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设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本论文基于单片机设计了一种充电桩控制器，实现了RFID卡管理、温度检测、计时计费、电压检测和远程控制等多项功能。通过该设计，可以提高充电桩的安全性和智能化程度，满足用户对充电桩的需求。
在RFID卡管理功能方面，用户可以通过注册卡、删除卡和充值等操作来管理自己的充电卡。这样可以有效地管理充电桩的使用权，防止非法使用和滥用。
为了保证充电桩的安全运行，本设计在充电桩上加装了温度检测模块。当温度超过设定的阈值时，充电桩会自动断电，以防止温度过高引发火灾等安全问题。
本设计实现了充电桩的计时计费功能。当用户开始充电时，显示模块会开始计时，并显示当前充电费用。充电结束后，系统会自动扣费，并断电。这样可以方便用户了解充电费用，并确保充电结束后及时停止供电。
为了保护充电桩和用户设备的安全，本设计引入了电压检测功能。当充电桩检测到电压超过设定的阈值时，会报警并断电，以避免电压过高对设备造成损坏或危险。
本设计采用WiFi模块实现了充电桩的远程控制功能。通过WiFi连接，可以将充电桩的充电状态上传至服务器，实现远程监控和管理。同时，服务器还可以远程设置每5分钟的充电费用，用于计费和收入统计。
综上所述，本论文设计的基于单片机的充电桩控制器具备了RFID卡管理、温度检测、计时计费、电压检测和远程控制等功能。通过该设计，可以提高充电桩的安全性和智能化程度，满足用户对充电桩的需求。未来可以进一步优化该设计，提高充电桩的性能和可靠性。
关键词：单片机、充电桩控制器、RFID卡管理、温度检测、计时计费
字数：10000+
目录：
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
2.5 温度检测方案的选择
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 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
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 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 充电桩控制器实物测试
5.3 写卡测试
5.4WIFI测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键调节阈值测试
6.3温度检测测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着电动车的普及和市场需求的增加，充电桩作为电动车充电的重要设施也得到了广泛应用。然而，传统的充电桩存在一些问题，如管理不便、安全隐患、费用不透明等，这些问题严重制约了充电桩的发展和用户体验。
实际意义：
本论文设计的基于单片机的充电桩控制器具备了RFID卡管理、温度检测、计时计费、电压检测和远程控制等多项功能，因此具有以下实际意义：
提高充电桩的安全性：通过温度检测和电压检测功能，可以及时发现充电桩的安全隐患，如过高温度和电压异常，以避免火灾和设备损坏等安全问题的发生。
提升充电桩的智能化程度：通过RFID卡管理和远程控制功能，用户可以方便地管理充电卡和远程监控充电状态，实现充电桩的智能化管理和使用。
改善用户体验：计时计费功能可以让用户清晰了解充电费用，避免费用不透明的问题。同时，远程控制功能可以提高用户的便利性和灵活性。
促进充电桩行业的发展：通过提高充电桩的安全性和智能化程度，可以增加用户对电动车的信心和使用意愿，推动电动车市场的发展。同时，优化充电桩的性能和可靠性，可以提高充电桩的使用效率和服务质量，促进充电桩行业的健康发展。
综上所述，本论文设计的基于单片机的充电桩控制器具有重要的实际意义，可以解决传统充电桩存在的问题，提高充电桩的安全性和智能化程度，改善用户体验，促进充电桩行业的发展。
1.2 国内外研究现状
在国内，围绕基于单片机的充电桩控制器开展了诸多研究与实践工作。众多科研团队及企业积极推动相关技术发展，将单片机（如STM32单片机）与多种功能模块整合，像运用RFID技术实现用户卡的注册、删除及充值，操作便捷且已在不少小区自用充电桩与部分公共充电桩得以应用，有效提升了管理的智能化与使用的便利性。利用DS18B20温度传感器实时监测充电桩温度，一旦温度过高自动断电的功能已发展成熟，在各类充电桩产品中广泛应用，极大降低了因温度问题引发安全事故的风险。在计费和显示功能上，通过OLED12864等显示模块实现充电计时与费用显示，充电结束自动扣费，配合充放电模块精确检测电量等参数，让充电计费更精准合理，能满足多样的用户场景需求。同时，借助WIFI模块将充电状态上传并远程设置计费参数，方便集中管理运营，在城市大规模充电桩网络建设中意义重大，还有利用物联网技术构建充电桩网络，实现能源管理、故障预警及大数据分析等功能，打造智能充电桩生态系统。而且针对18650等电池，注重优化充电参数，保障充电安全与延长电池寿命，在电动自行车、小型储能设备充电场景应用颇多。
国外在这方面的研究也较为深入，更着重于先进技术引入与高性能指标达成。在充电检测上，除常规的电压、电量检测外，会结合高精度传感器与复杂算法，更精准地预估电池剩余寿命、健康状态等，为用户提供更全面的充电信息。在安全防护方面，对电压超过阈值报警及断电功能不断优化，部分高端产品能实现分级报警与更精细的过载保护策略，保障在复杂电网环境下的安全。此外，将充电桩控制器作为智能电网的重要组成部分，使其与电网双向互动，依据电网峰谷时段调整充电费用，引导低谷时段充电，助力能源可持续利用与电网稳定运行，也在探索与可再生能源结合应用，优化能源分配管理，推动绿色低碳发展。并且，国际上一些组织和国家积极推动相关标准制定，注重不同设备间的互操作性，确保充电桩控制器能兼容更多接口、支付方式及通信协议，方便用户在不同场景使用，提升整个充电设施网络的通用性与便捷性。
总体来看，国内外都在基于单片机的充电桩控制器设计上积极探索，国内聚焦功能完善与推广应用，国外更倾向于前沿技术探索以及与能源系统的深度融合，未来都朝着更智能、更安全、更高效的方向不断发展。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的充电桩控制器设计，主要实现以下功能：
1、RFID可以注册卡以及删除卡，并且可以充值
2、充电桩带有温度检测，当温度过高，自动断电
3、开始充电时，显示模块开始计时和显示当前充电费用，充电结束自动扣费，当充电完成后自动断电
4、充电检测电压以及充电的电量
5、电压超过阈值会报警以及断电
6、采用WiFi模块将设备是否处于充电状态进行上传，并远程设置每5分钟的充电费用，用来进行计费
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