一、背景
随着环境问题的日益突出，使用新能源汽车替代传统汽车的呼声也越来越高，新能源汽车产业今年来呈现出快速发展的势头，伴随着国家的出台的一系列配套政策，新能源汽车的产业规模不断扩大，2012~2018 年新能源汽车销量 GAGR 达到 113%，虽然进入 2018 年来收到补贴退坡影响，但是整体上升趋势没有改变。下图是近几年新能源乘用车的销量状况

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根据 《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，2020 年新能源汽车要实现产销 200 万辆，累计产销 500 万辆，由此可以看出新能源汽车在未来一段时间内将持续快速增长。

伴随着新能源汽车数量的快速增长，对于汽车充电设备的需求也与日俱增，目前新能源汽车充电主要有两种充电模式，分为常规充电和快速充电，常规充电设备对应为交流充电桩，这种方式是指固定安装在汽车外部，跟交流电网连接，为车载充电机提供 220 V 或 380 V 交流电源的装置，交流充电桩功率较低，充电时间长，但对蓄电池的寿命影响较小。交流充电桩主要应用在一些小区停车场、商场等场合。快速充电设备即直流充电桩，能直接为汽车提供直流电，可以输出高达 150 ~ 400 A 的电路，实现快速充电。但同时直流充电桩也存在着成本高，影响电池寿命等问题，直流充电桩通常应用在一些大型充电站的场合。      

二、交流充电桩简介
相比于直流充电桩，交流充电桩的技术原理相对简单，开发难度也较小，下面简单介绍一下交流充电桩的开发。

 

            

上图是基于 NXP MK64 芯片的一款交流充电桩的原理框图，主要有三部分电路，一部分是保护电路，主要有电表、漏电保护开关、急停开关等器件组成。该部分用于实现短路、漏电、过流、过压等保护功能。第二部分是 CP 电路，这部分电路负责跟车端进行通信，控制整个充电的流程，第三部分是网络通信电路，该部分电路负责实现底层的网络通信，负责跟服务器实现交互。整体而言，交流充电桩的原理是比较简单的。

下面我们将介绍一下 MK64 这块开发板，这块开发板集成了 Arm Cortex M4 高性能微控制器，主频可达 120 MHz，另外还集成有 OpenSDAv2 调试电路、以太网接口、CAN 接口、SD 卡接口、蓝牙接口、RGB 彩灯等，非常适合用于交流充电桩的原型开发和验证。 

三、MK64开发板特性

下图是 MK64 开发板的实物图：

 

                                 

           

 

下图是开发板各个模块的位置示意图：

 

 

            

 

        开发板的框图如下图所示：

           

 

MK64 开发板具有以下特性：

            1. 晶振 USB 和 100 引 MK64FN1M0VLL12 MCU (120 MHz，1 MB 闪存，256 KB RAM，低功耗，无脚薄型四方扁平封装(LQFP))

            2. 两用  USB 接口，带 Micro-B USB 接头

            3. RGB LED

            4. 三个用户按钮

            5. 灵活的供电选项 - OpenSDAv2 USB、Kinetis K64 USB 和外部电源

            6. 可通过兼容 Radium™ R3 的 I/O 接头轻松访问 MCU 输入/输出

            7. 可编程 OpenSDAv2 调试电路，支持 CMSIS-DAP 接口软件，提供以下功能：

            8. 以太网、SDHC 接口

            9. 附加射频模块：nRF24L01+ Nordic 2.4GHz 无线电

            10. 附加 Bluetooth 模块：JY-MCU BT 电路板 V1.05 BT

OpenSDA v2 调试电路具有以下特性：

            1. 大容量存储设备(MSD)闪存编程接口

            2. CMSIS-DAP 调试接口可通过免驱动的 USB HID 连接提供运行控制调试功能，兼容 IDE 工具

            3. 虚拟串行端口

            4. 开源 CMSIS-DAP 软件项目

四、MK64 芯片特性
MK64 是 NXP 推出的一款基于 Cortex M4 内核的高性能 MCU，主频最高可达 120 MhZ，带 DSP 指令和 FPU 浮点运算单元，另外内置最高 1MB 的 Flash 和 256 KB SRAM，满足大部分的应用需求。具体的外设资源如下图所示

 

            

 

五、软件开发环境

 MK64 开发板可以在 KEIL、IAR、MCU Xpresso 等集成开发环境下开发。NXP 官网上分别有提供了以上开发环境的对应软件包 MCUXpresso SDK 供用户下载。

 

               

如上图所示为 NXP 提供的 MCUXpresso SDK 的下载网址，用户可以根据自己的需求配置 SDK，MCUXpresso SDK 中不仅包括了 HAL 层的驱动，同时也提供了 LWPI、FreeRTOS、emWin 等多种中间件供用户选择。MCUXpresso SDK 的软件框架如下所示：

           

六、结束语

从上面的介绍不难看出，使用 MK64 开发板来进行交流充电桩的开发和验证是一个很不错的选择，丰富的接口以及优异的性能都能满足应用开发的需求。 至此，关于 MK64 开发板的介绍到此结束，感兴趣的朋友可以上大大购上进行购买。