μC/OS-Ⅱ在电化学工作站中的应用

论文摘要

随着电池行业的迅猛发展,人们对电池检测技术提出了更高的要求,迫切需要一种高效的,不仅能够检测容量、内阻等常规参数,而且能够检测电池反应过程参数的设备。本课题目的在于研发一种综合电化学工作站来满足上述需求。综合电化学工作站是一套完整的、数字化的、电化学体系的检测分析设备。它把恒电位仪,恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合到一起,既可以做常规的基本测试如动电位扫描、动电流扫描试验和电化学交流阻抗测量,也可以做基于这三种基本试验的程式化试验,如恒电流充电-电化学交流阻抗测量,电池寿命循环试验-电化学交流阻抗测量试验,从而完成多种状态下电化学体系的参数跟踪和分析。为了提高整个工作站的实时响应性能和信号处理能力,本课题在硬件设计上采用了ARM7嵌入式技术,使系统的集成化程度和可靠性得到显著提升。在软件设计上,采用了嵌入式操作系统μC/OS-II作为软件开发平台,从而为用户提供良好的人机交互方式和较强的应用程序接口,进一步提高系统的实时性和软件的运行效率。μC/OS-II和ARM7相结合的开发平台可以满足现代电化学工作站测控系统的需求。经实际应用证明:本系统具有可靠性高、准确度高、检测速度快、操作简单等特点,而且具有良好的输出和响应特性,该系统适用于各种电池检测工作现场和科研院所。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外电化学工作站的现状
• 1.3 课题来源及本文主要工作
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 研究的目的及意义
• 1.3.3 本论文研究内容
• 第2章 电化学测试方法
• 2.1 电化学基本知识
• 2.1.1 电化学反应
• 2.1.2 三电极体系
• 2.2 电化学测试方法简述
• 2.3 恒电位仪与恒电流仪
• 2.4 循环伏安法原理
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于ARM7 的电化学工作站硬件设计与实现
• 3.1 电化学工作站的原理与性能指标
• 3.1.1 电化学工作站的硬件系统总体设计
• 3.1.2 下位机硬件的系统结构
• 3.2 ARM7 微处理器LPC2210 介绍
• 3.3 ARM7 控制板介绍
• 3.4 本章小结
• 第4章 μC/OS-II 在 ARM7 控制板的移植
• 4.1 移植的概念及条件
• 4.1.1 移植的概念
• 4.1.2 移植的条件
• 4.1.3 移植的工作内容
• 4.2 μC/OS-II 硬件/软件体系结构
• 4.3 移植方案
• 4.4 移植的具体过程
• 4.4.1 编写OS CPU.H
• CPU_C.C 文件'>4.4.2 编写OS_CPU_C.C 文件
• CPU_A.S 文件'>4.4.3 编写OS_CPU_A.S 文件
• 4.5 启动代码 Bootloader 的编写
• 4.5.1 启动代码的流程
• 4.5.2 异常向量表的编写
• 4.5.3 初始化堆栈
• 4.5.4 移植代码调试过程
• 4.6 本章小结
• 第5章 系统应用软件设计
• 5.1 ARM 的调试方法和开发工具
• 5.1.1 ARM 的调试方法
• 5.1.2 ARM 的开发工具介绍
• 5.2 实时多任务软件的设计方法及步骤
• 5.2.1 设计方法及步骤
• 5.2.2 任务划分及其优先级设置规则
• 5.2.3 任务间通信机制的选择
• 5.3 系统多任务软件设计
• 5.3.1 需求分析
• 5.3.2 任务划分
• 5.3.3 各任务、中断之间的转换
• 5.4 各任务、中断程序的编写
• 5.4.1 主程序的编写
• 5.4.2 任务的编写
• 5.4.3 中断服务程序的编写
• 5.5 程序中涉及到的算法
• 5.5.1 交流阻抗算法
• 5.5.2 AD 软件标定算法
• 5.6 系统测试
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢