智能电动车充电桩系统(附件)【字数：10977】
摘 要本设计是智能电动车充电桩系统，要能够实现电动车充电时间控制、充电电量控制，可以通过IC卡进行管理。此项目选取STC89C51单片机完成主要的工作内容。内容有显示、电量检测、充电控制、按键、主控制器、IC卡识别加电源模块。设备启动后首先完成各项参数设置的初始化操作，然后系统进行按键扫描判断是否进行充电以及电量设置，充电时实时检测充电电量，判断是否充电完成，控制充电状态，同时显示相关数据以及IC管理。显示选择LCD1602。电量检测选取交流多功能电力监测通讯模块。IC管理方案选取RC522射频模块。电源稳压方案选取LM7805设计。选取C语言实现代码开发，选取Keil工具实现代码开发运行。
目 录
第一章 概述 1
1.1 背景 1
1.2 本课题研究内容 1
第二章 系统架构设计 2
2.1系统整体方案设计 2
2.2主控制器方案 2
2.3显示模块方案 3
2.4电量检测方案 3
2.5IC卡管理方案 3
2.6电源方案 4
第三章 系统硬件设计 5
3.1单片机系统 5
3.1.1概述 5
3.1.2晶振电路 7
3.1.3复位电路 8
3.2显示电路 9
3.3电量检测电路 11
3.4IC卡管理电路 12
3.5按键电路 12
3.6充电控制电路 13
3.7电源电路 14
3.8绘图软件Altium Designer 15
第四章 系统软件设计 16
4.1软件整体设计 16
4.2显示软件设计 17
4.3电量检测模块软件设计 18
4.4按键扫描软件设计 20
4.5软件开发工具 21
第五章 系统测试 24
5.1软件调试 24
5.2故障检查 26
结束语 27
致谢 28
参考文献 29
第一章 概述
背景
随着全球 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的方向，发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。我国高度重视电动汽车的发展，国家相继出台了一系列标准来扶持和规范电动汽车的发展。但要实现电动汽车大面积普及我国还有很长的路要走，需要解决的问题还有很多。在最近发布的《节能与新能源汽车产业规划》草案中指出将以纯电动汽车作为主要战略取向。有关专家指出纯电动汽车的发展存在三大瓶颈问题：一是标准的缺失，二是配套政策的不完善，三是基础设施的规划和建设的有序推进。本文所研究的电动充电桩作为充电基础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义。
本课题研究内容
本设计是智能电动车充电桩系统，要能够实现电动车充电时间控制、充电电量控制，可以通过IC卡进行管理。此项目选取STC89C51单片机完成主要的工作内容。文章开始进行了选题背景以及项目进行阐述。第一步需要根据设计要求设计项目方案，绘制完成系统的结构框图，下一步就是按照方案作出每个结构的方案论证，论证出最有效的方案。之后设计所有部分的详细硬件电路，画出相应部分各自的原理图。第四阶段设计，对设计的所有部分进行代码设计，利用编程工具进行源代码的开发应用开发环境进行程序编写，通过开发工具完成代码设计，最终实现设备功能指标。对整个项目做调试，调试不断优化软硬件的设计，完善所有功能设计，优化源代码的设计，最后整个项目设计完成。
第二章 系统架构设计
2.1系统整体方案设计
此项目涵盖硬件和软件设计两个方面。内容有显示、电量检测、充电控制、按键、主控制器、IC卡识别加电源模块。设备启动后首先完成各项参数设置的初始化操作，然后系统进行按键扫描判断是否进行充电以及电量设置，充电时实时检测充电电量，判断是否充电完成，控制充电状态，同时显示相关数据以及IC管理。系统结构框图如下图所示。
图2 1 系统结构框图
2.2主控制器方案
方案一：采用STC89C51集成芯片。STC89C51集成芯片应用了集成度很高的很难丢失存储设备开发方案生产，和工业要求的MCS51命令系统以及输出引脚能够搭配。芯片的能耗非常的小，功能强大的CMOS 8位处理器，芯片里包括8K Bytes的能够多次进行擦写10万多次的Flash，Flash是仅仅可以进行读操作的代码存储设计。AT系列的处理器在生产完成的时候就进行了加密处理，根本不能进行解密。STC89C51处理器工作频率很高，频率可以达到90M HZ，稳定性强，计算快，最重要的是这种器件成本很低，很容易可以买到，开发者都很喜欢。
方案二：选取MSP430集成芯片。MSP430系列集成芯片为一类16位的处理器，搭配了简单的命令系统（RISC）结构，设计了很多的寻址操作（7 类执行方法、4 种目的执行方法）、简易的 28条内部命令还有很多的模拟命令；很多的寄存器还有内部数据存储设备全能够进行很多的计算；快速的查表执行命令。所有的优势都确保了能够写出非常高质量的源代码。再有由于还它在很低的供电电压能力以及可变的还能够操作的执行时钟领域都有它非常独到的地方，因此MSP430 单片机有着非常低的能耗的优势。
方案三：选取STM32集成芯片，内核选取ARM 32位的M3 CPU，产品具有高效、费用小、能耗小的32位处理器，此产品在很多的电子设备中进行使用，就像工业操作行业、航空航天领域，智能硬件等方面。他的运行速度超过72MHz，搭配了高速存储设备， I/O引脚的数量很大。拥有2个12位逐次逼近方式ADC处理模块，可以接18模拟信号，所有通道的A/D处理能够单次、多次、扫描方式运行，计算速度达到1MHz，通道的采样间隔能够进行控制。此产品具有非常明显的特点，在2个方面，首先为很好的计算能力，再有就是产品的反应时间非常短，因此在很多的地方都有使用此产品。
目 录
第一章 概述 1
1.1 背景 1
1.2 本课题研究内容 1
第二章 系统架构设计 2
2.1系统整体方案设计 2
2.2主控制器方案 2
2.3显示模块方案 3
2.4电量检测方案 3
2.5IC卡管理方案 3
2.6电源方案 4
第三章 系统硬件设计 5
3.1单片机系统 5
3.1.1概述 5
3.1.2晶振电路 7
3.1.3复位电路 8
3.2显示电路 9
3.3电量检测电路 11
3.4IC卡管理电路 12
3.5按键电路 12
3.6充电控制电路 13
3.7电源电路 14
3.8绘图软件Altium Designer 15
第四章 系统软件设计 16
4.1软件整体设计 16
4.2显示软件设计 17
4.3电量检测模块软件设计 18
4.4按键扫描软件设计 20
4.5软件开发工具 21
第五章 系统测试 24
5.1软件调试 24
5.2故障检查 26
结束语 27
致谢 28
参考文献 29
第一章 概述
背景
随着全球 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的方向，发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。我国高度重视电动汽车的发展，国家相继出台了一系列标准来扶持和规范电动汽车的发展。但要实现电动汽车大面积普及我国还有很长的路要走，需要解决的问题还有很多。在最近发布的《节能与新能源汽车产业规划》草案中指出将以纯电动汽车作为主要战略取向。有关专家指出纯电动汽车的发展存在三大瓶颈问题：一是标准的缺失，二是配套政策的不完善，三是基础设施的规划和建设的有序推进。本文所研究的电动充电桩作为充电基础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义。
本课题研究内容
本设计是智能电动车充电桩系统，要能够实现电动车充电时间控制、充电电量控制，可以通过IC卡进行管理。此项目选取STC89C51单片机完成主要的工作内容。文章开始进行了选题背景以及项目进行阐述。第一步需要根据设计要求设计项目方案，绘制完成系统的结构框图，下一步就是按照方案作出每个结构的方案论证，论证出最有效的方案。之后设计所有部分的详细硬件电路，画出相应部分各自的原理图。第四阶段设计，对设计的所有部分进行代码设计，利用编程工具进行源代码的开发应用开发环境进行程序编写，通过开发工具完成代码设计，最终实现设备功能指标。对整个项目做调试，调试不断优化软硬件的设计，完善所有功能设计，优化源代码的设计，最后整个项目设计完成。
第二章 系统架构设计
2.1系统整体方案设计
此项目涵盖硬件和软件设计两个方面。内容有显示、电量检测、充电控制、按键、主控制器、IC卡识别加电源模块。设备启动后首先完成各项参数设置的初始化操作，然后系统进行按键扫描判断是否进行充电以及电量设置，充电时实时检测充电电量，判断是否充电完成，控制充电状态，同时显示相关数据以及IC管理。系统结构框图如下图所示。
图2 1 系统结构框图
2.2主控制器方案
方案一：采用STC89C51集成芯片。STC89C51集成芯片应用了集成度很高的很难丢失存储设备开发方案生产，和工业要求的MCS51命令系统以及输出引脚能够搭配。芯片的能耗非常的小，功能强大的CMOS 8位处理器，芯片里包括8K Bytes的能够多次进行擦写10万多次的Flash，Flash是仅仅可以进行读操作的代码存储设计。AT系列的处理器在生产完成的时候就进行了加密处理，根本不能进行解密。STC89C51处理器工作频率很高，频率可以达到90M HZ，稳定性强，计算快，最重要的是这种器件成本很低，很容易可以买到，开发者都很喜欢。
方案二：选取MSP430集成芯片。MSP430系列集成芯片为一类16位的处理器，搭配了简单的命令系统（RISC）结构，设计了很多的寻址操作（7 类执行方法、4 种目的执行方法）、简易的 28条内部命令还有很多的模拟命令；很多的寄存器还有内部数据存储设备全能够进行很多的计算；快速的查表执行命令。所有的优势都确保了能够写出非常高质量的源代码。再有由于还它在很低的供电电压能力以及可变的还能够操作的执行时钟领域都有它非常独到的地方，因此MSP430 单片机有着非常低的能耗的优势。
方案三：选取STM32集成芯片，内核选取ARM 32位的M3 CPU，产品具有高效、费用小、能耗小的32位处理器，此产品在很多的电子设备中进行使用，就像工业操作行业、航空航天领域，智能硬件等方面。他的运行速度超过72MHz，搭配了高速存储设备， I/O引脚的数量很大。拥有2个12位逐次逼近方式ADC处理模块，可以接18模拟信号，所有通道的A/D处理能够单次、多次、扫描方式运行，计算速度达到1MHz，通道的采样间隔能够进行控制。此产品具有非常明显的特点，在2个方面，首先为很好的计算能力，再有就是产品的反应时间非常短，因此在很多的地方都有使用此产品。
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