基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统，包括电流、电压基准源，信号采集调理电路，单片机，CAN总线通信电路，铁电存储器以及上位机；电流电压基准源连接所述信号采集调理电路的输入端；信号采集调理电路的输出端连接所述单片机的A/D采样通道输入端；单片机的双CAN总线模块输出所述单片机的处理数据，其输出端连接至所述CAN总线通信电路并与其进行双向通信，所述CAN总线通信电路还连接至所述上位机，并与所述上位机进行双向通信。所述单片机通过相应管脚与所述铁电存储器相连。本发明专利技术还提供了一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定方法，简化了参数标定过程，提高了参数标定过程的精确度和智能性。

【技术实现步骤摘要】
基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统及方法
本专利技术涉及供配电的电源
，尤其涉及一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定方法。
技术介绍
为了适应不同的应用场合，电源除了电力变换以外，也在朝数字化、智能化、多功能化发展。在电源内部安装控制器，不仅可以实时检测电源电压及电流信号并通过总线上传，还可以接收上位机指令，对电源实现远程控制，例如调压、通断控制，而实现这些功能的基础就是要求电源电压、电流这些模拟量的采集必须准确，否则调压就可能达不到精度要求，而且有时会造成误认为电源故障。目前，已经有电源控制器的模拟量标定的技术，一般采用线性拟合法，通过多组电压、电流信号进行采样比较，通过手工计算得出标定系数，然后更改源程序，将该系数固化到程序中。这种方法的缺点或不足主要有:操作步骤比较麻烦，需要外接基准电压或电流源及调试用计算机和软件，调试前和调试后都需要烧写软件，步骤麻烦，费时较长；另外，这种方法对人员素质要求较高，调试人员需懂得控制器软件编译环境、调试方法及烧写步骤，而且在标定的过程中，需要人工判断标定系数是否满足要求，这对于普通工人来说要求较高，不利于批量生产；同时，源程序技术状态无法控制，不同硬件对应的源程序也不同，硬件互换性很差，也不利于软件管理。控制器局域网CAN(Controller Area Network)是一种现场总线，主要用于各种过程(设备)的监测和控制。其组网的灵活性和便捷性、通信的高效性和可靠性及低廉的成本使其应用领域不再局限于汽车工业，而逐渐向工业制动、电力系统等领域发展，并已成为工业数据通讯的主流技术之一。如果将CAN总线技术融入电源模拟量参数标定之中，将使得电源模拟量参数标定简单易操作、并且精度高、智能性强。因此，设计一种基于CAN总线的既能准确对模拟量进行参数标定，又方便操作的电源控制器的模拟量标定方法是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简单、快捷、准确地对电源控制器模拟量进行参数标定的系统。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统，包括电流、电压基准源，信号采集调理电路，单片机，CAN总线通信电路，铁电存储器以及上位机。所述电流电压基准源连接所述信号采集调理电路的输入端；所述信号采集调理电路的输出端连接所述单片机的A/D采样通道输入端；所述单片机的双CAN总线模块输出所述单片机的处理数据，其输出端连接至所述CAN总线通信电路并与其进行双向通信，所述CAN总线通信电路还连接至所述上位机，并与所述上位机进行双向通信。所述单片机通过相应管脚与所述铁电存储器相连。所述信号采集调理电路包括运算电路、线性隔离电路以及信号跟随电路。所述CAN总线通信电路包括隔离电路以及CAN总线收发电路。所述线性隔离电路以及所述隔离电路用于实现电气隔离，增强系统稳定性。所述CAN总线收发电路用于在上位机与单片机控制器之间转换和传送分别与之匹配的信号。优选地，所述单片机采用英飞凌16位单片机XC164 ；优选地，所述运算电路采用双通道运算放大器0P727为核心；优选地，所述线性隔离电路采用光电耦合器HCNR201为核心；优选地，所述隔离电路采用高速光电耦合器IS07221BD为核心；优选地，所述CAN总线收发电路采用PCA82C250为核心；优选地，所述铁电存储器采用FM25640-G。本专利技术还提供了一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定方法，包括以下步骤:创建和连接本专利技术提供的基于CAN总线的电源参数标定系统，在所述单片机中烧写模拟量参数标定软件，其可采用线性拟合法对标定系数进行计算；操作人员通过上位机向系统发出参数标定指令；标定指令信号首先经过以高速光耦IS07221BD为核心的隔离电路进行隔离，然后经过CAN总线收发电路PCA82C250转换成与单片机中双CAN总线模块相匹配的信号；转换后的信号传送至单片机内；所述单片机通过所述信号采集调理电路采集所述电压、电流基准源的数据；所述电压、电流基准源的信号依次通过运算电路和线性隔离电路传送至所述单片机的A/D采样通道；该数据进入单片机A/D采样通道进行A/D转换，当所有路转换结果满足误差要求后，通过上位机发送第一次标定命令；所述铁电存储器存储第一次标定结果；所述上位机发送第二次标定指令，依据上述过程，所述铁电存储器存储第二次标定结果；所述单片机采用线性拟合法对标定系数进行计算处理；完成标定后，所有标定系数都按地址存入铁电存储器的不同存储区，至少进行三次标定系数计算并存入三个不同的存储区；使用读取数据比较法判断所述三个标定系数，至少两个相同时刻使用，否则数据不可用，需要重新读取数据计算标定系数。本专利技术不仅简化了电源控制器模拟量标定的操作步骤，也降低了操作难度，提高了电源控制器模拟量参数标定的精度和自动化程度，有利于提高产品性能、降低生产成本。【附图说明】图1为本专利技术的系统结构图；图2为本专利技术的信号采集调理电路示意图；图3为本专利技术的CAN总线通信电路示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细描述:如图1所示，本专利技术基于CAN总线的电源模拟量参数标定系统的实施例包括电流、电压基准源1，信号采集调理电路2，单片机3，CAN总线通信电路4，铁电存储器5以及上位机6。电流、电压基准源I连接信号采集调理电路2的输入端；信号采集调理电路2的输出端连接单片机3的A/D采样通道输入端；单片机3的双CAN总线模块输出单片机的处理数据，其输出端连接至CAN总线通信电路4并与其进行双向通信，CAN总线通信电路4还连接至上位机6，并与上位机6进行双向通信。单片机3通过相应管脚与铁电存储器5相连。其中，信号采集调理电路2包括运算电路21、线性隔离电路22以及信号跟随电路23。CAN总线通信电路4包括隔离电路41以及CAN总线收发电路42。线性隔离电路22以及隔离电路41用于实现电气隔离，增强系统稳定性。CAN总线收发电路42用于在上位机6与单片机3控制器之间转换和传送分别与之匹配的信号。如图2所示，本实施例的信号采集调理电路2包括依次相连的运算电路21、线性隔离电路22以及信号跟随电路23。运算电路21包括若干电阻、若干电容、第一运算放大器24、第二运算放大器25 ;第一运算放大器24的输出端连接第二运算放大器25的输入端；线性隔离电路22包括光电耦合器26，采用型号为HCNR201。运算电路22的电源输入端Vout、第二运算放大器25的输出端、第一运算放大器24的输出端分别连接光电I禹合器26的4、1、3管脚。信号跟随电路23包括第三运算放大器27、第四运算放大器28以及反向相互并联的二极管电路29。第三运算放大器27的输出端连接第四运算放大器28的输入端，第四运算放大器28的输出端连接至反向相互并联的二极管电路29。第一运算放大器的输入端通过电阻R1、电阻R4连接电源端；其另一输入端通过电阻R7连接输出端；第一运算放大器的输出端还通过电阻R5连接第二运算放大器的输入端；第二放大器的输入端还通过电容C5连接第二运算放大器的输出端；第二运算放大器的输入端与输出端分别连接光电稱合器HCNR201的1、3管脚；光电稱合器的4管脚通过电阻R6、R4连接至电源端；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统，其特征在于，包括电流、电压基准源(1)，信号采集调理电路(2)，单片机(3)，CAN总线通信电路(4)，铁电存储器(5)以及上位机(6)；所述电流电压基准源连接所述信号采集调理电路(2)的输入端；所述信号采集调理电路(2)的输出端连接所述单片机(3)的A/D采样通道输入端；所述单片机(3)的双CAN总线模块输出所述单片机(3)的处理数据，其输出端连接至所述CAN总线通信电路(4)并与其进行双向通信，所述CAN总线通信电路(4)还连接至所述上位机(6)，并与所述上位机(6)进行双向通信；所述单片机(3)通过相应管脚与所述铁电存储器(5)相连；所述信号采集调理电路(2)包括运算电路(21)、线性隔离电路(22)以及信号跟随电路(23)；所述CAN总线通信电路(4)包括隔离电路(41)以及CAN总线收发电路(42)；所述线性隔离电路(22)以及所述隔离电路(41)用于实现电气隔离，增强系统稳定性；所述CAN总线收发电路(42)用于在上位机(6)与单片机(3)控制器之间转换和传送分别与之匹配的信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统，其特征在于，包括电流、电压基准源(I)，信号采集调理电路(2)，单片机(3)，CAN总线通信电路(4)，铁电存储器(5)以及上位机(6)； 所述电流电压基准源连接所述信号采集调理电路(2)的输入端； 所述信号采集调理电路(2)的输出端连接所述单片机(3)的A/D采样通道输入端；所述单片机(3)的双CAN总线模块输出所述单片机(3)的处理数据，其输出端连接至所述CAN总线通信电路(4)并与其进行双向通信，所述CAN总线通信电路(4)还连接至所述上位机(6)，并与所述上位机(6)进行双向通信； 所述单片机(3)通过相应管脚与所述铁电存储器(5)相连； 所述信号采集调理电路⑵包括运算电路(21)、线性隔离电路(22)以及信号跟随电路(23)； 所述CAN总线通信电路(4)包括隔离电路(41)以及CAN总线收发电路(42)； 所述线性隔离电路(22)以及所述隔离电路(41)用于实现电气隔离，增强系统稳定性； 所述CAN总线收发电路(42)用于在上位机(6)与单片机(3)控制器之间转换和传送分别与之匹配的信号。2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的电源控制器模拟量参数标定系统，其特征在于， 所述单片机(3)采用英飞凌16位单片机XC164 ； 所述运算电路(21)以双通道运算放大器0P727为核心； 所述线性隔离电路(22)以光电耦合器HCNR201为核心； 所述隔离电路(41)以高速光电耦合器IS07221BD为核心； 所述CAN总线收发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李信，许宝立，王凤国，马荣华，刘健，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11