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传感器的灵魂基于CAN总线的蓄电池组检测传感器设计与实现仿佛一位智慧守护者用它的心跳来监控每一次能量

导语:随着通信、电子和能源技术的飞速发展,蓄电池在民用和工业生产中的应用日益广泛,其作用也愈发重要。为确保控制系统稳定的运行,研制高效、经济、准确方便快捷的蓄电池检测装置变得至关重要。

关键词:蓄电池、CAN总线、LPC935、传感器

引言:蓄电池在直流电力系统中通常采用浮充或充-放-充两种工作方式,如图1所示。为了保障整个系统的稳定性,实时监测并分析单体蓄电池的状态至关重要。

系统设计与实现

2.1 CAN总线介绍

CAN(Controller Area Network)是一种面向车载环境设计的高速通讯网络,由德国BOSH公司开发,它具有多主从结构,不分主从,可以点对点或点对多点传输数据,并且具备非破坏性总线仲裁技术。

2.2 蓄电池检测系统框图

如图2所示,该系统由24个单体检测单元组成,每个单元负责一个蓄电池组内的一节单体,以及一个整体检测单元负责整个组的监控。这些数据通过CAN总线发送给上位机进行处理和分析。

单体检测节点设计

3.1 温度采集节点设计

温度是影响蓄电池性能的一个关键因素,因此需要实时监测每一节单体的温度变化。这部分使用了温敏阻抗作为传感器,以获得准确温度信息,如图4所示。

3.2 电压采集节点设计

为了避免误差,本系统采用光耦隔离转换器将输入信号转换为数字信号后,再通过A/D转换器进行量化处理,如图5所示。此外,还有类似的电流采集模块,但不再详述。

3.3 单片机与CAN连接接口

本系统选用了增强型51系列微控制器LPC935,与MCP2510 CAN接口芯片通过SPI接口相连,并经过高速光耦隔离到82C250收发器上,最终连接到CAN总线,如图6所示。

通信软件编写与测试

通信软件主要包括初始化程序、发送程序和接收程序。在初始化过程中,设置好所有必要参数;发送程序将数据存储并写入MCP2510缓冲区;而接收程序则从FIFO读取信息并保存到RAM中。

5 结论:

本文描述了一种基于CAN总线实现的大容量分布式热管理方案,该方案能够提供精确、高效且可扩展性的热管理解决方案,对于提升智能建筑能效显著。未来研究可以进一步探索如何利用更先进的小型化传感设备来优化这个体系,使其更加适应复杂环境下的应用需求。

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