一种机动车充电桩控制器的硬件电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于嵌入式控制系统技术领域，具体涉及一种机动车充电粧控制器的硬件电路。
【背景技术】
[0002]3G/4G无线网络通信具有覆盖面广、资费价格低、应用支持技术成熟等优点，目前它已经在工业企业中得到了广泛应用，随着无线技术的普及，3G/4G无线网络通信将在工业企业综合自动化系统中的现场设备与服务器的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。
[0003]CAN是ISO国际标准化的串行通信协议，CAN总线通讯的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
[0004]触摸屏技术是一种新型的人机交互输入方式，与传统的键盘和鼠标输入方式相比，触摸屏输入更直观。在工业现场设备上也得到了广泛的应用。
[0005]3G/4G无线网络通信、CAN总线与触摸屏技术相结合，将现场的实时数据采集传送到远端的云服务，开辟了数据处理的一种全新模式;将这些技术应用于机动车充电粧控制器可以实现对机动车的智能充电管理。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机动车充电粧控制器的硬件电路。它可以通过无线通讯模块与云管理平台进行数据连接，通过CAN总线实现充电粧控制器和车载电池管理系统进行连接，并具有触摸屏显示、非接触式智能卡识别、数据存储等功能。该设备适用于充电机动车的充电控制器，并可实现灵活的费率配置和系统扩展。
[0007]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0008]—种机动车充电粧控制器的硬件电路，包括嵌入式微处理器、数据存储单元，CAN总线通讯模块、无线通讯模块、非接触式智能读卡模块、触摸显示屏接口单元、JTAG调试接口单元，所述嵌入式微处理器为STM32F103RCT6芯片，所述非接触式智能读卡模块包括一FM1702SL芯片，CAN总线通讯模块包括一 ADM3053芯片、一共模电感和一 ESD保护芯片。
[0009]在上述技术方案中，数据存储单元包括一磁存储芯片，数据存储单元与STM32F103RCT6的SPIl 口连接。
[0010]在上述技术方案中，FM1702SL芯片与STM32F103RCT6的SPI2口连接。
[0011]在上述技术方案中，所述无线通讯模块与STM32F103RCT6的UARTl 口连接。
[0012]在上述技术方案中，触摸显示屏接口单元与STM32F103RCT6的UART2口连接。
[0013]本实用新型的优点和有益效果为:
[0014]本实用新型所述的机动车充电粧控制器的硬件电路可以为机动车充电粧控制器及其云端管理系统提供硬件支持。其中:以STM32F103RCT6嵌入式微处理器作为控制器的核心，CAN总线通讯模块用于连接机动车的电池管理系统，STM32F103RCT6通过CAN总线通讯模块读取车载电池管理系统的相关信息，实时监测当前充电状态，且嵌入式控制部分和现场CAN总线通信部分的完全隔离，大大提高了系统的可靠;非接触式智能读卡模块作为用户身份识别信息使用；无线通讯模块用于与远程云端进行数据传输;触摸显示屏接口单元用于连接触摸显示屏，作为人机交互设备。本硬件电路系统具有工作稳定，功能丰富，信号隔离、抗干扰性强的优点。
【附图说明】
[0015]图1是实施例中机动车充电粧控制器的硬件电路结构框图。
[0016]图2是实施例中CAN总线通讯模块的硬件接口框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
[0018]本实用新型所涉及的一种机动车充电粧控制器的硬件电路，包括嵌入式微处理器(STM32F103RCT6)、数据存储单元，CAN总线通讯模块、无线通讯模块、非接触式智能读卡模块(FM1702SL)、触摸显示屏接口单元、JTAG调试接口单元，其整体硬件结构框图如图1所示。
[0019]所述嵌入式微处理器是控制器的核心，作为底层大量、多种设备的实时控制与信息采集设备，微处理器不仅具有高速的运算能力和数据处理能力，还应具备高速的总线驱动能力，实现大数据量吞吐功能。在综合考虑性价比的基础上，确定所述嵌入式微处理器采用ARM Cortex-M3的32位嵌入式芯片STM32F103RCT6芯片，其具2个I2C接口、3个UART接口(支持IS07816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制)、2个SPI接口、I个CAN接口、I个USB 2.0接口、以及JTAG专用接口。
[0020]数据存储单元包括一磁存储芯片，其做为缓存数据和关键数据的存储单元(选用磁存储芯片的主要原因是，磁存储芯片具有读写速度快、“无限次”擦写的特点)，数据存储单元与STM32F103RCT6的SPIl 口连接。
[0021]所述非接触式智能读卡模块作为用户身份识别信息。非接触式智能读卡模块包括一 FM1702SL芯片，FM1702SL是复旦微电子股份有限公司基于IS014443标准设计的非接触卡读卡机专用芯片，该芯片采用的是0.6微米CMOS EEPROM工艺制造。可支持IS014443typeA协议和MIFARE标准的加密算法。芯片内部集成了模拟调制解调电路。因而只需搭接最少量的外围电路就可以工作。FM1702SL芯片支持SPI接口，FM1702SL芯片与STM32F103RCT6的SPI2口连接。
[0022]所述无线通讯模块与STM32F103RCT6的UARTl 口连接，无线通讯模块用于与远程云端进行数据传输。
[0023]所述CAN总线通讯模块，用于连接机动车的电池管理系统，STM32F103RCT6通过CAN总线通讯模块读取车载电池管理系统的相关信息，实时监测当前充电状态。为了减少外部环境干扰对设备的影响，CAN总线通讯模块采用专用CAN隔离芯片ADM3053(ADM3053是一款隔离式控制器区域网络物理层收发器，集成隔离DC/DC转换器，符合ISO 11898标准;该器件将双通道隔离器、CAN收发器和DC/DC转换器集成于单个SOIC表贴封装中。片内振荡器输出一对方波，以驱动内部变压器提供隔离电源；该器件采用5V单电源供电，提供完全隔离的CAN解决方案)，实现嵌入式控制部分和现场CAN总线通信部分的完全隔离，大大提高了系统的可靠性。CAN总线通讯模块的硬件接口框图如图2所示，除了采用ADM3053芯片外，CAN总线通讯模块还包括一共模电感和一 ESD保护芯片，共模电感用于抑制高速信号线产生的电磁波向外福射发射，ESD(Electro_Static discharge，即“静电释放”)保护芯片用于进行防静电干扰。
[0024]STM32F103RCT6芯片还通过UART2 口扩展一触摸显示屏接口单元，触摸显示屏接口单元用于连接触摸显示屏，作为人机交互设备。
[0025]STM32F103RCT6芯片的UART3口作为程序烧写接口。
[0026]以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种机动车充电粧控制器的硬件电路，其特征在于:包括嵌入式微处理器、数据存储单元，CAN总线通讯模块、无线通讯模块、非接触式智能读卡模块、触摸显示屏接口单元、JTAG调试接口单元，所述嵌入式微处理器为STM32F103RCT6芯片，所述非接触式智能读卡模块包括一 FM1702SL芯片，CAN总线通讯模块包括一 ADM3053芯片、一共模电感和一 ESD保护芯片。2.根据权利要求1所述的一种机动车充电粧控制器的硬件电路，其特征在于:数据存储单元包括一磁存储芯片，数据存储单元与STM32F103RCT6的SPIl 口连接。3.根据权利要求1所述的一种机动车充电粧控制器的硬件电路，其特征在于:FM1702SL芯片与 STM32F103RCT6 的 SPI2 口 连接。4.根据权利要求1所述的一种机动车充电粧控制器的硬件电路，其特征在于:所述无线通讯模块与STM32F103RCT6的UARTl 口连接。5.根据权利要求1所述的一种机动车充电粧控制器的硬件电路，其特征在于:触摸显示屏接口单元与STM32F103RCT6的UART2 口连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种机动车充电桩控制器的硬件电路，包括嵌入式微处理器、数据存储单元，CAN总线通讯模块、无线通讯模块、非接触式智能读卡模块、触摸显示屏接口单元、JTAG调试接口单元，所述嵌入式微处理器为STM32F103RCT6芯片，所述非接触式智能读卡模块包括一FM1702SL芯片，CAN总线通讯模块包括一ADM3053芯片、一共模电感和一ESD保护芯片。它可以通过无线通讯模块与云管理平台进行数据连接，通过CAN总线实现充电桩控制器和车载电池管理系统进行连接，并具有触摸屏显示、非接触式智能卡识别、数据存储等功能。该设备适用于充电机动车的充电控制器，并可实现灵活的费率配置和系统扩展。
【IPC分类】H04L29/08
【公开号】CN205195750
【申请号】CN201521081935
【发明人】曹利峰, 郝铭, 杨涛, 谭新田
【申请人】天津市南开太阳高技术发展有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月20日