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基于SOPC的纯电动汽车热泵型空调控制器设计与实现
| 论文题名： | 基于SOPC的纯电动汽车热泵型空调控制器设计与实现 |
| 关键词： | 纯电动汽车;空调设备;控制器;模块设计 |
| 摘要： | 随着现代化进程的加快，地球资源的消耗越来越多，产生的污染越来越严重，针对这种局面，国家发布了一系列政策。这些可持续发展政策，旨在普及和推广纯电动汽车及插电式混合动力汽车。由于热泵技术能够解决纯电动汽车电能消耗的问题，对热泵型纯电动汽车空调系统的研究成为热点。本文利用FPGA作为控制器，研发了一种基于SOPC的纯电动汽车热泵型空调控制器。 本系统使用片上系统SOPC技术，采用自上向下的设计方法，将NiosⅡ软核处理器、PIO接口JTAG EPCS Flash SDRAM、控制器、控制器、存储器、显示控制器等外部设备嵌入到一片FPGA芯片中，通过CAN总线通讯方式，对空调系统的直流压缩机、电子膨胀阀、四通换向阀、内风机和外风机等其他负载进行控制，采用模糊控制算法实现车内温度的控制精度达到±1℃，同时实时显示各工况的运行状态。 本文对课题的研究现状和发展趋势进行了研究和分析，根据系统需求，对FPGA芯片、EPCS Flash SDRAM芯片、外部存储器、显示器和温度传感器等进行了芯片选型，确定了系统的总体设计方案。以E-PLAY-EP3C80 FPGA开发板为平台，对显示器、温度采集、按键等外围电路进行了硬件设计。以QuartusⅡ9.0为硬件开发工具，具体介绍了NiosⅡ软核处理器、SDRAM存储器、JTAG控制器、EPCS Flash控制器、温度数据采集接口、直流压缩机控制和显示控制器等模块的硬件配置。借助软件开发工具NiosⅡIDE9.0，结合C/C++语言，完成了各模块的软件设计，进行了软件仿真和系统联调，完成了系统的开发与调试。结果表明，以FPGA为物理载体完成片上系统的设计，具有可移植性强、灵活高效、成本低、设计周期短等优点。 最后，根据系统的调试结果，对所完成工作进行了总结和分析，并提出了展望。 |
| 作者： | 王莉萍 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 董秀洁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中原工学院 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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