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[7月赛] 【造物工坊】电动车电池安防系统

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发表于 2017-7-31 16:34:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 NUPT-CY 于 2017-7-31 16:37 编辑

写在前面
      这个项目是一年多前做的,现在看来东西做的很简陋,很多资料现在也不在我手边,在这里主要想和论坛的朋友们分享下后续的开发思路。


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项目简介:
      本项目的根本目标是解决电动助力车使用过程中常遇到的电瓶被盗、电瓶漏电两大问题。
      经过一定的调查,我们发现,电动助力车电瓶被盗后,犯罪分子往往会向助力车维修点销赃。因为助力车电瓶价格达不到警方立案标准,警方一般不予调查,但是在用户掌握了一定证据的情况下,我们则可以请求警方出面追回失窃的助力车电瓶,从而避免一定的财产损失。
      另外,我们发现,电动助力车在使用过一段时间后,特别是在雨雪天气中使用后,往往会出现电瓶漏电的问题,增加了电动助力车的使用风险。
需求分析:
1、产品尺寸要小。项目有安防需求,产品安装需要尽可能隐蔽。
2、产品成本要低。便于大规模推广。
3、系统稳定性好。
4、具备GSM/GPRS通信功能、较高精度定位功能、电池电量检测功能和人机交互页面。


技术方案:
1、系统总体框图:
            图片1.jpg
2、方案选择:
2.1、电压检测电路:我们选用了TI的16位模/数转换芯片ADS1115进行电压量的采集。这里插一句题外话,我们后来发现其实精度并不需要这么高,使用10位或者12位AD在一定程度上降低成本。电路原理图如下图所示:
图片2.png
2.2、电量检测电路:市面上常用的电量检测方案有两种,第一种使用放电计对电池组进行充放电测试,大致拟合出电压电量对应关系,从而由电压推算电池组剩余电量;第二种使用库伦计芯片对电池充放电量进行记录,从而计算出电池组剩余电量。第一种方案成本低,但是精度随电池组使用时间的增加而递减。第二种方案成本较高,但是精度高。由于项目需要,我们选择了第二种方案。如果有大范围推广的需求,我个人认为方案一更适合。
      项目中,我们选用了TI出品的型号为bq34z110-q1的电量计芯片,该芯片不仅适用于铅酸化学电池,还可用作锂电池的电量测量,基本满足市面上常见的不同种类电瓶的电量测量要求。该芯片提供多种接口选项,其中包括一个I2C 从接口、一个HDQ 从接口、一个数据输出接口和一个警报输出引脚。电路原理图如下图所示:
电量计.jpg
2.3、红外检测电路:一组红外对管即可,用于检测电源插头是否拔出。这个部分实现起来较为简单,就不赘述了。
2.4、GPS定位电路:本项目对定位精度有一定的要求,所以不考虑基于SIM的基站定位,我们选择了U-BLOX G6010 GPS定位芯片模块,该模块价格较低,且定位精度满足要求,实测误差在2米以内。
2.5、GSM/GPRS通信电路:通信方案我们选用了型号为GA6的通信模块。当时选择该模块主要是考虑到成本上的问题。这里附上模块的相关资料,有兴趣的朋友可以看一下。

GA6_硬件规格书_V1.04.pdf (1.19 MB, 下载次数: 681)
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