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    3.2  接口板硬件设计  23
    3.2.1  接口板主控模块硬件设计 … 23
    3.2.2  充电导引模块硬件设计  23
    3.2.3  与人机交互通信模块设计 … 24
    3.2.4  与主控板通信模块设计  24
    3.3  电源板硬件设计  24
    3.4  小结 … 25
    4  系统软件设计 … 26
    4.1  主控板程序设计  26
    4.1.1  主控板程序设计思想 … 26
    4.1.2  主控板总体任务关联图  26
    4.1.3  主控板任务关联分析及各任务程序流程图  27
    4.2  接口板程序设计  39
    4.2.1  接口板功能框图 … 39
    4.2.2  接口板各模块程序流程图 … 40
    4.3  通信协议 … 42
    4.3.1  STM32F107与ADE7816之间的SPI通信 … 43
    4.3.2  STM32F107与EFM8之间的I2C通信  43
    4.3.3  EFM8与人机交互之间的UART通信  44
    4.4  数据存储格式  45
    4.4.1  SST25VF032B数据存储格式  45
    4.4.2  CAT25256数据存储格式 … 45
    4.4.3  CAT24C256数据存储格式 … 46
    4.5  小结 … 47
    5  系统调试及功能测试  48
    5.1  程序调试及功能测试  48
    5.1.1  电能计量及系统监控功能测试 … 48
    5.1.2  充电导引功能测试  56
    5.1.3  语音播放功能测试  58
    5.1.4  数据存储功能测试  58
    5.1.5  通信功能测试  62
    5.1.6  系统文护升级功能测试  65
    5.1.7  万年历系统时钟功能测试 … 65
    4.2  小结 … 66
    结论 … 67
    致谢 … 68
    参考文献69
    附录A  电路原理图  71
    附录B  PCB板图 … 74
    附录C  通信协议 … 77
    附录D  数据存储格式 … 83
    附录E  部分程序代码 … 89
    1  绪论
    1.1  研究背景及意义
    近几年,国家出台了越来越多的电动汽车的优惠政策,从购车优惠补贴到免征车辆购置税,国家对电动汽车的重视程度由此可见一斑。电动汽车是指以车载电源为动力,采用电动机驱动其行驶,符合相应国家法律法规的车辆。电动汽车以电能为主要能源,使用时节能环保,备受全世界人民的关注与青睐[1]。
    但是电动汽车充电一次的行驶里程比较短,就市面上普通电动汽车而言,充一次电,一般续航300公里左右,因此需要加大充电设备基础设施建设,完善电动汽车充电网络,为电动汽车用户提供方便快捷的充电服务。电动汽车充电设备主要有:充电站,换电站和充电桩三种。其中充电桩相比前两种设备,布设灵活,可以安置在街道、住宅区、工作区等区域的停车场所。而且体积更小,安装更加方便,可以直接接入220V的家庭电网,不需要太多的电网整改开支[2-3]。
    由于国外的科技比较发达,环保理念比较深入人心,所以,电动汽车在国外市场,早已占据一定地位,因此他们的充电桩也开发和使用得比较早。
    国外充电桩示例图
      图1.1  国外充电桩示例1        图1.2  国外充电桩示例2        图1.3  国外充电桩示例3
    上面三张图就是国外比较有名的电动汽车充电桩。图1.1是Aero vironment公司推出的电动汽车充电桩,可实现2/4充电口充电,用来给符合标准SAE J1772的电动汽车和可充电混合动力车充电。图1.2是SemaConnect公司的ChargePro 620,可以实现两辆电动汽车充电,并且具备 iPhone 和 Android的手机客户端,可以允许充电车主随时查看充电状况。图1.3是ENSTO公司产品,同时支持常规(16A)和快速(32A)充电,支付方式支持RFID卡和手机支付[4]。
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