基于嵌入式系統(tǒng)的電動(dòng)汽車交流充電樁設(shè)計(jì)
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4．1 任務(wù)規(guī)劃
為實(shí)現(xiàn)交流充電樁的功能要求，本文設(shè)計(jì)了以下任務(wù)：按鍵查詢?nèi)蝿?wù)、按鍵處理任務(wù)、LCD顯示任務(wù)、IC卡讀寫任務(wù)、充電參數(shù)設(shè)置任務(wù)、充電過程控制任務(wù)、看門狗及異常檢測任務(wù)。其中，按鍵查詢?nèi)蝿?wù)和看門狗及異常檢測任務(wù)設(shè)置為周期性任務(wù)。任務(wù)規(guī)劃的關(guān)鍵是任務(wù)優(yōu)先級的分配，根據(jù)任務(wù)的關(guān)聯(lián)性、關(guān)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://m.butianyuan.cn/article/148058.htm
4．2 任務(wù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)
任務(wù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)如圖5所示。系統(tǒng)應(yīng)用軟件包括7個(gè)任務(wù)，其中，按鍵查詢?nèi)蝿?wù)延時(shí)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(wù)實(shí)現(xiàn)按鍵控制，或傳遞給參數(shù)設(shè)置任務(wù)完成充電參數(shù)輸入；按鍵處理任務(wù)接收輸入鍵值并相應(yīng)驅(qū)動(dòng)軟件的工作流程；充電參數(shù)設(shè)置任務(wù)接收輸入?yún)?shù)值并保存為全局變量；IC卡讀寫任務(wù)接收信號量在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行尋卡及讀寫操作，并利用信號量對充電過程實(shí)現(xiàn)啟停控制；喂狗及異常檢測任務(wù)以一定的周期循環(huán)，阻止看門狗溢出，在出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行故障處理，并通過消息郵箱停止充電過程；LCD顯示任務(wù)接收到其他任務(wù)的信號量通知后，更新當(dāng)前顯示信息。
軟件設(shè)計(jì)中，各任務(wù)優(yōu)先級之間有一定的間隔，將來在更新任務(wù)或增加一個(gè)新任務(wù)時(shí)，能在不改變現(xiàn)有優(yōu)先級分配的情況下，輕松找到一個(gè)合適的空閑優(yōu)先級，為系統(tǒng)的改進(jìn)和升級提供了便利。操作系統(tǒng)的時(shí)鐘節(jié)拍設(shè)為10 ms，可以滿足充電樁的實(shí)時(shí)性要求。經(jīng)過調(diào)試，軟件運(yùn)行穩(wěn)定，人機(jī)交互響應(yīng)及時(shí)，電能計(jì)量與收費(fèi)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)通信可靠。
5 結(jié)語
本文以基于Cortex-M3內(nèi)核的微處理器為主體，結(jié)合μC／OS-Ⅱ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)構(gòu)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(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車交流充電樁的整體設(shè)計(jì)，系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
(1)模塊化設(shè)計(jì)，各模塊在物理上分開，便于維護(hù)；
(2)人機(jī)接口友善，顯示形式多樣，操作方便；
(3)硬件上采用冗余設(shè)計(jì)，軟件采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，便于產(chǎn)品的快速升級。
目前，研制的交流充電樁樣機(jī)已完成了功能試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)及電磁兼容試驗(yàn)等測試，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。系統(tǒng)工作穩(wěn)定，樁體安裝方式靈活，適用于構(gòu)建便捷的電動(dòng)汽車電能補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)，有利于電動(dòng)汽車的普及和推廣。
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