电动车公共充电桩-设计说明书
电子校园网 编号：
CJ-51-2021-011-LW
设计摘要：
本论文设计了一种电动车公共充电桩控制系统，以STC89C52单片机为核心控制器，通过中控部分、输入部分和输出部分的协同工作，实现了计时和状态指示功能。中控部分采用STC89C52单片机，负责获取输入部分数据，并通过内部处理控制输出部分。输入部分包括独立按键和供电电路，前者用于设置时间和倒计时操作，后者为整个系统提供电源。输出部分由数码管、继电器、LED指示灯和蜂鸣器组成，用于显示设置时间、倒计时时间以及在倒计时结束时闭合继电器、点亮LED灯和触发蜂鸣器报警。该系统为电动车充电桩增加了便捷的计时功能，使用户能够自主设置充电时间，有效规划充电需求。同时，状态指示功能可以让用户了解充电进程，提高用户体验。系统的设计具有实用性和可靠性，并能在公共场所广泛应用。未来，还可进一步优化系统性能，增加更多功能，提升电动车充电设施的智能化水平，推动电动交通的可持续发展。
关键词：单片机；数码管；继电器
字数：8000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3数码管显示模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 监测函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 教室人数和温度检测实物测试
5.3 设置人数最小值实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着不可再生能源的不断消耗，即将到来的能源危机迫使各国更加重视能源的开发。作为一个国家经济重要发展的支柱的汽车产业一直是一个盖能源消耗产业。现在越来越多的人拥有家用汽车，可以预见在将来人们对石油资源的需求将会越来越大。技能与新能源汽车是汽车产业解决能源问题的重要突破口，将成为拉动国内内经济增长的一个新兴产业。我国目前已经是世界第一的汽车产销国，今后一段时间内汽车需求量仍将继续保持增长的势头，由此带来的的能源问题将更加严重，汽车产业急需升级和转型来应对此问题[1]。
所以加大发展节能与新能源汽车，即是有效化解能源危机的重要手段，也是缩短我国与发达国家在汽车产业上的差距，实现国内汽车自主创新的重要举措。一旦电动汽车生产达到预期目标，配套的充电设施将有很大的需求量。所以本课题所研究的电动车充电桩作为充电基础设施的一部分对于推进电动车的普及具有重要的意义。
电动交通的普及和推广，电动车充电设施的需求不断增长。在公共场所，电动车充电桩作为电动车充电的主要设备之一，其功能和性能对用户体验和服务质量至关重要。为了提升用户的充电体验、优化充电桩的使用效率，以及推动电动交通的可持续发展，开发一种功能完善且易于操作的电动车公共充电桩控制系统具有重要的背景和意义。
目前市场上的电动车充电桩控制系统通常只提供基本的充电功能，缺乏定时和状态指示等实用功能。用户在使用过程中可能面临设置时间不方便、无法得知充电进程等问题，导致使用体验不佳。因此，设计一种具有计时和状态指示功能的电动车公共充电桩控制系统，能够满足用户对充电的个性化需求，提高充电设施的智能化水平，对于改善用户体验和提升充电效率具有积极的意义。
1.2 国内外研究现状
近年来从产品和技术两个层面上来讲，国外的充电系统都取得了较好的发展，法国多用核能和水力发电，其发电能力充足，据统计法国发电量的四分之三来自核电站，六分之一来自水电站，因而其发电源干净、电价便宜，汽车工业发达。因而是世界上最早研制和推广电动汽车的国家之一。
由于技术发展的限制，我国进入电动汽车充电技术的研究领域晚于国外，但是近年来得益于相关的扶持政策，以及高校、科研机构和企业在相关邻域的合作，电动汽车充电设施建设也呈现良好的发展势头。深圳的比亚迪公司在2006年建立了电动汽车研究所，在其厂区内还建设了一些电动汽车快速充电站和充电桩。
尚少坡设计研究出一种电动车公共充电桩,涉及电动车充电领域,包括控制柜,充电电缆,充电插头,其特征在于:所述控制柜上方设置有支撑杆,所述支撑杆的上方设置有悬臂,所述悬臂上设置有滑轮该滑轮可以沿着所述悬臂方向旋转,所述滑轮上放置有充电电缆,所述充电电缆一端设置有充电插头,所述支撑杆的顶部还设置有遮阳板,本实用新型采用圆形结构设计,一个充电桩可以满足6台电动自行车同时充电,还具有挡光遮雨的功能,给人们提供了便利。
杨凯设计研究一种新型电动车共享充电桩。所述电动车共享充电桩包括充电桩本体,扫码区,屏幕,柜门,链条锁,底座,所述扫码区和屏幕位于所述充电桩本体的上方,所述柜门位于所述充电桩本体的中部,充电枪安装于所述柜门内,扫码付款后触发所述柜门打开；所述链条锁固定连接于所述充电桩本体的下方,所述链条锁包括链条和密码锁,所述密码锁固定连接于所述链条的一端;所述底座固定连接在地面上。本实用新型提供的电动车共享充电桩,设置了链条锁,使得在电动车充电的时候可以锁定在充电桩上,防止丢失,提高了安全性。且使用密码锁不需要拔走钥匙随身携带,更为便捷。
未了提供良好的客户体验，李志，王毅介绍了一种电动汽车充电方法，分析了建立智能充电桩的必要性和意义。给出了电动汽车智能充电桩，包括硬件，软件和操作过程。桩式显示清晰，充电快捷，安全，计费准确。有助于电动汽车的长远发展。
倪春华，陈婷，杨素佳，李树青，刘潇洋发明公开了EV（电动汽车）领域，并公开了EV（电动汽车）充电站，包括进线柜、交互式控制系统以及并联连接的多个充电桩。每个充电桩都通过一条电源总线与输入线柜连接。充电桩通过控制信号总线与交互式控制系统连接。每个充电桩设有多个相互独立的充电接口。电动汽车充电站的优点是电动汽车充电站设有多个充电桩，每个充电桩设有多个充电接口，充电接口可有效控制。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本设计旨在开发一种电动车公共充电桩控制系统，以STC89C52单片机为核心控制器。系统通过中控部分、输入部分和输出部分的配合，实现计时和状态指示等功能。用户可以通过独立按键设置充电时间，而数码管、LED指示灯和蜂鸣器则提供直观的倒计时和状态显示。通过这一设计，可以提升电动车充电桩的智能化水平，改善用户体验，促进电动交通的可持续发展。
