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燃料电池城市客车数据支持系统设计

作者:时间:2009-05-13来源:网络收藏

在常规的发动机控制中,常用于柴油机的喷油控制等工作。然而,在控制体系中,控制器基于CAN网络控制,模块在实际控制中使用不多。在本文中,使用控制器中空闲的模块作为的运算单元,并不影响主控制任务的实时性能。同时,该方案不需要增加单独的控制器单元,简化了硬件,节约了成本。因此,该方案可以很好地弥补两种常用车用记录方案的缺陷。控制部分的框图如图3所示,采用数字核心MPC5xx系列的TPUA控制存储模块,TPUB控制时间日历模块。

2 硬件

数据的硬件部分包括时间日历模块和数据存储模块两部分。前者的作用是为记录的数据提供时间参考,后者的作用是存储数据。

2.1 时间日历模块

为了在发动机电控单元断电后保持数据记录时间参考的准确性,采用了独立的时钟芯片DS12CR887来获取当前时间。该芯片集成了时钟振荡器和内置电池,无需外部供电和驱动电路,同TPU的接口为并口。

时钟芯片DS12CR887拥有128 B的内存单元,包括年、月、日、星期、小时、分、秒寄存器以及三个控制寄存器,还有114 B的通用内存。由于内置电池的作用,无论上电与否,时钟芯片都在运行之中;任何时刻,都可以通过并口读取时钟芯片内存得到当前的绝对时间。该芯片对于少于31天的月份可自行调整,还可进行闰年补偿。该时钟芯片精度较高,在25℃的环境下,每月的误差不超过1min。

2.2 数据存储模块

数据系统记录的数据量大,记录时间跨度长,对存储器的容量要求很高。同时,为了便于嵌入电控单元,应尽量减少存储器的体积。除此之外,成本问题也是需要考虑的因素。在比较了U盘、SD卡和EEPROM三种存储器后,选择了容量体积比最大且价格低廉的SD卡作为本系统的存储设备。

本文采用Kingston公司2 GB的Micro-SD卡作为存储器,Micro-SD卡的体积很小,可以很方便地通过卡座安装在电路板上,便于拆卸。按照一天工作8小时计算,2 GB的容量可以存储140天的运行数据,对于实际记录来说,该性能可以完全满足要求。在设计中,使用数字核心MPC5xx的TPUA模块对Micro-SD卡进行操作,两者之间利用串行SPI协议进行通信。由于Micro-SD卡的供电系统和信号系统都是3.3 V标准,而的数字核心为5 V标准,因此在通信接口之间采用电平转换芯片进行信号转换,并且增加独立的电源模块。该部分的硬件原理如图4所示。

3 设计

3.1 时间日历系统设计



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