Windows CE在纯电动汽车电源信息采集系统中的应用研究

【摘要】： 为了使纯电动汽车的电池管理系统BMS(Battery Management System)在复杂多变的工作环境下具有较强的可靠性和适应性,本文对Windows CE.net操作系统进行了研究,并提出BMS系统主控机的Windos CE解决方案。 BMS从功能上可分为两个层面:上层完成数据处理、分析与控制;下层完成数据采集,即电源信息采集系统。在电源信息采集系统中,主控机的作用是对数据采集进行控制并将采集到的数据进行相关处理,然后显示给用户。 首先,在已有电源信息采集系统硬件平台的基础上,对主控机操作系统和上层应用软件进行了需求分析,最终确立了软件设计方案。通过建立宿主机-目标机嵌入式平台开发模式,在宿主机上完成适合主控机需求的Windows CE操作系统的内核和主控机上层应用程序的开发,并最终移植到目标机上运行。Windows CE操作系统的内核的开发包括操作系统Boot Loader的引导和加载、CE下串口驱动程序设计、相关组件的添加和创建。 其次,在C语言环境下完成了前端数据采集模块P87C591单片机程序设计,实现了串口通信,温度、电压数据的读写和相应的控制功能。 最后,对操作系统和应用软件进行了测试及上车试验。结果表明,操作系统加载运行正常,主控机上层应用程序具有较强的可靠性,前端数据采集模块单片机程序采集数据正确,实现了设计目标。研究结果可使电源信息采集系统在电动汽车复杂恶劣的工作条件下,获得更佳的工作性能,具有较高的应用价值。 【关键词】：电动汽车 信息采集 Windows CE操作系统 工业控制
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP274.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.1.1 嵌入式Windows CE操作系统介绍9
• 1.1.2 电动汽车及其电池管理系统简介9-10
• 1.2 电池管理系统国内外研究现状10-12
• 1.3 本论文的研究内容及意义12-13
• 1.4 本论文所做的工作13-14
• 第二章 电源信息采集系统硬件平台概述14-18
• 2.1 电源信息采集系统硬件平台体系结构14-17
• 2.1.1 UNO-2052工控机14-15
• 2.1.2 P87C591单片机15-16
• 2.1.3 温度传感器16-17
• 2.2 本章小结17-18
• 第三章 电源信息采集系统软件平台需求分析18-23
• 3.1 主控机操作系统层面需求分析18-19
• 3.2 主控机应用软件层面需求分析19-20
• 3.3 前端信息采集模块应用软件层面需求分析20
• 3.4 电源信息采集系统软件开发工具简介20-22
• 3.5 本章小结22-23
• 第四章 Windows CE操作系统内核定制与移植23-45
• 4.1 Windows CE操作系统开发方案概述23-24
• 4.2 BSP包的制作24-28
• 4.2.1 Boot Loader的引导和加载26-28
• 4.3 串口驱动的开发28-36
• 4.3.1 Windows CE下串口工作原理28-29
• 4.3.2 串口驱动分层结构29-31
• 4.3.3 串口驱动关键函数的实现31-34
• 4.3.4 串口驱动配置文件的修改34-36
• 4.4 创建和添加相关组件36-37
• 4.5 编译和生成.bin镜像文件37-40
• 4.6 操作系统内核测试40-43
• 4.6.1 测试步骤40
• 4.6.2 测试结果40-43
• 4.7 生成SDK43-44
• 4.8 本章小结44-45
• 第五章 电源信息采集系统应用软件分析和实现45-57
• 5.1 主控机应用软件分析与实现45-52
• 5.1.1 用例分析45-46
• 5.1.2 静态结构模型46-47
• 5.1.3 建立类图47
• 5.1.4 主控机应用软件具体实现47-50
• 5.1.5 主控机应用软件实现小结50-52
• 5.2 前端信息采集模块软件设计52-56
• 5.2.1 电压温度采集模块52-55
• 5.2.2 串口通信模块55
• 5.2.3 看门狗的运用55-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第六章 电源信息采集系统应用软件的测试57-62
• 6.1 主控机应用软件测试57-60
• 6.1.1 测试环境57
• 6.1.2 测试步骤57-60
• 6.1.3 测试结果分析60
• 6.2 前端数据采集模块应用软件的测试60-61
• 6.2.1 测试环境60
• 6.2.2 测试步骤60
• 6.2.3 测试结果分析60-61
• 本章小结61-62
• 总结62-64
• 参考文献64-66
• 攻读学位期间取得的研究成果66-67
• 致谢67

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