LCD显示屏、键盘、导引灯、喇叭及射频卡读写器组成交流充电桩的人机接口界面。LCD显示交流充电桩的详细工作信息;导引灯快速指示工作状态;喇叭提供语音提示;用户可利用键盘设置充电参数;射频卡完成用户身份识别、充电过程启停管理及交易结算功能。
大容量FLASH用来存储交易记录及充电桩运行记录。通过通信接口,实现交流充电桩与上级监控中心通信,上传交易信息及充电桩运行信息,接收监控中心控制指令。
充电桩工作流程描述如下:用户刷卡进入系统后,显示射频卡读写装置获取的用户信息,提示用户连接充电插头。用户可利用键盘选择合适的充电方式(自动、定电量、定时间、定费用)并设置相应的充电参数。再次刷卡可启动充电过程,同时向用户卡内写入未付费标识,用户将无法在未完成本次交易之前再次使用该卡。
充电过程中,管理模块定时获取状态参数(电量、时间、故障信息等)并显示。当判断出车载充电机已结束充电或已完成用户设置的充电目标时,充电过程结束,提示用户结账。用户再次刷卡可完成本次交易,并清除卡内未付费标识。此外,用户也可在充电过程中的任意时刻刷卡结束充电并完成交易。
4 、软件设计
选用μC/OS-Ⅱ作为本设计的软件平台,它是一种具有可剥夺性多任务内核的实时操作系统,移植方便,而且稳定性和可靠性好。μC/ OS-Ⅱ的系统资源丰富,最多可管理64个任务,并提供信号量、消息邮箱、消息队列及内存管理等系统级服务,用户还可根据需要进行裁剪。因此,比较适合于中小型实时控制系统。
4.1 任务规划
为实现交流充电桩的功能要求,本文设计了以下任务:按键查询任务、按键处理任务、LCD显示任务、IC卡读写任务、充电参数设置任务、充电过程控制任务、看门狗及异常检测任务。其中,按键查询任务和看门狗及异常检测任务设置为周期性任务。任务规划的关键是任务优先级的分配,根据任务的关联性、关键性、紧迫性、频繁性、快捷性和传递性,本文最终确定的优先级规划如表1所示。