低功耗蓝牙纯电动智能车监测系统的开发

发布时间：2017-10-14 10:34

  本文关键词：低功耗蓝牙纯电动智能车监测系统的开发

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【摘要】：新能源汽车因全球气候变暖加剧而成为最主流的发展趋势。本文以优化纯电动汽车实时监测系统的线束和操作为目的,基于蓝牙4.0和飞思卡尔大赛B型车开发一种智能车无线实时监测系统。论文主要工作如下:硬件电路设计主要包括:用电池测量芯片LTC2943和充电芯片LTC1732设计了锂电池充放电监测电路,实现了锂电池电压、电流和电量的监测。采用3个DS18B20温度传感器联网,实现了单体锂电池三个不同部位的温度监测。以EA62-CS3C欧姆龙编码器为车速传感器,实现了智能车的速度监测。使用CC2541模块设计了蓝牙4.0主从机,实现了智能车状态数据的无线传输。采用两个大电流半桥驱动器BTN7970B组成了一个H桥,驱动RS-540SH-7520直流电机。以低压差线性稳压器LM2940和LM1117设计了降压稳压电路,实现了各模块的稳定供电。实验结果表明:硬件正常运行,实现了设计功能。程序设计主要包括:LTC2943的I2C总线通信程序。DS18B20的单线总线程序。RS540电机和TRS-D05舵机PWM驱动程序。运用机械原理中机构的结构分析知识,分析了B型车的转向机械结构,建立了空间三杆机构模型,并推导出了由舵机转角γ计算B型车转向角的θ公式。蓝牙4.0主从机配对通信AT指令配置。实验结果表明:程序调试成功,实现了对硬件的驱动。软件设计主要包括:电池监测、温度采集、整车控制串口通信模块及编码。锂电池(电压、电流、温度、电量)报文的解析、运算和显示模块。智能车车速和转向角报文的解析、运算与显示模块。软件安装包的生成。实验结果表明:在windows操作系统环境下,软件安装与运行正常稳定。软硬件调试主要包括:锂电池状态监测。智能车整车控制器PWM驱动。蓝牙4.0无线通信。智能车监测系统软硬件的综合调试。调试结果表明:软硬件工作正常,实现了智能车的监测。
【关键词】：智能车 监测系统 无线通信 蓝牙4.0
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6;TN925
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 纯电动智能车监测关键技术研究现状11-15
• 1.2.1 智能车锂电池监测研究现状11-13
• 1.2.2 智能车舵机转向监测研究现状13-14
• 1.2.3 智能车编码器速度监测研究现状14-15
• 1.3 低功耗蓝牙发展及研究现状15
• 1.4 论文主要内容15-17
• 第2章 低功耗蓝牙纯电动智能车监测系统电路设计17-41
• 2.1 锂电池放电监测电路板18-23
• 2.2 锂电池充电电路板23-25
• 2.2.1 LTC1732芯片23-24
• 2.2.2 LTC1732外围电路及PCB设计24-25
• 2.3 锂电池温度采集电路板25-29
• 2.4 低功耗蓝牙主从机电路板29-33
• 2.4.1 低功耗蓝牙模块30
• 2.4.2 低功耗蓝牙主从机电路设计30-32
• 2.4.3 低功耗蓝牙电源稳压电路32
• 2.4.4 PCB设计与试验32-33
• 2.5 智能车整车控制器电路板33-40
• 2.5.1 MC9S12XS128MAA最小系统电路33-34
• 2.5.2 RS540直流电机驱动电路设计34-36
• 2.5.3 TRS-D05舵机接口电路36-37
• 2.5.4 EA62-CS3C欧姆龙编码器接口电路37
• 2.5.5 液晶显示接口电路37-38
• 2.5.6 CAN总线收发器电路及PCB设计38-39
• 2.5.7 PCB设计与试验39-40
• 2.6 本章小结40-41
• 第3章 低功耗蓝牙纯电动智能车监测系统程序设计41-62
• 3.1 锂电池充放电板程序设计41-46
• 3.2 锂电池温度采集板程序设计46-50
• 3.3 低功耗蓝牙主从机配对指令设置50-54
• 3.4 智能车整车控制器程序设计54-61
• 3.4.1 智能车转向机构与转向角计算公式55-57
• 3.4.2 智能车速度计算公式57-59
• 3.4.3 智能车转向角与速度程序设计59-61
• 3.5 本章小结61-62
• 第4章 低功耗蓝牙纯电动智能车监测系统软件设计62-73
• 4.1 软件串口通信模块62-63
• 4.2 软件数据解析与运算模块63-66
• 4.2.1 锂电池电压、电流、温度和电量解析与运算63-65
• 4.2.2 智能车车速和转向角解析与运算65-66
• 4.3 软件显示与报警模块66-70
• 4.3.1 锂电池电压、电流、温度和电量显示与报警66-69
• 4.3.2 智能车车速和转向角显示与报警69-70
• 4.3.3 锂电池电压电流波形图表清零70
• 4.4 软件安装包的生成与安装及软件界面70-72
• 4.5 本章小结72-73
• 第5章 低功耗蓝牙纯电动智能车监测系统安装与调试73-84
• 5.1 锂电池监测的调试73-76
• 5.2 智能车整车控制器的调试76-79
• 5.3 低功耗蓝牙无线通信调试79-81
• 5.4 智能车监测系统软硬件的综合调试81-83
• 5.5 本章小结83-84
• 总结与展望84-86
• 参考文献86-89
• 致谢89

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本文编号：1030608