-loop simulation, fault management can be done by uploading bus control and design of electric inverter power of CAN bus can be realized. Key words Inverter; The power supply;The controller目 录1 绪论1 1.1 选题背景及意义1 1.2 逆变电源概况1 1.3 论文研究内容的章节安排22 整体研究方案3 2.1 电源设计方案3 2.2 系统总体设计方案的确定43 硬件的电路设计5 3.1 逆变电源硬件构成5 3.2 P8OC592芯片介绍7 3.3 复位电路模块7 3.4 指示灯电路模块8 3.5 电源电路模块9 3.6 接口电路模块9 3.7 晶振电路模块11 3.8 CAN通信模块11 3.8.1 CAN总线基本原理11 3.8.2 CAN通信模块电路设计124 软件的系统设计14 4.1 软件系统的设计构思14 4.2 主控程序软件设计14 4.2.1 主控程序设计方案14 4.2.2 主程序设计流程15 4.3 故障处理程序设计16 4.4 CAN总线数据通信子程序设计165 电路开环仿真结果19 5.1 开环仿真结果19 5.2 仿真结果总结21结束语23参考文献24致谢27附录 28 附录A 整机电路图28 附录B 程序清单291 绪论1.1 选题背景及意义根据现在社会的发展，有效能源的不断枯竭，如果人类在这样没有遏制的持续下去的话，将在不久的将来给人类带来不可预知的灾难。同时，能源消耗，会造成不可逆的环境影响，如：空气污染等。而这种不可再生资源的如：石油资源，会随着社会的发展，汽车制造水平不断提高，人们生活水平的提高，使汽车作为交通出行的重要手段，更多的汽车资源将快速消耗，增加环境污染，还会造成能源短缺等问题。目前中国的汽车产销量居世界第一，由此消耗的能源和环境的破坏更为严重。因为电动车储存设施内的基本存储容量有限，所以要加强在电动车在运行程的功率流严格管理，使其达到管理要求。有了良好的电池的管理，就能加强车辆的行驶里程，从而减少电池使用过多导致的电池充电次数增加，并节省出电动车运行过多的运行费用。电动车能量管理于电动车的电机功率，电池的电压和其它电动车中需要用电的设备。在德国有一家公司为了解决现代汽车中众多的数据交换问题和控制问题，研发出一个可以发展总线通信结构（控制器局域网），广泛应用于传统燃油汽车，如宝马，保时捷，和奔驰。同时，被认为是最好的电动汽车CAN总线通信结构，在我国推出的“863计划”里就提出过关于电动汽车CAN总线通信模式，要求CAN总线通信模式是所有新申报的电动汽车开发项目里必须使用的1。CAN总线是管理实时控制的串行和一种可以很有效的支持分开各个部分控制的通信网络，是一个典型的CAN总线结构的电动汽车原理图，其中包括了主电机控制器的车辆动态部分，电动车的电池管理，以及仪表台显示系统等用电设备，在这些众多的子系统中，它们之间通过数据通信和下达命令的传输。可以使设备可以在每个节点可以在自己的系统总线下独立运作，来满足电动车辆安全的需要。同时，CAN总线是不会导致结构坍塌的系统装置2。1.2 逆变电源概况逆变电源的硬开关PWM为供电方式。电源变换技术的发展是基于现代微电子技术和电力电子技术的发展为前提，基于现代电力电子器件和一个新的电路，随着生产的需要和发展的增长。对于变换AD/DA而言，由原设备的电机发电机组，由于量高，效率低，性能差，已基本被淘汰，7 0的采用晶闸管变频器设备由于自身的缺陷所控制的现代转换装置取代。由于新的电力电子器件的不断涌现，成熟，双零开关脉宽调制电路的谐振电路的不断完善，新的功率转换技术被广泛应用的新型电力转换装置就高功率小，频率高，可靠性和模块化，数字化，智能化方向发展。目前国外电源的发展大约有4代：第一代是直流电机电源，电源耗能大且使用效率低；第二代为自藕+硅整流式的直流电源，使用自藕变压器调整输入电压，再由大功率硅整流管来整流，最后有低效率精度纹波等，但它的技术指标差；第三代则为可控硅电源，它的高效率功率范围宽，是目前使用广泛的电源；第四是开关型直流电源，它的体积小，而且高精度纹波系数使得可靠性高，决定了它将成为未来电动车直流电机驱动和电镀电解行业的主体使用电源。1949年中国电力行业开始发展，经过几个阶段的发展后，慢慢的发展为机械，邮电，铁路等行业都有电源的生产和开发，具有很好的开发能力，和生产能力。同时国外大量的公司进入中国，加强了竞争，逐渐加剧了电子技术发展，电子设备已由原来的静止独立系统发展为便携式综合系统。电子设备中的电源部分，也由集中式向分布式发展，不断向着高效小型化，数字化，绿色和其他方向发展。在电力工业中的电源产业和电源的相关技术：具有高度智能化技术，同步整流技术，变频电源转换技术，全谐振高频软开关技术的数字控制技术，电磁兼容的相关技术有：脉冲宽度调制技术，微机控制技术和智能充电技术、并联功率因数校正技术、保护集成技术，变频调速控制技术，网络技术，智能监控技术，等先进技术，如PWM（DC/DC）可以使源软开关谐振拓扑的效率变得越来越高。1.3 论文研究内容的章节安排 论文结构和论文章节安排如下：第1章 介绍了CAN总线的电动车辅助逆变电源设计的背景和意义，设计出论文的研究内容的章节安排。第2章 对研究的电动车辅助逆变电源进行整体方案的论证,最后确定最终方案。第3章 硬件系统设计,设计完成逆变电源的硬件电路设计工作，包括P80C592芯片介绍，复位电路，晶振电路，电源电路，CAN总线通信电路等设计。第4章 软件系统设计，对软件系统的整体设计思想进行说明，然后对主控程序软件、故障处理子程序、CAN总线通信等相关的分别进行了设计。2 整体研究方案2.1 电源设计方案该章针对逆变电源的各种要求，以实际的电动汽车的具体参数要求和安全指标为准则，通过硬件设计及软件编程相结合的方式设计出一个操作性强、稳定性强的电源。通过查阅相关的技术资料，进行汇总分析，设计出以下逆变电源的设计方案。该方案主要由两部分组成：一是主电路，二是控制部分3。在主电路设计，参考了逆变器结构后，确定采用了二重单相全桥逆变器连接。两逆变器直流环节是不一样的电压，电压UDC是逆变器直流环节，逆变器的直流母线电压为3UDC。电压3UDC为直流侧逆变器的直流侧的电压.输电电压波形组成共有9个级别：2UDC、4UDC、3UDC、UDC、0。由于波形输出比单个逆变器波形输出更加完善,是工作频率较高的主逆变器，是从一个操作频率较低的逆变电源而产生的，这样可以大大降低开关损耗。在参考变化比较缓慢的波形发展阶段，只有主逆变器，可以很好的跟踪参考信号；作为参考信号的变化很快，需要辅助逆变器和逆变器必须同时工作，并更加快速简单的精确到跟踪参考信号。根据设计中的主电路，经过选择采用了全桥结构式电路。控制电路以TI公司的DSP芯片TMS320F240专用电机控制是全数字控制器的核心。LF和CF作为输出滤波电感和电容器，在滤芯系列RL和RC寄生电阻，分别。考虑到精度和控制生产成本，电动车的电阻采样系统，主控制电路和子控制电路系统。为输出电感取样电阻RC，RS1和RS2为取样电阻。使采样电流和电压信号输入到A/D转换器的DSP口。DSP的驱动电路中，PWM输出通道的PWM信号控制其IGBT的驱动4。 该设计采用滞环完全数字化控制，是一个具有滞环的全数字控制部分。滞环控制精度高，反应快，输出电压不含特定频率的谐波分量。跟踪度高，精度高，反应快的特点，利用DSP数字控制来实现。对于文中的主逆变器，采用了滞环控制逆变器主电路。为了获得稳定的阈值电平，以实现精确的时间控制，监管者需要外部参考电压源的使用。集成精密电压参考adp5134，节省大量的成本和电路板面积的方法解决了这个问题。当启用了vih_en输入（0.9 V的最小值）以上，设备退出关机模式和管理模块的开放，但监管机构不会被激活。使一个精确的内部参考电压输入电压（通常为0.97 V）比较。一旦启用引脚精密电压高于阈值，调节器被激活时，输出电压开始上升。过渡处的输入电压和温度，参考电压变化3%只。这确保了在小范围内精确的时序控制，解决遇到的问题时，采用分立元件。2.2 系统总体设计方案的确定 电源是电子设备的动力部分，是一个通用性很好的电子产品。它已被广泛应用于各个行业和日常生活当中，其质量的优劣对电子设备的可靠性有很大影响，其效率和承载其应用范围直接关系它的应用相关的范围。方波逆变器是一种低成本，极其简单的变换方法，它适用于各种整流性负载，但适用于变压器负载不是很好，有很大的噪音。逆变电源的发展方向，主要为重量轻，结构紧凑，高效率。文中介绍的逆变器电源电路采用集成芯片，可以使电路结构更加简单，制造成本低，性能变稳定。因此，这种电路是一个控制简单，稳定的可靠性和更好性能的电路。随着市场竞争加剧，高性能逆变电源具有高的性价比。要选择正规的专业厂车载逆变器产品生产或经销代理,系统框图如图1所示。图1 系统框图43 硬件电路设计3.1 逆变电源硬件构成 电动车三相逆变辅助电源基本上可分成三个部分：（1）主控板用来查出电路之间所有的输出电流，电压，在按照其系统运行情况来调节主控板的逆变电路输出；（2）直流/直流路电源找到合适的DC输入的电压，但可能浮动大，所以针对浮动大的电压对其他电路系统提供之间的隔离，使电路低电压电源的得到稳定；（3）主电源逆变电路由三相辅助逆变模块组成的集成，通过集成模块很好完成对逆变器的主电路的功能要求5。输出脉冲宽度的调整：8引脚和9引脚的PWM脉冲宽度控制底层的一端。集成电路U1电压误差经过放大后反馈到U2的反向输入端，比较器的正输出端，比较输入电容器CT的锯齿波，看出两者之间的不同。方波脉冲SG3525A来控制输出放大管的内部循环（如图3所示）。接地所需要的引脚电容设计，9针直流/直流高压直流电压所产生的反馈电压与调节输出的电压逐步稳定。如图2所示，在误差放大器芯片SG3525A中，引脚有1，2，9。 R7，R1，C1，C2是外部电阻器和电容器。SG3525A的16引脚5V为输出参考电压。电阻R3，R4，和U1逆算子，R4/R3可以静态放大，但是要使精度准确就必须控制它的定值。放大倍数太大所引起振荡，会引入C1、R5，所以误差放大器也是不完全的比例积分控制器，通过静态误差的放大，导致动态误差减小而放大倍数，但精度不会受到影响，因此减少超调振荡所造成的误差。系统的基本结构如图2所示，这是明显的组成部分的系统供电的直流/直流电源。逆变器的输入端（12V，4.5AH），电源频率的方波电压输出是（50Hz，220V）。其主控制电路和电路图可以根据（图1）所示，是一个典型的二次转型：直流/直流转换器、直流/交流逆变器的过程。经过12V直流电压由推挽逆变换成高频的方波，由高频变压器带来的升压，整流滤波后出来直流电压保证其有效性；在由桥式变换为方波逆变的形式，逆变的直流电压的值因如果比220V方波电压大的话，就采取驱动负载。怎么使系统进行稳定有效的运行，需要采取直流高压和直流侧电压，电压，流信号，送入SG3525A，通过关闭脉冲的电压调节器或调节脉冲占空比，过流、欠压保护，等。周期中断定时器T1时，同时也开始A/ D转换器，电压和电流的反馈取样，T2的A/D转换结束后，双闭环控制算法的实现直到时间T3。T4在定时器下溢中断之间的计算值比较CMPRx加载时间。如系统结构图2所示。图2 系统基本结构图 标准的直流/直流电源开关电源的设计，再加上有不的相等比例，使多抽头变压器各路的输出比例分别为20V直流电，12V直流电，5V直流隔离。电池电压的波动幅度大的话,例（满的为400V，在使用的情况下应会下降到270V上下），所以在设计时选择合适的电路结构是很重要的，这样才能更好地满足输入电压的要求。整个系统的核心是电动车的控制板，单片机使用的82C50芯片，脉冲宽度调制，CAN总线收发器82C250和初级电路的电压和电流数据采集模块。通过SA8282芯片的三相逆变器模块提供6路PWM信号控制面板。SA8282芯片由MITEL公司研制生产的，它的特点有：1操控起来方便，2 对使用频率精度要求非常高，3 使用程序安全，另外它可以使8路复用总线得到支持，可以与芯片系统方便的数据互换。单片机内芯片5个数据寄存器进行分配数值，就能完成对PWM输出波形。SA8282为标准的28引脚双列直插式封装，其管脚中的rpht，rphb，ypht，yphb，北石海泰，bphb等TTL信号可以控制三相输出，可对应三相桥上的IGBT六路。位于三相输入和输出数据采集模块直流主电路可以对每个电压，电流，和A/D转换后保存在数据采集器P80C592芯片，CPU系统的输出/输入查看满足了要求没有，而系统会做出来相应的行动。82c50是CAN总线收发器可以控制器和物理总线之间的接口，原本为车辆系统应用与许多电动车设计结构的通信设计。功能包括：瞬间有效降低干扰信号和环境对系统所发生出来的信号影响，还具有总线保护的实力；具有短路保护能力等，因此满足于电动三相逆变电源的需求。CAN82c250接口与P80C592连接输入和输出端口的接口，变成辅助逆变电源的外部接口。3.2 P80C592芯片介绍在逆变电源的设计中，不仅检测负载电压和电流的模拟，同时还支持CAN总线通信控制电路逻辑，电动车三相逆变器的功能可以用使芯片很好的来实现其功能。选一个电光动车的CAN控制器是不可用的,如果在加一个带有CAN功能的控制器那样就能满足其要求。80C592芯片是8位微处理器，由德国飞利浦公司所生产，其中包括了：一个80C51中的央处理单元（CPU）具有两个标准的16位计数器/定时器其中包括四抓三寄存器的16位计数器/定时器具有8路模拟输入的10位A/D转换器具有8位脉宽调制输出，双通道的分辨率具有两级优先级的15个的中断源5个8位I / O端口，和一组A/D模拟输入常见的8位输入端口转换器可以使用内部RAM控制器DMA数据传输具有总线故障管理功能1Mbps的CAN控制器与标准80C51兼容，全双工UART的通信方式P80C592有68个引脚的P80C592，包括6位I/O口,P0和P3端口功能一样，但P1可满足于特殊的功能的要求，包括4中输出/入端，（1）计数器输入端子;（2）外部输入端子;（3）捕获输入端子;（4）外部计数器复位。CAN接口ctx0和CTX1输出端口。通过I/O口的并行，使P1和其他4个的功能不同，P2和P3 P4，P5则是不带输出功能的并行输入，但是是A/D转换器的模拟转换功能6。80C592内嵌CAN的控制器，包括所有的高性能串行通信所需的硬件，能够控制流量顺利通过局域网CAN协议。使其更加清楚的避免混淆，添加到芯片控制器的CPU能够独立开展工作，作为存储图像的外围设备，可以简单地看作是P80C592的两个单独的设备集成。CAN控制器的部分功能假如不能实现，则该芯片只能作为个普通的单片机使用，但它具有模拟量A/D转换功能。电动车CAN控制器的功能，要由四个特殊功能寄存器方式（SPR）去实现，CPU可以通过完整的界面结构控制他们的访问。这四个特殊功能寄存器分别为：(1)(CANDAT)数据寄存器；(2)(CANADR)地址寄存器；(3)(CANCON)控制寄存器；(4)(CANSTA)状态寄存器。还有，DMA逻辑和CPU允许可以在高速数据交换同时做为主内存控制器。3.3 复位电路模块当电路处于稳定状态，发挥直流电容的作用，+5V隔离，和复位按钮的状态左，底部的电路部分没有电压差产生的，所以以下部分和GND电位相等键和电容器C11，电压为0V。这是高水平停下来，低水平的正常工作，所以正常工作电压为0V电压完全可以。再分析从没有上电的瞬间，电容器C11以上是5V电压，下面是0V电压，当电容器C11用于充电，充电离子从上往下，负电子充电，当电容器在电路等效的一根线上，所有的电压都加在了R31电阻上，所以第一口位置是+5V电压，电容充电越来越多，充满时，电流会越来越小，在RST端电压等于电流乘以电阻R31，将越来越小，直到电容器完全填满，线上不再存在电流这段时间，电压为0V和GNDRST。从过程来看，设计添加的电路，单片机系统上电，RST引脚会先呆一小会儿，然后高到低水平，这个过程是在复位过程。”短时间内“每个单片机是不完全相同的，51单片机的手册上写的是不少于2小时的机器周期时间。按复位（手动复位）有2个过程，在你按下按钮，RST电压为0V，按下按键电路传导和电容器将在瞬间放电时，RST电压值改为4700.vcc /（4700 + 18），将在高电压位。当你释放按钮，上电复位，第一电容器充电电流减小到后过程的第一电压0V。时间往往有几百毫秒，这时就有足够的时间重置。两端电压（5V和GND之间没有电源）可直接连接，会有瞬间的大电流冲击时，可能会导致在局部范围内的电磁干扰，为了抑制由高电流引起的干扰，选择了电容放电电路，在一系列的18欧电阻电流。复位电路电路图如图所示3。图3 复位电路模块3.4 指示灯电路模块PIC单片机IO引脚的接地，LED灯的电源由5V供电，有1K的限流电阻。对相应引脚写1，就点亮1个灯，写0 就熄灭一个灯。以上的方法的缺点是，单片机的所有引脚，必须对所有的IO引脚输出20微安的电流（以获得单片机的IO引脚的最大的输出电流20微安），对于单片机功率的输出，需做好电流的控制。在设计中，因为这样大的电流对单片机内部的工作稳定性造成影响，应尽量避免单片机的输出功率过大。我们不应为IO引脚设置驱动电路的，但需在直接负载和逆变器之间锁定引脚。IO脚提供逻辑门闩和为逆变器提供电源。指示灯电路电路图如图4所示。图 4 指示灯电路模块3.5 电源电路模块 一个完整的电子设计，首先就是要设计好它的电源模块，稳定可靠的电源模块可以为系统顺利运行提供基础和前提。51单片机的使用最早，应用范围最为广泛，但在实际使用中，比较典型的问题是其他系列的单片机，51单片机的出现更容易受到中断程序运行，克服这种现象的一个重要途径是为单片机系统稳定可靠的电源模块。单片集成电路的正常工作电压是一个范围值，需要电源的VCC工作电压5.5V至3.4V之间，高于5.5V是绝对不允许的，可如果低于3.4V电压则立刻烧毁单片机，导致单片机被损坏，使它不能正常工作。在这方面，最典型、最常用的电压为5V，这是在后面的括号里“5V单片机”名称的由来。此外，有一个共同的电压范围是2.7v-3.6v，典型值为3.3V单片机。 电源电路模块电路如图5所示。3.6 接口电路模块接口是用来定义一个协议合同的程序。类或结构实现定义严格按照接口。有了这个协议的程序，无论在理论上还是在编程上的语言限制。一个接口可以从多个基接口的继承，而类似的结构可以连接多个接口。接口包含目标索引器，所需事件，接口方法，和接口属性。接口不能定义的接入成员和定义的实现。接口仅仅指定实现的接口或接口成员必须提供的类别。接口描述组件要求，在根据具体的要求提供出服务。使组件来完成和客户之间的交互，就只能通过预定义的接口提供合理的服务。一个组件即可以很好的连接多个接口，也可以和一个特定的组件接口连接，也可以被多个组件之间的连接来实现7。在单片机应用系统中，显示的两种方法：静态显示和动态显示。所谓静态显示，就是每个监控占用一个单独的I/O接口与锁存功能的字形码的行程。只要代码发送到字形接口，电路就会显示，直到有新的数据时，如果你想显示，然后发送一个新的字形码，所以用这种方法在单片机CPU耗能小。MCS-51单片机的串行口，移位寄存器74LS164，add-6静态显示6位LED显示接口，数据输出线RXD TXD作为移位时钟脉冲的8031。8位移位寄存器74LS164 TTL单向使串行输入并行输出。其中A，B（引脚1，2）为串行数据输入，2脚按照逻辑和操作的输入信号模式，当输入信号可以连接。T（8引脚）的时钟输入，发送端口可以连接到串行端口。每当时钟的上升沿信号至，移一个位置，8个时钟脉冲的所有8位二进制数为74LS164后。R（9引脚）时重置客户端，R = 0，和移位寄存器的所显示的0，只有在R = 1和时钟不工作。Q1Q8（第3-6和10-13引脚）分别在LED显示对应段落汞-引脚输出并联。图5 电源电路模块接口电路电路图如图6所示。图6 接口电路模块3.7 晶振电路模块晶振通常分为有源晶振和无源晶振两种类型，无源晶振一般称之为crystal(晶体)，而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。有源晶振是一个完整的谐振振荡器，压电效应，他是利用石英晶体振荡器，晶体需要电力系统有源晶体振荡器电路完成，不需要外部电路，它可以振荡频率，以提供高精度的频率和参考信号的质量是更好的比较信号。无源晶振自身无法振荡起来，它需要芯片内部的振荡电路一起工作才能振荡，但信号质量差，和更准确的比活性的晶体。typically有源晶体有4个引脚，VCC，GND引脚与晶体振荡器的输出，在overhanging引脚。被动oscillators引脚2或3，如果它是一个3针，针是在收到的外壳中间的晶体，利用接地时，在线的两端引脚2是导致晶体到脚，这是等价的两个引脚，引脚是一个之间的电阻2，区分阳性和阴性。非活性的晶体，晶体是使用我们的在线双钉，和有源晶体振荡器，晶体只有在收到的输入引脚，输出引脚是不是必需的。晶振电路电路图如下图7所示。图7 晶振电路模块3.8 CAN通信模块CAN总线是现场总线控制网络的一部分8。由于其很高的可靠性，高流量，连接方便，以及高效的性能的价格优势。多路径网络通过低成本的高速网络的应用，应用于电子，传感器，汽车发动机控制单元，防滑系统中扩展到控制区域的二次利用，如数控机床，农业机械，医疗设备和各种各样的领域。3.8.1 CAN总线基本原理在1980年底的第二十世纪，CAN总线是德国博世公司首先提出的，它属于一种串行数据通信协议在汽车产品，控制设备和测试数据之间的沟通和交流通过它9。CAN总线具有以下特点： （1）非常简单的总线结构，只有两根信号线就可以实现不同模块之间的数据通信和交换。（2）满足数据通信的实时性和分布节点CAN网络中的信息的不同需求，分为不同的优先级。（3）灵活多样的通信方式，接收和发送数据，可以点对点，点对多点的控制模式。（4）有一个数据传输速率非常快的，最大速率可达1Mbps左右。 （5）在CAN总线，短帧结构的数据格式，而每帧数据将有一个CRC校验或其他验证方法，在数据传输过程中，验证的方法可以保证非常低的错误率，在高干扰的情况下也可以使用，保证数据传输的准确性和可靠性10。3.8.2 CAN通信模块电路设计 根据CAN的通信原理，电子控制系统单元CAN，通信模块硬件主要由CAN控制器、CAN驱动器及中心微处理器构成。基于51系列单片机作为中央处理器的CAN通信模块的传统，CAN控制器SJA1000为驱动器PCA82C250。这一选择的晶片，占用空间大，扩展外围接口有局限性，高功耗的同时。因此，在设计过程当中，我采用了TJA1050和LPC2119驱动器配有一个内置CAN控制器的CAN通信模块的电子控制系统。如图1所示通信硬件图模块。根据设计理论，电子控制单元硬件CAN通信模块主要由CAN控制器构成，可以驱动和中央微处理器。基于51系列单片机作为中央处理器的CAN通信模块的传统，CAN控制器SJA1000为驱动器PCA82C250。这一选择的晶片，占用空间大，外围接口扩展的局限性，高功耗的同时。因此，在设计中，我们采用LPC2119和TJA1050驱动器配有一个内置CAN控制器的CAN通信模块的电子控制系统11。设计的电池管理系统，CAN总线的数据通信和传输。单片机PIC18F4580芯片集成的基于CAN总线的模块，可以实现通过CAN总线收发器PCA82C250的对外扩张，在单片机的信号转换成CAN总线，实现数据传输的汽车电池管理系统的通信。但在实践中，工作现场条件比较特殊，高共模电压的存在中的每个节点之间的CAN总线，尽管对共模噪声的影响CAN总线接口。当电压高的存在时，可以使收发装置PCA82C250是不能正常工作，严重的情况下也会烧毁芯片外围电路，所以在电路设计中的抗干扰能力的提高可以使其达到要求的模块，采用更高性能的通信，CAN总线上各节点之间的电气隔离方式将应用程序设计12。CAN通信模块电路如图8所示。图8 CAN通信模块电路图4 软件系统设计4.1 软件系统设计构思 通过多种考虑最后确认了采用C语言编程，目的是为了完成所需要的控制功能，保证程序的简化性和合理性，来满足电动车辅助逆变电源系统的稳定性和安全性的要求。在系统开始投入运行后，首先初始化寄存器P80C592单片机，通过SA8282实现数据初始化，然后进行电动车软件启动程序的负载特性。当三相电源输出电压满足一定的要求后，电动车逆变电源可很好进入运行状态。控制回路检测到线电压，电流的情况，SA8282控制寄存器中所有参数，根据按照运行的实际情况，如果需要话的调整PWM输出，三相输出。例如，运行一段时间后的电动车，电动车功能下降，导致三相逆变电源输出电压低于以前设定值，检查是否通过sa8282 P80c592现象，输出电压振幅和电动车稳定的功率输出是否达到要求13。同时，数据存储控制程序还将定期控制参数。如果车辆控制系统通信可以修改变频器的运行参数，P80C592将运行在新的参数来调节输出。程序中断的程序有：系统处理故障程序，CAN总线通讯和数据采集程序。数据的采集程序，需要通过系统芯片中计数定时器来触发，输入数据采样A/D转换后的数据存储到逆变电路输出，然后运行CPU。CAN总线通信程序包括多个程序，其基本程序结构根据图8所示。当CAN总线通讯程序运行后，控制器可以执行P80C592下达的相关系统命令。系统主机要请求的数据发生时，车辆的计算机查询节点状态获取驱动系统所运行的参数，节点可以发送当前状态数据时，如果系统查询运行所修改参数，就可以将存储中的控制参数提取14。4.2 主控程序软件设计 4.2.1 主控程序设计方案P80C592单片机MCU编写的主控程序，主要包括数据信息读入单片机，由单片机存器进行数据备份，通过CAN总线通信，进行相应问题处理，可完成对电动汽车电池组的管理功能。电池工作状态数据读取由主控芯片的功能和电源管理芯片和主控oz8920通信，单片机是通过I2C总线的EEPROM芯片的读（oz8920）中的数据，从获得的电池电压，电流和温度，和工作状态信息；通信模块，通过CAN总线将主控装置汽车控制系统和整个汽车通信工作，把电池和电池状态信息，参数信息和报警信息，上到全车控制器，车辆控制器发送和接收控制信号和数据。4.2.2 主程序设计流程 主控程序流程的工作包括系统初始化、CAN通信处理、控制子程序等部分。用以满足整个系统对于参