毕业设计(论文)-基于ARM的风力发电机智能充电器设计 - 图文 下载本文

西南交通大学硕士研究生学位论文 第24页 (三)

通信方式

1. 通讯采用中断接收、查询发送的异步通信模式。

2. 通讯采用一问一答方式,由上位机发出一帧,下位机回答一帧。本通讯不要求较高的实时性,这种一问一答方式简单而可靠。

3. 下位机接收一帧,回答一帧;下位机接收错误时发送报错帧应答;上位机收到下位机的正确应答帧后,继续发送下一帧。

4. 上位机等待下位机应答响应的最长时间为200ms,无应答或者收到错误应答,则重复发送该帧。连续10次无正确应答(无应答或者收到错误帧),或者应答时间超过200ms,则上位机报错,并在界面提示通讯失败(如图3-17所示),终止本次通信。 (四)

帧类别

图3-17 连机超时提示 1. 计算机发出的帧类别:命令帧、查询帧。 2. 单片机发出的帧类别:回答命令帧、回答查询帧。 (五) 帧格式定义

每个数据帧长度固定为14个字节,帧结构定义为: 位置 1、2 3 帧类别 4、5 帧标识 6 长度 7、8、9、10 参数数据 11、12 CRC 13、14 帧尾标识 定义 帧头标识 西南交通大学硕士研究生学位论文 第25页 帧结构说明如下:

1. <帧头标识> 用数值55,66表示一帧数据的开始,占用2个字节。 2. <帧类别> 帧类别占用为1个字节。

0x0C—上位机发命令; 0xCC—下位机发命令回答; 0x0D—上位机发查询; 0xDD—下位机发查询回答; 0x88—上位机联机命令; 0x99—下位机联机应答; 0x44—下位机接收错误报错。

3. <标识> 标识占用为2个字节,分为标识1和标识2。 A. 标识1为参数类型:

01—电源控制类参数; 03—时间控制类参数; 02—温度控制类参数; 04—AD采集及校对。

B. 标识2为参数编号:它对同一类型参数进行编号标识,编号范围0x00~ff。 4. <长度> 参数长度指后面参数数据占用的字节数。

5. <参数数据> 参数数据本身,占用4个字节,未用的字节默认为0。 6. 前10个字节的CRC数据校验值,占用2个字节。 7. <帧尾标识> 用数值AA,BB表示一帧数据的结束,占用2个字节。 (六) 帧应用举例 1. 上位机联机握手帧: 位置 定义 1、2 55、66 3 88 4、5 Xxxx 6 xx 7、8、9、10 xxxxxxxx 11、12 CRC 13、14 AA、BB 2. 下位机应答握手帧: 位置 定义 1、2 55、66 3 99 4、5 Xxxx 6 xx 7、8、9、10 xxxxxxxx 11、12 CRC 13、14 AA、BB 3. 上位机发电源类参数命令帧 位置 定义 1、2 55、66 3 0C 4、5 01 xx 6 xx 7、8、9、10 xxxxxxxx 11、12 CRC 13、14 AA、BB 西南交通大学硕士研究生学位论文 第26页 4. 下位机应答电源类参数命令帧 位置 定义 1、2 55、66 3 CC 4、5 01 xx 6 xx 7、8、9、10 xxxxxxxx 11、12 CRC 13、14 AA、BB 5. 上位机发温度类参数查询帧 位置 定义 1、2 55、66 3 0D 4、5 02xx 6 xx 7、8、9、10 xxxxxxxx 11、12 CRC 13、14 AA、BB 6. 下位机发应答温度类参数查询帧 位置 定义 1、2 55、66 3 DD 4、5 02xx 6 Xx 7、8、9、10 xxxxxxxx 11、12 CRC 13、14 AA、BB 7. 下位机发报错帧 位置 定义 1、2 55、66 3 44 4、5 Xxxx 6 Xx

7、8、9、10 xxxxxxxx 11、12 CRC 13、14 AA、BB 西南交通大学硕士研究生学位论文 第27页 3.4 控制板电路板设计

3.4.1 PROTEL 设计技术

Protel 99 SE是Altium公司最为代表性的一款功能强大、深受电路设计者欢迎使用的EDA设计系统软件。它将电路原理图设计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多个实用工具软件组合后构成的EDA工作平台,为用户提供全线的设计解决方案。

在原理图完成的基础上,利用Protel进行PCB设计一般遵循:确定外形、布局、布线、规则检查等几个步骤。基本设计步骤如下:

1. 绘制元件库,根据设计所需器件,制作元件库。 2. 绘制原理图,取出原件,绘制电路原理图。

3. 绘制封装库,根据设计所需器件封装,绘制器件封装库。

4. 导入网络表,从电路图生成网络表,并把网络表装入PCB电路版图。 5. 电路板布局,布置PCB电路板上器件的位置。 6. 电路板画线,PCB电路板中完成器件的电气连接线。

7. 电气规则检查,根据设置的电气规则检查PCB设计是否违反规则,并改正。 在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的器件库和PCB的器件库。标准器件可以用Protel自带的库,但有些器件很难在标准库中找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸做自己的器件库,拥有自己的SCH器件库和PCB器件库。PCB器件库要求非常严格,它决定电路管脚的电气连接,和板子上器件的安装。SCH的器件库要求相对比较松,关键是定义好电气意义的管脚属性,以及与PCB器件的对应关系就行。最终达到SCH和PCB的完美融合。

3.4.2 控制板PCB设计

一. 控制板PCB布局

本充电器控制板,根据安装要求确定的尺寸,完全满足器件要求,而且板的空间还有很大的余量,为布局布线提供了充足的空间。本电路布局思想如下:

1. 对有严格位置要求的器件优先考虑,如连接外部,位置固定的接口。 2. 根据数模电分置,模块电源隔离的原则,确定各模块电路与接插件的位置,把接插件涉及的模块进行优先布局,按电源进行分类划分。其它模块以CPU为中心,根据连接线所处位置,同时参考连接线的信号走向,进行模块的位置布局,考虑好模块与模块之间的连接线,尤其是批量的总线需要重点和优先考虑。