电动车取电系统设计 .doc
毕业论文(设计)小区电动车无线取电系统的设计学 院 广陵学院专 业 机械电子工程系班 级 信科80901学 号 学生姓名 李亚苹指导教师 朱金荣小区电动车无线取电系统的设计信科80901 李亚苹 指导老师朱金荣摘要本课题所研究的小区电动车无线取电系统的设计,就是为了解决目前小区电动车充电难的问题而提出的具体设计方案,该系统主要分为3个部分无线发射模块、无线接收模块和主控制模块。本文采用了一种新型的无线编码芯片EV1527在无线发射模块中的应用,通过天线发送编码信号给接收模块;接收模块通过无线接收芯片SYN480R接收信号,再将信号传送给主控制芯片STC12C2052AD单片机;然后通过STC12C2052AD单片机控制继电器的通与断,从而来控制电动车的充电情况;同时电动车充满电后亦可自行断电,需要再次接通电源必须要有与之配套的无线遥控器操作。因此小区电动车无线取电系统的设计使得电动车的充电更加方便管理,并且可以节约能源,具有一定的市场前景。关键词STC12C2052AD;EV1527;SYN480R;继电器AbstractThe subject studied cell electric vehicles take power wireless system design, is proposed in order to solve the difficult problem of the current cell electric vehicle charging design, the system is divided into three parts wireless transmitter modules, wireless receiver modules and main control modules. In this paper, a new type of wireless encoder chip ev1527 wireless transmitter module antenna to send a coded signal to the receiver module; the receiver module the wireless receiver chip syn480r of the received signal, and then the signal is sent to the main control chip stc12C2052AD microcontroller; through stc12C2052AD single-chip control relay on and off, to control electric car charging; electric car is fully charged can also power on their own, again connected to the power supply must have a complete set of wireless remote control operation. Take power cell electric vehicle wireless system design makes the charging of electric vehicles more convenient management, and energy conservation, has a certain market prospects.Key words STC12C2052AD; EV1527; SYN480R; Relay 目录摘要.....1Abstract...2第一章 绪论...........................41.1 课题背景......41.2 课题研究的目的与意义......41.3 本课题主要研究的内容......5第二章 无线取电系统的总体方案设计.......5 2.1 系统的功能要求......5 2.2 系统的技术要求..6 2.3 系统的组成及总体方案设计..6第三章 系统的硬件设计.......7 3.1 复位电路的设计..83.2 时钟电路的设计113.3 蜂鸣器电路的设计....11 3.4 检测电流电路的设计............12 3.5 继电器电路的设计....13 3.6 无线发送电路的设计....14 3.7 无线接收电路的设计....17第四章 系统的软件设计.....22 4.1 控制程序的设计思路....22 4.2 发送和接收程序的设计思路....23第五章 无线取电系统的测试结果及结论.....25 5.1 调试....25 5.2 结论....25致谢.........26 参考文献.........27附录.....28主控制程序............................................................32第一章 绪论1.1课题背景近几年,电动自行车的发展已经很普及,尤其是在二线城市,成为了很多市民重要的代步工具。同时随着经济和城市建设的快速发展,城市高层建筑不断地增加,小区电动车充电成为了一大难题。以前不少居民每次给电动车充电都会把沉重的电瓶卸下来,搬到自己家中充电然后第二天再搬下来装好,然而大家又不愿费力气把很沉的电池搬到楼上,所以只能从楼上扯电线充电,空降电线也实属无奈之举。据可靠媒体报道,目前不少小区都还存在乱拉电线给电动车充电的现象,其安全隐患令人担忧。据了解大多数车主一般下班回家就会为电动车充电,次日早上上班时才拔下电源,连续充电时间一般超过12个小时,而电动车一次充电最多10个小时,如果充电时间过长,容易引起电瓶起火或爆炸。另外有的小区业主在物业管理单位提供了一块充电插板的基础上,加插一个分线插板,这样一来交纳一辆车的费用,能够同时为两辆电动自行车充电。殊不知在这样做的同时,也是极危险的,如果是线路老化而用电功率过大,线缆发热脱落引起火灾,损失将无法估量。同时目前不少小区只能配备面积有限车位,目前电动车的充电采取大家共用电源,最后费用均摊。这种方式存在很多问题,譬如充电时间过长容易造成火灾和损伤电池缩短电池的寿命,每户住户的拥有的电动车数量和每天使用电动车的电量不同,因此费用均摊是不合理的。1.2课题研究的目的与意义 小区电动车无线取电系统的设计的目的是为了有效的解决高层车主为电动车充电的问题,同时也能防止电动车过度充电的问题。本设计考虑到每户单独电源计费,每户配备遥控器,通过遥控器控制电源通断电,同时电动车充满电亦可自行断电,需要再次接通电源必须要有与之配套的遥控器操作。因此无线取电系统的设计使得充电更加方便管理,并且可以节约能源,具有一定的市场前景。 本课题研究的意义在于规范小区设施管理,营造“贴心、和谐”社区;便捷用户的使用,避免拎电池上楼充电等现象继续存在,为中老年人使用电动设备提供方便,同时有效的杜绝私自乱拉乱接等现象的发生,避免可能发生的火灾事故。充满自动断电,有效的防止过度充电所带来的劣质电池爆炸等灾害事故,为小区的安全建设添砖加瓦。收费方式合理,单独计费,减少管理中可能存在的不同意见。1.3本课题主要研究的内容本设计的电路核心控制器件是带有A/D转换的51系列单片机STC12C2052AD,采用一种新型的无线编码芯片EV1527在无线发射模块中的应用,通过天线发送编码信号给接收模块;接收模块通过无线接收芯片SYN480R接收信号,再将信号传送给主控制芯片STC12C2052AD单片机;然后通过STC12C2052AD单片机控制继电器的通与断,从而控制电动车的充电情况;同时电动车充满电后亦可自行断电,需要再次接通电源必须要有与之配套的无线遥控器操作。本课题主要完成的任务包括(1)硬件部分包括单片机的选择、电流互感器以及继电器等器件的选择,发射模块电路的设计以及接收模块电路的设计。(2)软件部分包括单片机的主控制程序、编码程序和解码程序。(3)系统的综合调试与分析在软硬件完成以后,要对系统进行综合的调试与实践,分析系统的稳定性与实用性,调整系统的不足。第二章 无线取电系统的总体方案设计本课题主要采用基于STC12C2052AD单片机的主控制模块、无线发射模块以及无线接收模块来实现小区电动车无线取电系统的设计,下面分别对系统的功能要求、系统技术要求及系统实现方案总体阐述。2.1系统的功能要求本系统的研制主要包括以下几项功能1 电流检测功能当电流互感器产生一个电流时,通过单片机的P1.0端口送入单片机内部,同时在单片机内部进行AD采样并不断的比较采样电流的大小。2 无线收发的功能当按下发送按键后,无线发射模块通过编码芯片EV1527将指令进行编码,通过发送天线传送到接收模块;接收模块通过接收芯片SYN480R接收指令并传送给单片机的相应端口进行解码、存储和验证。(3)继电器的通断功能当接收到来自发射模块的指令后,通过单片机的解码、存储和验证继而来控制继电器的通与断;或是当充电定时完成后自动断开继电器。2.2系统的技术要求在了解本系统的工作原理和功能之后,我们就可以确定该系统的技术要求。本系统采用的核心控制器单片机成本比较低而且无线发射模块适合批量生产。对于完整的系统而言,为了提高市场竞争力,要求该系统应符合体积小、重量轻、低功耗和成本低廉等技术要求。具体参数和指标如下1 小体积无线发射模块和无线接收模块的芯片目前都采用较小的贴片式,占用空间比较小,便于携带。2 低功耗无线发射模块采用9V的电池,功耗很低;而接收模块与单片机的启动电压只要5V,功耗也相当的低。3 安全性能高采用新型的编码芯片EV1527,是一片由CMOS设计制造可预烧内码的学习码,内码有20位元可预烧100万组内码组合,大大降低了使用编码上重复的机率。更重要的是其不可复制性,并且由于可以自学习,当发射模块丢了,只要对接收模块进行自学习就可以使原先的发射模块失效,大大提高了安全性。2.3系统的组成及总体方案设计本课题小区电动车无线取电系统的设计主要由电流互感器、继电器、单片机、无线接收模块、无线发射模块等组成。设计的关键在于主控制程序的设计、无线发射模块的程序设计以及无线接收模块的程序设计。系统的组成结构如下图无线发射模块接收芯片SYN480R单片机的解码、存储、验证;检测电流充电器电源220V继电器2.3.1 系统的组成结构第三章 系统的硬件的设计单片机控制部分的原理图图3.1 单片机控制部分的原理图左边的电路分别是检测电流电路、继电器电路。当按下无线遥控器的发送按键时,单片机接收到来自无线发射模块的编码信号,单片机对其进行软件解码、存储和验证,并对继电器和蜂鸣器做出相应的应答。在继电器闭合的情况下,通过不断地检测AD采样电流的大小,当采样电流小于设定值时,自动断开继电器并表明电动车充电已完成。3.1复位电路的设计图 3.1.1 复位电路工作原理单片机的复位主要有上电复位、看门狗复位和手动复位,而本系统采用的是上电复位,简单的复位电路如图3.1.1所示是由 VCC电容电阻GND,接通电源后电容的充电,使得复位电路的电压从接近 VCC到接近0 V,完成启动复位即将单片机初始化。单片机STC12C2052AD芯片的介绍图3.1.2 STC12C2052AD的引脚图STC12C2052系列的单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051内核单片机,是高速/低功耗的新一代8051单片机,全新的流水线/精简指令集结构,内部集成复位电路。特点1. 增强型1T流水线/精简指令集结构8051CPU2. 工作电压2.4V3.8V/3.4V5.5V3. 工作频率范围035MHz,相当于普通8051的042MHz4. 用户应用程序空间512/1K /2K/3K/4K/5K字节5. 片上集成256字节RAM6. 15个通用I/O口,复位后为准双向口/弱上拉可设置成四种模式准双向口/弱上拉,推挽/强上拉,仅为输入/高阻,开漏7. EEPROM功能8. 共3个16为定时器/计数器9. PWM(2路)/PCA(可编程计数器阵列)10. ADC,8路8位精度11. 通用异步串行口(UART)12. SPI同步通信口,主模式/从模式13. 看门狗14. 内部集成RC振荡器,精度要求不高时可省外部晶体15. 工作温度范围075/-4085STC12C2052AD系列带A/D转换的单片机在P1口,有8路8位高精度的高速A/D转换器,速度可达100KHz。P1.7P1.0共8路电压输入型A/D,可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型I/O口,用户可以通过软件设计将8路中的任何一路设置为A/D转换,不需作为A/D使用的口可继续作为I/O口使用。需作为A/D使用的口需先将其设置为高阻输入或开漏模式。P1M07 0地址91HP1M17 0地址92HI/O口模式(P1.x 如做A/D使用,需先将其设置为高阻输入或开漏) 0 0准双向口(传统的8051 I/O口模式) 0 1推挽输出(强上拉输出,可达20mA,尽量少使用) 1 0仅为输入,如果该I/O口需作为A/D使用,可选此模式 1 1开漏,如果该I/O口需作为A/D使用,可选此模式图3.1.3 P1口输出方式的设定MnemonicAddName76543210Reset ValueADC_CONTRC5HA/D转换控制寄存器ADC_POWERSPEED1SPEED0ADC_FLAGADC_STARTCHS2CHS1CHS00 xx0,0000ADC_DATAC6HA/D转换结果寄存器xxxx,xxxx图3.1.4 A/D转换控制寄存器各个位的功能CHS2/ CHS1/ CHS0模拟输入通道选择,CHS2/ CHS1/ CHS0ADC_START模数转换器(ADC)转换启动控制位,设置“1”时,开始转换ADC_FLAG模数转换器结束标志位,当A/D转换完成后,ADC_FLAG 1。SPEED1,SPEED0模数转换器转换速度控制位SPEED1SPEED0A/D转换所需时间 0 0840个时钟周期转换一次 0 1630个时钟周期转换一次 1 0420个时钟周期转换一次 1 1210个时钟周期转换一次,CPU工作频率20MHz,A/D转换速度约100KHz图3.1.5 模数转换器速度控制位ADC_POWERADC电源控制位。0关闭ADC电源; 1打开A/D转换器电源启动AD转换前一定要确认AD电源已打开,AD转换结束后关闭AD电源可降低功耗。模拟/数字转换结果计算公式如下结果256 x Vin/VCC。 Vin模拟输入通道输入电压,VCC单片机实际工作电压,用单片机工作电压作为模拟参考电压。3.2时钟电路的设计图3.2.1 时钟电路工作原理根据硬件电路的不同,单片机的时钟连接方式可分为外部时钟方式和内部时钟方式。本系统采用的是内部方式时钟电路,在单片机的XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个电容构成振荡电路,通常C1和C2一般取30pF,晶振的频率取值为11.0592M。晶体振荡器的振荡信号从XTAL2端送入内部时钟电路,它将该振荡信号二分频,产生一个两相时钟信号P1和P2供单片机使用。本系统的时钟周期1/11.592M,而时钟信号的周期称为状态时间S,它是振荡周期(时钟周期)2倍,P1信号在每个状态的前半周期有效,在每个状态的后半周期P2信号有效。CPU就是以两相时钟P1和P2为基本节拍协调单片机各部分有效工作的。3.3蜂鸣器电路的设计图3.3.1 蜂鸣器电路工作原理如图3.3.1所示,将蜂鸣器电路连接到单片机的P1.6端口。当给单片机上电复位时,蜂鸣器会响一声,表明上电成功;当按下无线遥控器的发送按键后,单片机对接收到编码信号进行解码、存储和验证,同时对单片机的P1.6端口送入指令,给P1.6端口送入低电平信号蜂鸣器响一声。3.4电流检测电路的设计3.4.1 电流检测电路工作原理在电流互感器TYCT004的中间穿入一根火线,这样电流互感器就会把大电流(50mA)转换成小电流理论值62.5mA,通过单片机的P1.0端口送入单片机内部,同时在单片机在内部进行AD采样并不断的比较采样电流的大小,直到采样电流小于设定值时,则断开继电器。电流互感器TYCT004介绍图3.4.2 电流互感器的实物图品牌/型号TY/TYCT004 应用范围测量 封装形式环氧树脂电感 绕线形式 单层密绕式 磁芯形状环形 种类 超低价精密电流互感器TYCT004系列产品产品说明TYCT004系列电流输出型,引线输出性能指标参数符号指标主要尺寸,内孔/外径/高度(8.3/28.5/13.5,一次输入范围In050A、二次输出范围Io050mA,负载电阻RL100,精度等级0.1、0.2级,线性范围5120,相移20,耐压Vd2500V/min,绝缘强度1000M/500V/min,工作温度Ta-25 75,存储温度Ts-40 80,工作频率f50Hz 60Hz,相对湿度90,外壳材料环保阻燃PBT/环保阻燃ABS;产品的特点较高的性价比,环保无污染 体积小、精度高、线性度好3.5继电器电路的设计3.5.1 继电器电路工作原理如图3.5.1所示,当按下无线遥控器的发送按键后,单片机接收编码信号并对其进行解码、存储和验证,再根据指令给单片机的P1.4管脚送入高电平或低电平。当给P1.4管脚送入高电平时,继电器的中间管脚与右上方管脚就会闭合,指示灯LED1会亮,负载LED2也会亮。同时设定延时程序,当5分钟过后继电器自动断开,表示充电完成;当给P1.4管脚送入低电平时,继电器的中间管脚与右上方管脚断开恢复原样,指示灯LED1和负载LED2都熄灭。继电器的介绍 图3.5.2 继电器的实物图图3.5.3 继电器的引脚图(1)这是一种常见的继电器 ,它是松乐公司旗下的一种产品。(2)左边上下两个管脚是线圈,中间的管脚和右边的管脚是触点引脚,中间的管脚和 右下方的管脚是常闭触点,中间的管脚和有上方的管脚是常开触点。(3)当线圈不通电的时候,中间的管脚和右下方的管脚是闭合的,中间的管脚和右上 方的管脚是打开的;当线圈通电时,线圈吸合衔铁,中间的管脚和右下方的管脚是打开,中间的管脚和右上方的管脚是闭合的。3.6无线发送电路的设计图3.6.1 发送电路原理图工作原理无线发射模块主要采用美国EV公司的EV1527加上简单的外围电路构成,其电路原理图如上图所示。图中的ev1527的第5脚至第8脚是按键输入脚,内含接地电阻,外接一个5.1K的电阻,再通过按键连到电源上。当S1按键按下时,EV1527的对应脚上就有了一个高电平,于是触发EV1527芯片,第4脚就输出相应的数据串,它通过放大器和振荡电路发射出去;同时,当按键按下时,二极管导通,发光二极管也导通发光,显示有信号发出;当没有按键按下时,无电源供电,发光二极管不亮,芯片处于无功率损耗状态。而信号的频率由第1脚上的电阻和第2脚上的电源电压共同决定。Ev1527的芯片介绍EV1527是一片由CMOS设计制造的可预烧内码的学习码编码芯片,由软件解码。内码共有20位元可预烧100万组内码组合,大大降低了使用编码上重复的机率。更重要的是其不可复制性,并且由于可以自学习,当发射模块丢了,只要对接收模块进行自学习就可以使原先的发射模块失效,大大提高了安全性。为此,本文提出了一种由EV1527构成的发射模块及其接收模块,重点阐述了EV1527的管脚特征及由EV1527构成的发射模块的应用电路原理。同时,也介绍了两种接收解码方式,一种是硬件解码方式,一种是由单片机组成的软件解码方;本设计使用的是软件解码方式,软件解码主要由单片机加外围电路构成,外围电路包括一个480R无线接收器、其他的控制电路。其优点是电路简单,而且单片机同时还可以用于控制其他电气,使得线路更紧凑,也大大简化了编程。要设计出软件解码电路,首先必须了解EV1527的信号发送方式。遥控器按钮S1来选择其是接收学习功能还是无线指令的编码发射功能。对于码位的脉冲宽度识别,采用单片机定时器的门控计数方式来测量脉冲宽度,定时器0用来计高电平宽度,定时器1用来计数低电平宽度,这些均在软件中实现。为了提高遥控器接收模块的抗干扰能力,在硬件上本文对连接无线接收模块数据端的I/O口采用三极管进行端口隔离,可以有效抑制单片机对无线接收模块的电磁干扰。图3.3.2 EV1527的实物图 图3.6.3 Ev1527的引脚图引脚的位功能说明 Symbol Description Pin I/O OSC1振荡线路输入脚接电阻至电源 1 I VCC电源正2 GND 电源负3 TXD 串列资料输出脚4 O K0 按健输入脚内含接地电阻 5 I K1 按健输入脚内含接地电阻 6 I K2按健输入脚内含接地电阻 7 I K3 按健输入脚内含接地电阻 8 I 图3.6.4 Ev1527各个引脚位的功能说明功能的简述 低功耗静态电流1.0A; 工作电压VCC3.0-13V; 四个按键输入,最多可组合至15个按健; 内含振荡线路,只须外接一个电阻(推荐值330K); eV1527可代替RT1527以及升级FP527、eV527; 小体积8脚贴片封装。是PT2260、PT2262理想的升级换代产品; EV1527设定的地址码和数据码从其4脚串行输出,其发出的编码信号由同步码、地址码内码和数据码组成一个完整的字码,每次发送4组相同字码,既同步码是位码的4倍宽,而EV1527的发送频率周期是由其电压和振荡电阻共同决定的。图3.6.5 EV1527编码的码位波形从码位波形图可以看出,每组字码都从同步码开始,紧接着是12个码位,每一个有效码位都是从高电平开始,到低电平,到高电平,再回到低电平。从码位波形图还可以看出,每一位码都可以分成两段,以每段中的电平宽度来描述码位。同步码及各个码位的高低电平宽度都不一样,所以采用软件解码时,可以先判断出同步码头,然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。在学习完无线指令后,只要采用定时器,按所存储的指令编码定时输出每一位码位的高低脉冲,即可实现软件编码。3.7无线接收电路的设计图3.7.1 接收电路原理图工作原理如图3.7.1所示接收模块的接收天线接收到来自发射模块的编码信号,通过接收芯片480R的D0端口传送数据给单片机12F675的GP2端口,然后12F675单片机再将数据传送到GP1端口,由GP1端口传送数据给排针的5号引脚再传送给主控制芯片STC12C2052AD的P3.2端口。480R接收芯片的介绍产品描述 SYN480R是法国SYNOXO公司推出新一代的单片无线ASK/OOK(ON-OFF Keyed)接收芯片,主要应用于无线射频遥控领域。与上一代产品SYN400R相比,SYN480R具有更高的灵敏度。在433MHz应用环境下,灵敏度可以达到-107dBm,大大增加了接收距离。同时,SYN480R比SYN400R具有更高的集成度,高频信号接收功能全部集成于片内,以达到用最少的外围器件和最低的成本获得最可靠的接收效果。所以说SYN480R是真正意义上的“天线高频AM信号输入,数字信号输出”的单片接收器件。同时,SYN480R片内自动完成所有的RF及IF调谐,这样在开发和生产中就省略了手工调节的工艺过程,自然也降低了成本,增强了产品的竞争力。为使产品具有更长的待机时间,SYN480R具有两项独特的功能(1)关闭模式Shutdown Mode。用于停止操作,系统进入低功耗状态。(2)唤醒功能。芯片接收到有RF信号输入后会向主控制器发出一个“唤醒信号”叫醒CPU,通知其退出stand by状态。这些功能更有利于用户设计低功耗或超低功耗产品,如RKE RFID。SYN480R的特性(1)完全的单片UHF接收器件(2)频率范围300440 MHz,接收灵敏度-106dBm(315MHz),-107dBm(433MHz)(3)传输速率2.5kbps SWP,10kbps FIXED(4)自动调谐,无需手动调节无需外接滤波器和电感(5)低功耗 3.7mA(315MHz,完全工作)、0.9A(关闭模式,shutdown mode)370A(315MHz,10 1占空比)(6)唤醒功能用于使能外部解码板和MCU(7)RF天线辐射非常低 (8)标准的CMOS接口控制及解码数据输出 (9)最经济的外围器件设计方案(10应用领域有无线鼠标键盘、远距离 RFID、遥控扇/灯、无线遥控门汽车遥控钥匙门禁RKE、本地遥感勘测系统、摩托车防盗器、无线传感器等。12F675单片机的简介引脚示意图图3.7.3 12F675的引脚图(1)12F675是8引脚闪存8位的CMOS单片机高性能的RISC CPU。仅需学习35条指令除了跳转指令以外所有指令都是单周期工作速度DC20MHz 振荡器/时钟输入DC200ns 指令周期中断功能8级深度硬件堆栈 直接、间接和相对寻址方式(2)特殊单片机功能可选择内部和外部振荡器 高精度内部4MHz振荡器,其出厂时精度已校准为1 可使用晶振和谐振器作为外部振荡器电压典型值为3.0V时,将CPU从休眠模式唤醒需5us省电休眠模式宽工作电压范围,从2.0V到5.5V工业级和扩展级温度范围低功耗上电复位(POR)上电延迟定时器(PWRT)和振荡器起振定时器(OST)欠压检测(BOD)带有独立振荡器的看门狗定时器,可以保证可靠的运行复用/MCLR输入引脚引脚电平变化可触发中断独立的可编程弱上拉功能可编程代码保护高耐久性的闪存/EEPROM存储单元闪存耐写次数达100,000次EEPROM耐写次数达1000,000次闪存/数据EEPROM的数据保持期40年(3)低功耗功能待机电流 当电压为2.0V时,典型值为1nA工作电流 当频率为32KHz,典型值为8.5uA 当频率为1MHz,典型值为100uA 看门狗定时器电流 当电压为2.0V时,典型值为300nA定时器1的振荡电流 当频率为32KHz、电压为2.0V时,典型值为4uA(4)外设功能6个具有独立方向控制功能的I/O口引脚高灌/拉电流能力,可直接驱动LED模拟比较器模块带有 一个模拟比较器 片上可编程比较器参考电压模块 来自器件输入引脚的可编程输入复用 可外部访问比较器输出模拟转换器模块 10位的分辨率 可编程的4通道输入 参考电压输入定时器0带有8位可编程预分频器的8位定时器/计数器增强的定时器1带有预分频器的16位定时器/计数器外部选通输入模式如果已选用TNTOSC模式的话,那么在LP模式中可选择OSC1和OSC2作为定时器1的振荡器。通过两个引脚可实现在线串行编程第四章 系统的软件设计4.1 控制程序的设计思路该控制程序主要用单片机控制继电器的通与断,单片机通过外部中断等待继电器闭合;如果继电器闭合,则开定时器T1通过判断比较采样电流的大小,当采样电流小于设定值时,断开继电器,用电器则无法充电;当采样电流大于设定值时,闭合继电器,用电器则可以充电。外部中断到来时蜂鸣器报警,继电器取反,标志位也取反。定时器中断,当预先设定的充电时间到了之后,自动的将继电器断开,标志位也取反。开始初始化开外部中断0循环等待判断继电器是否通开定时器1中断AD取样判断取样结果是否小于某值断开继电器YYNN开蜂鸣器继电器取反,标志位取反返回主程序外部中断定时到继电器取反,标志位取反返回主程序定时器中断图4.1 总体流程图4.2 发送和接收程序的设计思路EV1527编码芯片,通过1个按键来控制编码芯片的输出(TXD引脚串行输出数据),并结合无线模块来实现编码数据的发送。通过改变电阻的参数,可以改变数据位码的宽度。通过晶振来产生载波,数据和载波通过天线向空气周围发散无线信号。接收程序是无线通信模块的接收端收到发送端送过来的信号后传给单片机,单片机进行解码、存储和验证,判断收到的是不是先前编的那串脉冲。用软件解码时,可以先判断出同步码头,然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。在学习完无线指令后,只要采用定时器,按所存储的指令编码定时输出每一位码位的高低脉冲,即可实现软件编码。开始初始化有按键延时有按键有信号自学习循环有信号信号匹配输出脉冲延时有信号NNNNNYYYYY图4.2 接收流程图第五章 无线取电系统的测试结果及结论5.1 调试首先检测硬件电路的设计原理是否正确,能否达到预期效果以及实现方法是否简便;其次在焊接有线电路之后,认真检查电路焊接情况。这里采用分块调试的方法,分为无线发送电路,无线接收电路以及单片机控制电路。在每个模块的调试过程中又采用了由局部到整体,由简单到复杂的调试方法。最后把各个模块连在一起进行全面的调试。其次,检查程序代码的问题,用Keil uVision3运行检查程序是否正确,先创建.hex文件,用现成的学习机将编号的代码烧到所用的单片机内,后在安放在硬件电路板上。我在调试过程中出现的问题有(1)在发射模块与接收模块进行学习的时候,总是学习不进去,导致解码不成功。(2)继电器的常开与常闭端口搞错了,导致用电器无法取电。(3)在电流互感器的中间穿入一根火线之后没有在拖线板上加负载,由于电流互感器产生的电流很小,导致单片机的P1.0端口的电压过小,无法进行采样。(4)另外在程序部分也随着调试的进行作了相应修改。5.2 结论本文在参考大量资料的基础上,针对小区电动车充电难的问题,合理的提出了无线取电系统的设计方案。运用无线遥控器控制电动车充电与断电,这种方式有效的解决了很多住在高层的车主对其电动车充电难和过度充电等问题,同时防止了火灾等安全隐患的发生。本设计所研究的小区电动车无线取电系统的设计采用STC12C2052AD为核心控制器,考虑设计每户单独电源计费,每户配备遥控器,通过遥控器控制电源通断电,同时电动车充满电亦可自行断电,需要再次接通电源必须要有与之配套的遥控器操作。因此无线取电系统的设计使得充电更加方便管理,并且可以节约能源,具有一定的市场前景。 单片机从20世纪70年代问世以来,以其极高的性价比受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。现如今,单片机已渗入到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因此学好应用单片机对于我们的创新很有帮助。随着单片机技术的更新以及无线电技术的不断发展,因此本设计无线取电系统还有很大的提升空间。致谢本人在此衷心感谢我的导师朱金荣老师,朱老师学识渊博,特别是朱老师严谨的治学态度,给我留下了极为深刻的印象。尽管工作繁忙,仍对本人的学习进行了细致、深刻的指导。在本人毕业设计期间,更是给予细心的指导和帮助,并认真细致地审阅,提出修改意见,使本人设计得以顺利完成。在毕业设计阶段,老师和学长们都提出