基于μCOSⅡ的燃料电池电动车数据采集系统研究与设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于μC/OS-Ⅱ的燃料电池电动车数据采集系统研究与设计姓名：江慧申请学位级别：硕士专业：控制科学与工程指导教师：邓坚201105武汉理工大学硕士学位论文IIlllrIIrlitIIII!IIlY1880886摘要在能源与环境的双重压力及各国政府和相关机构的高度重视下，目前燃料电池电动车的研究已经取得了许多重要的成果，但燃料电池电动车数据采集系统的研究还有很大的发展空间。电动汽车数据采集系统在燃料电池电动汽车行驶过程中同步地记录其体系中的众多参数，为整车控制策略的制定和优化提供充足客观的数据分析依据。目前数据采集系统应向着功能多样、存储能力强、体积小、便携性好

2、等方面发展，本文设计的数据采集系统即利用USB技术并以嵌入式操作系统为平台，很好的达到了这个目标。本文的主要研究内容如下：以三星公司生产的ARM处理器为内核的32位单片机S3C4BOX为核心，指出了各个部分的设计思想、原理电路，特别是USB通信接口电路和CAN通信接口电路的设计，给出了数据采集装置各部分原理电路图。分析嵌入式实时操作系统斗C／OS．II的内核原理，并在此基础上完成了该系统的移植。采用基于嵌入式实时操作系统的软件开发模式，设计了数据采集装置的各个任务。重点分析了主控制器模块、USB通信协议和CAN总线通信协议。USB传输速度快、即插即用、易于扩展、占用系统资源少，使系统

3、可以在非PC机环境下进行数据的采集和存储；而laC／OS．II代码效率高、占用空间小、有良好的实时性和可靠性，本文把这两者运用到传统的数据采集系统中，使该系统使用方便、灵活可靠，便于功能的升级与扩展。通过在燃料电池电动车上进行实车运行实验，结果表明，该系统工作性能稳定，抗干扰能力较强，测量精度和采样频率较高，用户操作方便，系统可扩展性良好，对于分析燃料电池电动汽车的运行状况及研究开发和评估优化燃料电池电动汽车的控制策略具有较高的实用价值。关键词：数据采集，嵌入式系统，laC／OS—II，S3C44BOX，CAN，USB武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTEnvironmentan

4、dtheenergyproblemshavebroughtthefueleellelectricautomobileshootingahead．Becauseofvariouscountries’governmentandtheresearchorganizationattachimportancetoit．thefueleellelectricvehicle’Sresearchhasalreadymademanyimportantprogresses，butthedataacquisitionsystemonthefueleellelectriccal"’sresearchstil

5、lhasmanydevelopmentopporttmities．Aautomobiledataacquisitionsystemcansynchronizedlyrecordthefuelcellelectricautomobilesystem’Sparameters．andprovideSU伍cientandobjectivedataanalysisforformulatingandoptimizingthefoeleellelectricautomobilecontrolpolicy．Atpresentthedataacquisitionsystemshouldturntowa

6、rdthefunctiontobediverse，memorypropertytobestrong，thevolumetobesmall，andtheportabilitytobegoodandSOon．Thisdesignusesuniversalserialbus(USB)technologyandbasesonembeddedreal-timeoperatingsystem，excellentlyaccomplishedthegoal．ThePaperhascompletedthedataacquisitioninstallmenthardwareandsoftware’sde

7、sign．Indetail：take32coresmonolithicintegratedcircuit$3C480Xasthekernel，whichiSaARMprocessorproducedbySamsungcorporation．pointedoutthedesignconceptandtheschematiccircuitofeachpart，speciallytheUSBcommunicationinterfacecircuitandtheC