图3.1电池管理系统的硬件框图

2MCU的应用设计
　　
采用的MC9S12A64CPV是属于Motorola公司的HCS12系列，HCS12是继HC12系列之后推出的16位MCU，软件兼容HC11。HCS12系列功能性很强，在智能化仪器仪表，通信设备，家用电器等领域，特别是在便携式，智能化的设备和自控系统中得到了广泛的应用。

3数据存储部分设计
　　
检测模块在工作中要记录一些重要信息和运行结果，如单体电池电压，温度等，在电动汽车使用过程中记录的电池组运行数据也需要从存储器中读取、写入，备份到PC机数据库中，便于日后对电池进行分析和*价。这些信息存储的准确性和可靠性直接反映了系统整体的准确性和可靠性。要求在任何情况下，如上电、掉电、各种干扰等，记录的各种数据均不能改变。通行的办法是考虑使用防掉电RAM或EEPROM。防掉电RAM需要电池，成本较高，且电磁兼容性能差。所以选择串行EEPROM作为数据记录单元，其主要衡量指标有接口方式、容量、擦写次数以及抗干扰能力等。

4硬件看门狗设计
　　
“看门狗技术”就是不断监视程序循环运行时间，若发现时间超过已知的循环设定时间，则强迫程序返回到0000H入口处，使程序重新开始。
　　
本板设计的看门狗电路采用的是MAX公司的专用集成微处理器监控复位电路MAX706。
　　
MAX706系列mp监控芯片能实现以下四方面的功能：
1.在电路上、掉电及异常时产生一个长达200ms的复位信号。
2.有一个独立的看门狗。当1.6s以上没触发看门狗输入时，看门狗输出变低。
3.有一个1.25V的电压门槛检测器，用于掉电报警、电池欠压或监控高于5V的电压。
4.一个低电平有效的手动复位输入，用以实现手动复位功能。

5显示部分设计
　　
显示部分主要作用是方便用户和电池管理系统的交互操作。通过显示结果，让用户对蓄电池组的工作状态有一个清晰的了解。
　　
显示部分主要由液晶器件来完成。选用16*16点阵显示中文汉字或字符，以每行八个字每屏四行共32个中文汉字进行显示。所以采用的相关芯片应该是12864型。考虑到本设计最常显示的字符并不多，只有四十多个，所以决定选用不带字库液晶器件，自行对将要显示的字符进行编码。

6电压检测模块设计
　　
从电池组将各组电压通过接线引出，经过滤波后，利用光控继电器进行选择，通过电压检测芯片MAX111进行A/D转换，后输出，完成电压检测功能。
　　
管理系统采用光电继电器的逐节电压切入的检测结构，电池电压的具体测量过程为：例如想要测量电池B1的电压，则闭合开关S1(其余开关全部断开)，这时候Vin=VB1，经过双积分A/D转换芯片将模拟;下一时间，需要测量B2的电压，这时只需要先断开S1，然后闭合S2，此时Vin=VB2。依次类推，依次可测量其它电池的电压，并且此种测量方法各个电池互相独立，不存在误差累积的问题，所以测量精度更高。另外，高压电池侧和低压CPU侧隔离，避免了高压侧对低压侧的威胁。

7电源变换模块
　　
霍尔元件的供电电压为5V，因为霍尔元件的信号是反馈到驱动元件上，所以霍尔元件的供电电压应该在驱动部分由24V直接转换，系统的外加引入电源是24V，在通过DC/DC变换器与控制部分电源完全隔离后，通过电压转换即可得到5V电压。

通讯接口设计

1通讯方式简介
　　
单片机与终端计算机的通用接口从类型上讲主要有两种，有线通讯最常见的有232和485通讯。RS-485主要适用于远距离，功率损耗较大的场合。本测量系统一般来说多应用于工业场合，环境恶劣，干扰较强，多采用远距离抄表，RS-485优异的抗干扰特性和远距离传输能力就成为本设计的首选。

2通讯方式的选用
　　
从机挂在RS485总线上，采用半双工工作方式。因为从机采用单片机MC9S12D64，其引脚为TTL电平，串行接口电路由于RS485信号电平与单片机信号电平(TTL电平)不一致，因此，采用RS485标准时，必须进行信号电平转换。本设计中选用MAXIM公司生产的MAX485芯片将TTL电平转换为RS485电平。