基于lpc2294车载电源监控系统

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1、研究与DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．02．023基于LPC2294的车载电源监控系统王苏敬，阎兆允，郭旭刚(中国铁道科院研究院机车车辆研究所，北京100081)摘要：为了满足车载电源多模块监控的实时性、可扩展性、灵活性、可靠性等需求，采用LPC2294作为监控模块主控芯片组建了监控网络，对带DSP控制器的逆变电源模块、开关电源模块和蓄电池控制模块通过CAN总线进行监控；另外监控模块通过工业以太网与Pc机连接，实现系统的后台监控。重点介绍了监控模块的软硬件设计及CAN总线应用层协议的具体制定和实现。关键词：监控系

2、统；CAN总线；工业以太网；应用层协议中图分类号：TN915．852文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)02—0081—04MonitoringSystemforVehiclePowerSupplyBasedonLPC2294WANGSu-jing，YANZhao-yun，GUOXu—gang(Locomotive＆CarResearchInstitute，ChinaAcademyofRailwaySciences，Beijingl00081，China)Abstract：Inordertomeetthereahime，expan

3、sibility，flexibilityandreliabilityrequirementsofthevehiclepowersupplymuhimodulemonitoring，themonitoringsystemadoptsLPC2294asthemaincontrolchipforconstructingmonitoringnetworktomonitorinverterpowersupplymodulewithDSPcontroller，switchpowersupplymoduleandcontrolmoduleforthestorag

4、ebattery．Inaddition，throughtheindustrialEthernetconnectthemonitoringmoduleandPC，toachievethebackgroundmonitoring．ThehardwareandsoftwaredesignofmonitormoduleandprotocoloftheapplicationlayerforCANaremainlyintroduced．Keywords：monitoringsystem；CANbus；industrialEthernet；protocoltot

5、heapplicationlayer0引言1电源监控系统总体结构电源系统运行质量的好坏将直接关系到整套系统采用分级监控的设计方案，包括逆变电车载系统的运行质量及安危。这决定了电源监控源、开关电源及电池控制模块、监控单元、后台系统必须是实时性、准确性、快速响应性都很高终端三级设备。示意图如图1所示。的大型分布式网络系统。它必须具有“三遥”(遥测、遥控和遥信)的基本功能，数据的存储及处理、告警的查询分析和统计等功能也必不可—竺—竺_】==兰兰=——Il少。随着计算机网络技术的迅速发展，全数字的CAN一一一一一一现场总线控制系统代替数字与模拟混合分布式控

6、制系统已经成为工业自动化控制系统发展的必然一：I⋯删⋯P口趋势】，本文采用LPC2294作为监控模块主控芯片组建了基于CAN总线监控网络，并设计了简单图1三级监控系统示意图实用的车载CAN总线应用层协议；监控模块通过工业以太网与PC机连接，实现系统的后台监逆变电源、开关电源和电池控制模块均自带控。经过实际应用验证，能够满足本系统的通讯监控板负责各自模块的状态监控，是系统的第一要求。级监控。监控单元对整个电源系统的状态进行监收稿日期：2013—08—19匮Ⅲ]薹与开发控，同时处理与车载终端及后台终端的通信，是数字DC3．3V、模拟DC3．3V、数字D

7、C1．8V和模拟系统的第二级监控。后台终端用于数据配置和远DC1．8V，液晶控制器的DC5V电源，液晶背光调程监控，是系统的第三级监控。节器的DC12V电源，因此理想情况下电源系统需2监控单元硬件设计要提供六组独立电源，其中两组DC3．3V，两组监控单元由主监控板、128×64点阵液晶显DC1．8V。DC5V和DCI2V采用AC220V转DC5V示屏、键盘及指示灯等组成，完成蓄电池充放电和DC12V开关电源模块实现；DC3．3V和DC1．8V管理，运行及控制参数的设定和显示，告警记录选择低功耗的TPS767D318电源芯片，把DC5V的的存储、查询

8、，通过以太网和上位机通信，通过标准电源电压转换得到最大可提供lA电流的CAN总线与逆变电源模块、开关电源模块和蓄电DC3．