1.2 實(shí)際網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和設(shè)備選型
　　蓄電池參數(shù)采集系統(tǒng)中CAN-bus網(wǎng)絡(luò)連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量為480個(gè)左右，由于受到CAN-bus物理層驅(qū)動(dòng)能力(小于110節(jié)點(diǎn))以及應(yīng)用協(xié)議規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)容量（256節(jié)點(diǎn)）限制，在組網(wǎng)時(shí)需要把網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)子網(wǎng)絡(luò)以滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。網(wǎng)絡(luò)管理采用多通道CAN接口卡設(shè)備，每個(gè)通道管理一定數(shù)量的采集器，最終將數(shù)據(jù)匯總到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
　　在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，選用2臺(tái)CANHub-AS4智能集線器把物理網(wǎng)絡(luò)分成8個(gè)獨(dú)立的物理子網(wǎng)，可以把網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)互相隔離的管理區(qū)域，同時(shí)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載能力，比使用一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)有更好的安全性和隔離性。采用PCI9820I雙通道 CAN接口卡管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。

　　數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)工作過(guò)程是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字端口采集各種傳感器的參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換后，以iCAN響應(yīng)報(bào)文通信方式上傳到監(jiān)控服務(wù)器。增加節(jié)點(diǎn)只需要將新的設(shè)備配置好參數(shù)并接入網(wǎng)絡(luò)即可。同時(shí)，數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)方案可方便實(shí)現(xiàn)與任何網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，例如加裝CAN-Ethnet轉(zhuǎn)換設(shè)備就可實(shí)現(xiàn)CAN-bus接入以太網(wǎng)，加裝CAN-GPRS轉(zhuǎn)換設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控功能。
1.3 采集器外圍硬件電路
1.3.1 電源升壓電路
　　電池的供電電壓在1.8～2.5V之間，而元器件通常需要5V供電電壓，需要使用升壓器件把電壓升至5V。本設(shè)計(jì)中使用二級(jí)升壓設(shè)計(jì)，第一級(jí)升壓電路可從最低0.9V升壓至3.3V，使用SP6648設(shè)計(jì)第一級(jí)升壓電路，該芯片為同步升壓開(kāi)關(guān)電源芯片，效率可達(dá)94％，輸出電流400mA，輸出紋波小。
　　第二級(jí)電路從3.3V升至5V，使用電荷泵升壓器件CAT3200。由于采用電荷泵升壓方式，輸出具有更小的紋波。電荷泵升壓電路輸出電流較小，實(shí)際設(shè)計(jì)中，使用了兩組相同電荷泵的升壓電路分別為核心模塊和外圍電路供電，以保證提供足夠的電源裕量并且數(shù)字電路和模擬電路之間有較好的信號(hào)隔離，如圖3所示。

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1.3.2 ADC基準(zhǔn)源
　　為了給ADC轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)源，使用ADI公司的ADR525作為基準(zhǔn)源，該器件具有良好的溫度漂移特性，極低噪音。設(shè)計(jì)上配合運(yùn)放電路設(shè)計(jì)成輸出2路基準(zhǔn)電壓，其中一路2.5V為ADC基準(zhǔn)值，另一路提供給溫度傳感器調(diào)理電路作為起始偏移電壓。
1.3.3 溫度傳感器信號(hào)調(diào)理
　　溫度傳感器使用LM35高精度線性溫度傳感器，在本項(xiàng)目中，需要測(cè)量溫度在10℃～50℃之間，精度可以達(dá)到0.25℃以上。LM35以10mV/℃輸出電壓，調(diào)理電路設(shè)計(jì)為4倍加法放大器兼濾波，得到40mV/℃的傳感器放大電壓輸出。起始偏電壓為運(yùn)放的偏置靜態(tài)電壓，當(dāng)傳感器輸出為零時(shí)，偏置電壓使運(yùn)放起始輸出電壓為一個(gè)很小的起始電壓值，以減小運(yùn)放接近零電壓的非線性放大失真，電路如圖4所示。

2 軟件設(shè)計(jì)
2.1 iCAN協(xié)議報(bào)文處理流程
　　圖5描述了iCAN節(jié)點(diǎn)對(duì)于數(shù)據(jù)請(qǐng)求報(bào)文的一般處理過(guò)程。一旦請(qǐng)求被處理完后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)iCAN響應(yīng)報(bào)文。在報(bào)文處理時(shí)，主站設(shè)備根據(jù)對(duì)從站設(shè)備所需要的操作確定從站MAC ID、報(bào)文的功能碼、所要操作的資源節(jié)點(diǎn)及數(shù)據(jù)參數(shù)。

2.2 模塊軟件的工作流程
　　AnyCAN模塊程序基于?滋COSII嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)編寫(xiě)，在?滋COSII系統(tǒng)的管理下，當(dāng)CAN驅(qū)動(dòng)任務(wù)收到主機(jī)的報(bào)文請(qǐng)求時(shí)，將報(bào)文接收后向iCAN協(xié)議解析任務(wù)發(fā)送信號(hào)量，解析任務(wù)將報(bào)文按照iCAN協(xié)議格式解析后判斷請(qǐng)求類(lèi)型，例如判斷是讀取ADC數(shù)據(jù)，那么就向ADC任務(wù)發(fā)送采集ADC信號(hào)量，ADC采集任務(wù)收到信號(hào)后啟動(dòng)運(yùn)行將ADC值取出并回傳給iCAN協(xié)議解析任務(wù)，iCAN解析任務(wù)獲取ADC數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)打包后交給CAN驅(qū)動(dòng)任務(wù)響應(yīng)主機(jī)的請(qǐng)求報(bào)文。
　　蓄電池參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)體積小巧，電池直流供電，功耗小。安裝在蓄電池檢查口處，適用于數(shù)量多的電池組。由于采用了AnyCAN嵌入式數(shù)據(jù)采集模塊，采集數(shù)據(jù)精度高，工作穩(wěn)定，系統(tǒng)的工作模式和采集的數(shù)據(jù)的精度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，工作情況完全滿(mǎn)足了蓄電池參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)需求。