机车蓄电池检测系统的显示装置和数据地面分析软件

摘要

本文以东风8B型内燃机车蓄电池为对象，设计了一种检测蓄电池电压、温度和分析容量的系统，实现对蓄电池组中单节蓄电池电压和温度的在线检测，并通过转移存储方式将采集的数据传到地面分析软件，统计分析蓄电池组的工作寿命使用性能，给蓄电池维护人员提供详细数据和评判结果或预警报告。 本论文所研究的整套系统由三部分组成，蓄电池数据采集装置、数据分析转储装置和地面数据分析软件模块。前两个模块属于硬件装置，安装在机车上；第三个模块属于应用软件，运行在PC机上。 本系统是针对蓄电池在线实时检测的一种实现方法，利用数据采集装置体积小、重量轻的优势，将其安装于机车下部的蓄电池组箱体内，便于采集蓄电池工作参数；数据分析转储装置自带液晶显示屏，因此可以简称为蓄电池检测系统的显示装置，将其安装于机车的乘务箱内便于乘务人员观测的位置，利用它控制数据采集装置采集传输数据，并显示和保存数据，减少了数据采集装置的工作量，有利于将采集装置作的小型化。两个装置通过CAN总线进行通信，实现在线检测分析的功能；另外，基于VB平台开发的机车蓄电池检测系统的地面分析软件配合硬件装置，以RS-232通信或USB转储方式加载这些大量的实测数据，数据经过软件处理，以历史曲线或数据报表的形式直观输出在应用软件界面上，并通过统计算法评判各单节蓄电池性能，给出蓄电池组不良状态排序等预警信息，对机车蓄电池的检修维护提供作业指导。

目录

文摘

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声明

致谢

1绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2技术现状及趋势

1.3本论文的主要工作

2阀控式密封铅酸蓄电池的状态研究

2.1机车阀控电池的标准

2.2蓄电池性能的评判依据

2.3引入统计概率的理论评判蓄电池性能

3机车蓄电池检测系统显示装置的硬件设计

3.1显示装置的整体原理设计

3.2微处理器的基本电路

3.2.1 时钟电路

3.2.2 JATG接口

3.3液晶显示模块

3.4数据存储模块

3.4.1 芯片选型

3.4.2 SPIO的工作原理说明

3.4.3 数据存储模块的接口电路

3.5实时时钟模块

3.5.1 芯片选型

3.5.2 SMBus的工作原理说明

3.5.3 实时时钟模块的接口电路

3.6 CAN通信模块

3.6.1 显示装置与采集装置的通信原路

3.6.2 硬件电路的设计

3.7 USB通信模块

3.7.1 芯片选型及介绍

3.7.2 CH375的应用电路说明

3.7.3 CH375的接口电路

3.8 RS-233通信模块

3.8.1 C8051F020的UART串行口

3.8.2 RS-232的接口电路

3.9本章小结

4机车蓄电池检测系统显示装置的软件设计

4.1软件设计总体结构

4.2开机MCU初始化程序代码

4.3中断子程序

4.3.1 定时器1中断服务子程序

4.3.2 SMBus中断服务子程序

4.3.3 SPI中断服务子程序

4.3.4 UARTO中断服务子程序

4.4功能子程序

4.4.1液晶屏显示当前时间子程序

4.4.2单片机控制液晶模块子程序

4.4.3单片机读写Flash子程序

4.4.4单片机读写U盘子程序

4.5本章小结

5数据地面分析软件

5.1地面分析软件的设计思想

5.2地面分析软件的设计实现

5.2.1地面分析软件与显示装置的通信接口

5.2.2地面分析软件功能介绍

6试验总结和分析

6.1试验系统实物

6.2试验中遇到的问题和改善

7结论

参考文献

附录

作者简介