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車(chē)載電源控制器標(biāo)定軟件設(shè)計(jì)

2020-06-22 13:15楊云露龔元明周建鵬
軟件導(dǎo)刊 2020年5期
關(guān)鍵詞:上位機(jī)CAN總線

楊云露 龔元明 周建鵬

摘 要:為提高電動(dòng)汽車(chē)用電源控制器開(kāi)發(fā)效率,利用VisualStudio開(kāi)發(fā)基于CCP協(xié)議的上位機(jī)標(biāo)定軟件,自定義CCP控制命令并利用CCP driver編寫(xiě)下位機(jī)通信代碼,同時(shí)在AltiumDesigner中繪制CAN通信電路圖,完成上下位機(jī)之間通信模塊軟硬件設(shè)計(jì),最后利用CANTest進(jìn)一步驗(yàn)證收發(fā)數(shù)據(jù)的精確度。該上位機(jī)標(biāo)定軟件可實(shí)時(shí)監(jiān)控并顯示MOSFET內(nèi)部溫度、輸入電壓和輸出電壓、輸入電流等數(shù)據(jù)。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,上下位機(jī)之間通信穩(wěn)定可靠、傳輸速率快,可節(jié)約調(diào)試成本。

關(guān)鍵詞:標(biāo)定系統(tǒng);CCP協(xié)議;CAN總線;上位機(jī)

DOI:10. 11907/rjdk. 191898 開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):

中圖分類(lèi)號(hào):TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-7800(2020)005-0146-05

0 引言

標(biāo)定系統(tǒng)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵工具之一,主要用于監(jiān)控控制器實(shí)時(shí)工作參數(shù),從而方便研發(fā)人員設(shè)計(jì)和測(cè)試產(chǎn)品。但整體來(lái)看,基于CCP協(xié)議的標(biāo)定系統(tǒng)仍舊匱乏,絕大多數(shù)汽車(chē)標(biāo)定系統(tǒng)是基于國(guó)外軟件再進(jìn)行小部分開(kāi)發(fā)或直接采用國(guó)外標(biāo)定產(chǎn)品。近年來(lái),國(guó)內(nèi)有部分高校自主研發(fā)了各具特色的標(biāo)定軟件,主要應(yīng)用于整車(chē)控制器、電池管理系統(tǒng)BMS、發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)或變速器、ABS等。

例如,李雅博等[1]設(shè)計(jì)了一套基于CCP協(xié)議的標(biāo)定系統(tǒng),完成了對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)動(dòng)力系統(tǒng)中多個(gè)ECU的標(biāo)定工作;丁圣彥等[2]分析了CCP協(xié)議用于標(biāo)定的工作機(jī)理,討論了利用CANape進(jìn)行基于CCP標(biāo)定的實(shí)現(xiàn)方法;袁九宇[3]詳細(xì)介紹了基于CCP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的CAN總線測(cè)試校準(zhǔn)技術(shù),并分析了基于CCP協(xié)議的校準(zhǔn)測(cè)試技術(shù)誤差產(chǎn)生原因及處理方法;林志華等[4]采用Labview開(kāi)發(fā)基于CCP協(xié)議的上位機(jī)標(biāo)定監(jiān)控軟件,利用CCP driver實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)間的通訊,用以采集發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào);Tang等[5]介紹了CCP協(xié)議基本原理、通信模式及ECU標(biāo)定的工作模式,并基于CCP協(xié)議設(shè)計(jì)了一個(gè)ECU標(biāo)定系統(tǒng);Chen等[6]設(shè)計(jì)了一個(gè)基于CAN總線的汽車(chē)多功能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),為運(yùn)行中的汽車(chē)提供了一個(gè)數(shù)據(jù)采集和顯示平臺(tái);Sung等[7]利用標(biāo)定工具CANoe開(kāi)發(fā)了一種ECU模擬器,通過(guò)在線標(biāo)定工具實(shí)現(xiàn)虛擬ECU標(biāo)定,提高標(biāo)定系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率;王健[8]針對(duì)具體車(chē)型,制定出整車(chē)控制策略,設(shè)計(jì)了適用于某款單片機(jī)系統(tǒng)的CCP驅(qū)動(dòng)軟件,通過(guò)實(shí)車(chē)標(biāo)定試驗(yàn),對(duì)控制器待標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定;徐群杰等[9]設(shè)計(jì)了一種基于CAN總線的遠(yuǎn)程溫濕度綜合探測(cè)器,將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨沧靠蛻舳嘶蚱渌K端;黃曉波、盧焱等[10-11]對(duì)上位機(jī)標(biāo)定軟件進(jìn)行功能模塊劃分,在LabVIEW平臺(tái)上完成了標(biāo)定軟件各模塊的設(shè)計(jì);文獻(xiàn)[12]介紹了一個(gè)完整的CCP協(xié)議系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括ECU驅(qū)動(dòng)器、計(jì)算機(jī)校準(zhǔn)軟件設(shè)計(jì)和傳輸機(jī)構(gòu)改進(jìn),利用Visual Studio設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)校準(zhǔn)軟件,并提出了一種改進(jìn)的傳輸機(jī)制,可獲得更好的實(shí)時(shí)性能;文獻(xiàn)[13-19]展示了近年來(lái)在線標(biāo)定系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r,主要聚焦于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)及ESP其它電控單元參數(shù)標(biāo)定監(jiān)測(cè),其原理均基于CCP協(xié)議開(kāi)發(fā)上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件,并與標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行匹配,實(shí)時(shí)修改RAM區(qū)域參數(shù),從而提高匹配效率、減少開(kāi)發(fā)周期,但大多研究是基于國(guó)外標(biāo)定軟件進(jìn)行測(cè)試,獨(dú)立制定協(xié)議并開(kāi)發(fā)一套標(biāo)定軟件的實(shí)例較少。

本文設(shè)計(jì)的車(chē)載電源控制器標(biāo)定系統(tǒng),通過(guò)電壓、溫度、電流采集等外圍信號(hào)電路,將采集到的信號(hào)利用A/D轉(zhuǎn)換處理成微處理器MCU可識(shí)別的信號(hào),然后利用MCU對(duì)車(chē)載電源控制器輸入電壓、輸出電壓及MOSFET內(nèi)部溫度等信號(hào)進(jìn)行分析處理并存放至FLASH單元。上位機(jī)采用VisualStudio設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔高效的界面,方便用戶操作。上位機(jī)與下位機(jī)通信采用CCP(CAN Calibration Protocol)協(xié)議,下位機(jī)ECU通過(guò)汽車(chē)線束接插件及DB9接頭連接通訊模塊USBCAN,從而實(shí)現(xiàn)ECU數(shù)據(jù)與上位機(jī)標(biāo)定軟件的數(shù)據(jù)通信。本文設(shè)計(jì)的基于CCP標(biāo)定協(xié)議的上位機(jī)軟件可直觀地對(duì)車(chē)載電源控制器進(jìn)行在線標(biāo)定與通信數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

1 CCP協(xié)議

CCP協(xié)議是基于CAN總線的標(biāo)定協(xié)議,主要定義兩幀CAN報(bào)文,分別是命令接收對(duì)象CRO (Command Receive Object)與數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象DTO(Data Transmission Object),CRO是主設(shè)備發(fā)送給從設(shè)備的命令,用來(lái)傳遞CMD命令代碼和相關(guān)參數(shù),實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備間存儲(chǔ)信息交換。當(dāng)從機(jī)接收到一條CRO后,會(huì)返回一條數(shù)據(jù)發(fā)送對(duì)象DTO作為應(yīng)答。CCP 協(xié)議共有28條命令代碼。其中必選命令有11條,可選命令17條。每條命令中第一個(gè)字節(jié)是CMD代碼,當(dāng)從設(shè)備接收到CRO后,首先依據(jù)CMD解析主設(shè)備待執(zhí)行的命令。CRO中第2個(gè)字節(jié)是命令計(jì)數(shù)器CTR統(tǒng)計(jì)CRO已發(fā)送的命令個(gè)數(shù)。其余6個(gè)字節(jié)為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)參數(shù),命令接收對(duì)象CRO結(jié)構(gòu)如圖1所示。數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象DTO共有CRM(Command Return Message)、事件消息及DAQ-DTO 3種形式,其中CRM 是對(duì)主設(shè)備發(fā)送的CRO的響應(yīng),通常以O(shè)xFF開(kāi)頭;事件消息結(jié)構(gòu)是當(dāng)從設(shè)備發(fā)現(xiàn)內(nèi)部出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),自行向主設(shè)備發(fā)送錯(cuò)誤信息報(bào)文;DAQ-DTO用于DAQ數(shù)據(jù)采集模式時(shí)的數(shù)據(jù)傳送,由從設(shè)備按照程序設(shè)定的周期自動(dòng)向主設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。DTO形式如表1所示。

2 標(biāo)定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在標(biāo)定系統(tǒng)中,主設(shè)備一次只能與一個(gè)從設(shè)備建立邏輯連接。主設(shè)備指標(biāo)定工具,從設(shè)備是被標(biāo)定的下位機(jī)。

車(chē)載電源控制器系統(tǒng)由下位機(jī)電源控制器ECU、通訊模塊USBCAN與上位機(jī)標(biāo)定軟件3部分組成,ECU通過(guò)帶有CAN接口的汽車(chē)線束接插件與CAN網(wǎng)絡(luò)連接。USBCAN通訊模塊負(fù)責(zé)PC端USB接口與ECU之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸。上位機(jī)可實(shí)時(shí)顯示車(chē)載電源控制器MOSFET的內(nèi)部溫度、輸入電壓和輸出電壓等參數(shù)。其中USBCAN通訊模塊采用周立功USBCAN接口卡。標(biāo)定系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

本文采用VisualStudio進(jìn)行上位機(jī)標(biāo)定軟件開(kāi)發(fā),通訊模塊采用CAN接口卡實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)USB數(shù)據(jù)流和CAN數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換,最大傳輸速率為1Mbps。ECU處理器采用Infineon XC2234L芯片,該芯片集成了MultiCAN控制器模塊,收發(fā)芯片選用TLE6250G。在應(yīng)用程序方面,周立功公司提供了一套Virtual CAN Interface(VCI)函數(shù)庫(kù),附帶庫(kù)里所有函數(shù)聲明。相應(yīng)開(kāi)發(fā)接口文件包括ControlCAN.d11、ControlCAN.lib等,庫(kù)函數(shù)從ControlCAN.d11中導(dǎo)出,在VisualStudio中可便捷地調(diào)用VCI函數(shù)庫(kù),從而完成標(biāo)定軟件程序開(kāi)發(fā)。

3 硬件設(shè)計(jì)

在本文實(shí)驗(yàn)中,Infineon XC2234L微處理器內(nèi)部集成 MultiCAN 控制器,CAN控制器與物理總線之間通過(guò)TLE6250 CAN收發(fā)器作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口,可實(shí)現(xiàn)CAN控制器邏輯電平與CAN總線差分電平之間的轉(zhuǎn)換。其數(shù)據(jù)收發(fā)過(guò)程是控制器發(fā)出 TTL電平信號(hào)給收發(fā)器,收發(fā)器將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為CAN標(biāo)準(zhǔn)的差分信號(hào),將控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并將其送入CAN總線上??偩€輸入輸出端電壓、電流與 MOS 管溫度數(shù)據(jù)通過(guò)USBCAN接口卡與上位機(jī)進(jìn)行通訊,上位機(jī)通過(guò)USBCAN讀取數(shù)據(jù),從而圖形化、數(shù)字化地監(jiān)控和顯示輸入輸出端電壓、電流和MOS管溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)狀態(tài)。此外,為抑制信號(hào)反射,在CAN總線兩個(gè)端點(diǎn)處接有R19為120Ω的終端匹配電阻。CAN通信接口電路設(shè)計(jì)如圖3所示。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 上層通信設(shè)計(jì)

上層通信為上層標(biāo)定軟件的通信,主要通過(guò)調(diào)用USBCAN接口卡動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)usbcan.dll函數(shù)得以實(shí)現(xiàn)[20]。在初始化USB轉(zhuǎn)CAN接口時(shí),需調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)VCI_InitCan()函數(shù),對(duì)輸入波特率、標(biāo)識(shí)符位數(shù)及接收緩沖區(qū)等進(jìn)行設(shè)置。在通信過(guò)程中,上位機(jī)向ECU發(fā)送CRO、ECU向上位機(jī)發(fā)送DTO及檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)均依靠usbcan.dll函數(shù)完成,其調(diào)用流程如圖4所示,上位機(jī)標(biāo)定界面如圖5所示。該上位機(jī)可實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)載電源控制器的外部供電電壓、負(fù)載電流、板內(nèi) MOSFET 管溫度及負(fù)載輸出端電壓。并可通過(guò)參數(shù)設(shè)置控制電源控制器電壓、電流與溫度的安全范圍,將數(shù)據(jù)固化到微處理器中,以此監(jiān)測(cè)并保護(hù)車(chē)載電源控制器。

4.2 下層通信設(shè)計(jì)

下位機(jī)控制器ECU內(nèi)部必須實(shí)現(xiàn)CAN驅(qū)動(dòng)與CCP驅(qū)動(dòng)集成,由于Infineon XC2234L微處理器芯片內(nèi)嵌MultiCAN控制器,實(shí)現(xiàn) CAN 驅(qū)動(dòng)相對(duì)容易。CAN驅(qū)動(dòng)程序(CAN Driver)封裝了CCP協(xié)議所有幀的類(lèi)型,主要由CAN初始化、CAN發(fā)送和CAN接收3部分組成。用于實(shí)現(xiàn)下位機(jī)控制器ECU的CAN通訊功能,是CAN總線數(shù)據(jù)傳遞基礎(chǔ)及實(shí)現(xiàn)CCP協(xié)議命令收發(fā)的載體。CCP驅(qū)動(dòng)程序(CCP Driver)解析并執(zhí)行來(lái)自上位機(jī)的CCP命令,這是實(shí)現(xiàn)基于CCP協(xié)議標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵,用于解析來(lái)自CAN總線的CCP命令并采集數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)標(biāo)定軟件,并更新ECU內(nèi)RAM或FLASH中的各種標(biāo)定數(shù)據(jù),當(dāng)下位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),及時(shí)向上位機(jī)發(fā)送錯(cuò)誤提示。

在本文車(chē)載電源控制器設(shè)計(jì)中,控制命令順序?yàn)橹髟O(shè)備與從設(shè)備的連接—車(chē)載電源控制器的手動(dòng)控制—MOS 管的閉合與斷開(kāi)(或溫度值采集、輸入端電壓采集、輸出端采集)。其定義的控制命令如表2所示。

4.2.1 主設(shè)備與從設(shè)備連接

車(chē)載電源控制器上電時(shí)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行主設(shè)備與從設(shè)備的連接命令,CRO指令為{0x01,CC_CONNECT,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。

4.2.2 車(chē)載電源控制器自動(dòng)控制與手動(dòng)控制

在自動(dòng)控制模式下,車(chē)載電源控制器可根據(jù)輸入端電壓、輸出端電壓、MOS管工作溫度的綜合判斷,進(jìn)行功率MOS管閉合和斷開(kāi)操作。在手動(dòng)控制模式下,從機(jī)控制器可根據(jù)主機(jī) CRO 命令,進(jìn)行諸如功率MOS管控制、輸入端電壓、輸出端電壓及MOS管工作溫度采集等操作。主端要實(shí)現(xiàn)電源控制器自動(dòng)控制和手動(dòng)控制,應(yīng)順次執(zhí)行2個(gè)CCP 命令:①設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂罚–C_SET_MTA)。主端通過(guò) CCP 協(xié)議設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂访睿⊿ET MTA),將基地址BaseAddr_strCMDControl_CCP = 0xC9A0 發(fā)送至電源控制器。實(shí)際發(fā)送:{0x02,CC_SET_MTA,0x00,0x00,0x A0,0x C9,0x00,0x00}。其中CCP_COMMAND[Num_SETMTA,4]= (byte)Addr為基地址低位,CCP_COMMAND[Num_SETMTA,5]= (byte)(Addr >> 8)為基地址高位;②設(shè)置自動(dòng)控制與手動(dòng)控制。主端通過(guò)CCP協(xié)議的數(shù)據(jù)下載命令(DNLOAD),實(shí)際發(fā)送:自動(dòng)控制: {0x03,CC_DNLOAD,0x01,0x20 ,0x00,0x00,0x00,0x00},手動(dòng)控制:{0x03,CC_DNLOAD, 0x01, 0x21,0x00,0x00,0x00,0x00}。其中CCP_COMMAND[Num_DLOAD, 2] = 0x01 : 表示命令的字節(jié)長(zhǎng)度,CCP_COMMAND[Num_DLOAD, 3] = 0x20:表示自動(dòng)控制,CCP_COMMAND[Num_DLOAD, 4] = 0x21 : 表示手動(dòng)控制。

4.2.3 功率MOS管閉合與斷開(kāi)

功率 MOS 管閉合與斷開(kāi)也順次執(zhí)行2個(gè)CCP 命令:①設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂贰V鞫送ㄟ^(guò)CCP協(xié)議的設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂访睿⊿ET MTA)將基地址 BaseAddr_strCMDControl_CCP = 0xC9A0發(fā)送至電源控制器;②設(shè)置自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。主端通過(guò)CCP協(xié)議的數(shù)據(jù)下載命令(DNLOAD),自動(dòng)控制:{0x03,CC_DNLOAD, 0x01, 0x 01 ,0x00,0x00,0x00,0x00},手動(dòng)控制:{0x03,CC_DNLOAD, 0x01,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00}。其中CCP_COMMAND[Num_DLOAD,2]=0x01:表示命令的字節(jié)長(zhǎng)度,CCP_COMMAND[Num_DLOAD, 3] = 0x01:表示接通電壓控制功率MOS管,CCP_COMMAND[Num_DLOAD, 4]=0x02:表示關(guān)斷電壓控制功率MOS管。

4.2.4 車(chē)載電源控制器工作溫度采集

主端任務(wù)是實(shí)現(xiàn)電源控制器工作溫度采集,按順序執(zhí)行 2個(gè)CCP 命令:①設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂罚–C_SET_MTA)。主端通過(guò) CCP 協(xié)議的設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂访睿⊿ET MTA),將工作溫度值的地址 0xC808 發(fā)送至電源控制器,實(shí)際發(fā)送:{0x02,CC_SET_MTA,0x00,0x00,0x08 ,0xC8,0x00,0x00};②工作溫度采集。主端通過(guò) CCP協(xié)議的數(shù)據(jù)上載命令(UPLOAD)。實(shí)際發(fā)送:{0x04,CC_UPLOAD,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},其中CCP_COMMAND[Num_DLOAD, 2] = 0x02 : 表示上傳的字節(jié)長(zhǎng)度,電源控制器向主端發(fā)回的DTO格式為:{0x FF,CC_UPLOAD ,0x00, 0x XX ,0x XX, 0x 00 ,0x00,0x00} 溫度實(shí)際值計(jì)算公式Temp_Value = (float)Byte2Toshort( DTO[3] +DTO[4]*256 ) /100.0f - 128.0f。

4.2.5 車(chē)載電源控制器輸入電壓采集

主端任務(wù)是采集電源控制器輸入電壓,順次進(jìn)行 2個(gè) CCP 命令:①設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂罚–C_SET_MTA)。主端通過(guò) CCP 協(xié)議的設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂访睿⊿ET MTA)將輸入電壓值的地址 0xC800 發(fā)送至電源控制器;②輸入電壓的采集。主端通過(guò)CCP協(xié)議的數(shù)據(jù)上載命令(UPLOAD)。實(shí)際發(fā)送:{0x04,CC_UPLOAD,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。

電源控制器向主端發(fā)回的DTO格式為:{0x FF, CC_UPLOAD ,0x00, 0xXX ,0xXX, 0x00,0x00,0x00},輸入電壓值計(jì)算公式Vin_RealValue= (float)Byte2Toshort( DTO[3] + DTO[4]*256 ) /100.0f。

4.2.6 車(chē)載電源控制器輸出電壓采集

主端任務(wù)是采集電源控制器輸入電壓,應(yīng)順序進(jìn)行以下2個(gè)CCP命令:① 設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂罚–C_SET_MTA)。主端通過(guò)CCP協(xié)議的設(shè)置內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)刂访睿⊿ET MTA)將輸出電壓值地址 0xC802 發(fā)送至電源控制器;②輸出電壓采集。主端通過(guò) CCP 協(xié)議數(shù)據(jù)上載命令(UPLOAD)。實(shí)際發(fā)送:{0x04,CC_UPLOAD,0x022 ,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},電源控制器向主端發(fā)回的DTO格式為:{0xFF, CC_UPLOAD ,0x00, 0x XX ,0x XX, 0x 00 ,0x00,0x00},輸出電壓值計(jì)算公式Vout_RealValue=(float)Byte2Toshort( DTO[3] + DTO[4]*256 ) /100.0f。

5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

5.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

控制器ECU通過(guò)汽車(chē)線束接插件、USBCAN接口卡與上位機(jī)進(jìn)行通信。ECU上電之后,通過(guò)CAN總線發(fā)送報(bào)文,當(dāng)上位機(jī)監(jiān)測(cè)到輸入端電壓過(guò)高時(shí),ECU可自動(dòng)斷開(kāi)輸入和輸出通斷狀態(tài),并在上位機(jī)端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示。當(dāng)檢測(cè)到溫度超過(guò)一定值時(shí),ECU可進(jìn)行熱關(guān)斷,起到保護(hù)MOS管的作用。實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)載電源控制器外部供電電壓、負(fù)載電流、板內(nèi)MOS管溫度及負(fù)載輸出端電壓,并可通過(guò)設(shè)置電源控制器電壓參數(shù)、電流與溫度的安全范圍,將數(shù)據(jù)固化到XC2234L芯片中,以此監(jiān)測(cè)和保護(hù)車(chē)載電源控制器。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,該上位機(jī)與ECU數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠、傳輸速率快,且上位機(jī)可對(duì)MOS管內(nèi)部溫度、輸入電壓和輸出電壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、參數(shù)標(biāo)定及參數(shù)固化等功能,滿足了車(chē)載電源控制器標(biāo)定試驗(yàn)要求。

5.2 數(shù)據(jù)通信測(cè)試

為進(jìn)一步對(duì)比上位機(jī)數(shù)據(jù)采集功能模塊中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與精確度,利用周立功CANTest助手監(jiān)測(cè)CAN總線通訊數(shù)據(jù)。首先設(shè)置設(shè)備索引號(hào)、通道號(hào)與波特率(500Kbps),與控制器程序設(shè)置保持一致,確定后啟動(dòng)CAN模塊。幀格式選擇數(shù)據(jù)幀,幀類(lèi)型為擴(kuò)展幀,幀ID為0x00000001,設(shè)置CRO為01 AA時(shí),表示閉合命令,此時(shí)車(chē)載電源控制器ECU,返回01 FF,即表示響應(yīng)閉合命令,CRO為02 AA時(shí),表示斷開(kāi)命令,ECU此時(shí)返回02 FF,即表示響應(yīng)斷開(kāi)命令,CRO為03 AA時(shí),表示參數(shù)監(jiān)測(cè)命令,ECU此時(shí)返回03+7個(gè)字節(jié)(輸入電壓(mV)+輸出電壓(mV)+溫度(℃))的工作參數(shù),低字節(jié)在前,高字節(jié)在后,由此可計(jì)算出輸入電壓(mV)、輸出電壓(mV)以及溫度(℃)值,并與設(shè)計(jì)的上位機(jī)監(jiān)測(cè)到的值進(jìn)行比較。例如實(shí)驗(yàn)中的03 1e 2d f0 00 9b 00 00,表示輸入電壓(mV)= 1e 2d,化為十進(jìn)制11550(mV),即輸入電壓(mV)為11.55V,以相同方式計(jì)算輸出電壓(mV),溫度(℃)=00 9b,化為十進(jìn)制155,依據(jù)公式(float)Byte2Toshort(DTO[3] +DTO[4]*256) /100.0f - 128.0f得溫度(℃)值為155-128=27℃,與上位機(jī)監(jiān)測(cè)到的數(shù)值一致。

6 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)上位機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了一種思路,對(duì)于部分電控單元標(biāo)定可獨(dú)立制定協(xié)議并采用合適的軟件開(kāi)發(fā)上位機(jī),滿足產(chǎn)品測(cè)試需求。本文利用VisualStudio開(kāi)發(fā)基于CCP協(xié)議的上位機(jī)標(biāo)定軟件,經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該軟件可穩(wěn)定運(yùn)行,具有傳輸速率快、精確度高、安全可靠的優(yōu)點(diǎn),可節(jié)約車(chē)載電源控制器調(diào)試成本,極大提高開(kāi)發(fā)效率。盡管本文開(kāi)發(fā)的上位機(jī)簡(jiǎn)單方便,但僅可滿足車(chē)載電源控制器類(lèi)產(chǎn)品測(cè)試需求,針對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)采集與參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),還需進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。

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(責(zé)任編輯:江 艷)

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