基于嵌入式系統(tǒng)的電動汽車交流充電樁設計
4.1 任務規(guī)劃
為實現交流充電樁的功能要求,本文設計了以下任務:按鍵查詢任務、按鍵處理任務、LCD顯示任務、IC卡讀寫任務、充電參數設置任務、充電過程控制任務、看門狗及異常檢測任務。其中,按鍵查詢任務和看門狗及異常檢測任務設置為周期性任務。任務規(guī)劃的關鍵是任務優(yōu)先級的分配,根據任務的關聯性、關鍵性、緊迫性、頻繁性、快捷性和傳遞性,本文最終確定的優(yōu)先級規(guī)劃如表1所示。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/148058.htm
4.2 任務關聯設計
任務關聯設計如圖5所示。系統(tǒng)應用軟件包括7個任務,其中,按鍵查詢任務延時循環(huán)檢測按鍵輸入,并將輸入鍵值通過消息郵箱傳遞給按鍵處理任務實現按鍵控制,或傳遞給參數設置任務完成充電參數輸入;按鍵處理任務接收輸入鍵值并相應驅動軟件的工作流程;充電參數設置任務接收輸入參數值并保存為全局變量;IC卡讀寫任務接收信號量在適當的時機進行尋卡及讀寫操作,并利用信號量對充電過程實現啟停控制;喂狗及異常檢測任務以一定的周期循環(huán),阻止看門狗溢出,在出現異常時進行故障處理,并通過消息郵箱停止充電過程;LCD顯示任務接收到其他任務的信號量通知后,更新當前顯示信息。
軟件設計中,各任務優(yōu)先級之間有一定的間隔,將來在更新任務或增加一個新任務時,能在不改變現有優(yōu)先級分配的情況下,輕松找到一個合適的空閑優(yōu)先級,為系統(tǒng)的改進和升級提供了便利。操作系統(tǒng)的時鐘節(jié)拍設為10 ms,可以滿足充電樁的實時性要求。經過調試,軟件運行穩(wěn)定,人機交互響應及時,電能計量與收費準確,數據通信可靠。
5 結語
本文以基于Cortex-M3內核的微處理器為主體,結合μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)構建成中央管理模塊的軟硬件平臺,加上交流輸入、輸出控制模塊,實現了電動汽車交流充電樁的整體設計,系統(tǒng)具有以下特點:
(1)模塊化設計,各模塊在物理上分開,便于維護;
(2)人機接口友善,顯示形式多樣,操作方便;
(3)硬件上采用冗余設計,軟件采用實時操作系統(tǒng),可擴展性強,便于產品的快速升級。
目前,研制的交流充電樁樣機已完成了功能試驗、環(huán)境試驗及電磁兼容試驗等測試,實現了預期的設計目標。系統(tǒng)工作穩(wěn)定,樁體安裝方式靈活,適用于構建便捷的電動汽車電能補給網絡,有利于電動汽車的普及和推廣。
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