机车蓄电池检测系统的显示装置和数据地面分析软件

论文摘要

本文以东风8B型内燃机车蓄电池为对象，设计了一种检测蓄电池电压、温度和分析容量的系统，实现对蓄电池组中单节蓄电池电压和温度的在线检测，并通过转移存储方式将采集的数据传到地面分析软件，统计分析蓄电池组的工作寿命使用性能，给蓄电池维护人员提供详细数据和评判结果或预警报告。本论文所研究的整套系统由三部分组成，蓄电池数据采集装置、数据分析转储装置和地面数据分析软件模块。前两个模块属于硬件装置，安装在机车上；第三个模块属于应用软件，运行在PC机上。本系统是针对蓄电池在线实时检测的一种实现方法，利用数据采集装置体积小、重量轻的优势，将其安装于机车下部的蓄电池组箱体内，便于采集蓄电池工作参数；数据分析转储装置自带液晶显示屏，因此可以简称为蓄电池检测系统的显示装置，将其安装于机车的乘务箱内便于乘务人员观测的位置，利用它控制数据采集装置采集传输数据，并显示和保存数据，减少了数据采集装置的工作量，有利于将采集装置作的小型化。两个装置通过CAN总线进行通信，实现在线检测分析的功能；另外，基于VB平台开发的机车蓄电池检测系统的地面分析软件配合硬件装置，以RS-232通信或USB转储方式加载这些大量的实测数据，数据经过软件处理，以历史曲线或数据报表的形式直观输出在应用软件界面上，并通过统计算法评判各单节蓄电池性能，给出蓄电池组不良状态排序等预警信息，对机车蓄电池的检修维护提供作业指导。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 技术现状及趋势
• 1.3 本论文的主要工作
• 2 阀控式密封铅酸蓄电池的状态研究
• 2.1 机车阀控电池的标准
• 2.2 蓄电池性能的评判依据
• 2.3 引入统计概率的理论评判蓄电池性能
• 3 机车蓄电池检测系统显示装置的硬件设计
• 3.1 显示装置的整体原理设计
• 3.2 微处理器的基本电路
• 3.2.1 时钟电路
• 3.2.2 JATG接口
• 3.3 液晶显示模块
• 3.4 数据存储模块
• 3.4.1 芯片选型
• 3.4.2 SPI0的工作原理说明
• 3.4.3 数据存储模块的接口电路
• 3.5 实时时钟模块
• 3.5.1 芯片选型
• 3.5.2 SMBus的工作原理说明
• 3.5.3 实时时钟模块的接口电路
• 3.6 CAN通信模块
• 3.6.1 显示装置与采集装置的通信原路
• 3.6.2 硬件电路的设计
• 3.7 USB通信模块
• 3.7.1 芯片选型及介绍
• 3.7.2 CH375的应用电路说明
• 3.7.3 CH375的接口电路
• 3.8 RS-233通信模块
• 3.8.1 C8051F020的UART串行口
• 3.8.2 RS-232的接口电路
• 3.9 本章小结
• 4 机车蓄电池检测系统显示装置的软件设计
• 4.1 软件设计总体结构
• 4.2 开机MCU初始化程序代码
• 4.3 中断子程序
• 4.3.1 定时器1中断服务子程序
• 4.3.2 SMBus中断服务子程序
• 4.3.3 SPI中断服务子程序
• 4.3.4 UART0中断服务子程序
• 4.4 功能子程序
• 4.4.1 液晶屏显示当前时间子程序
• 4.4.2 单片机控制液晶模块子程序
• 4.4.3 单片机读写Flash子程序
• 4.4.4 单片机读写U盘子程序
• 4.5 本章小结
• 5 数据地面分析软件
• 5.1 地面分析软件的设计思想
• 5.2 地面分析软件的设计实现
• 5.2.1 地面分析软件与显示装置的通信接口
• 5.2.2 地面分析软件功能介绍
• 6 试验总结和分析
• 6.1 试验系统实物
• 6.2 试验中遇到的问题和改善
• 7 结论
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 作者简介
• 学位论文数据集