# BMS Monitor

BMS Monitor 是一款面向 Windows 平台的电池管理系统 CAN 实时监控软件，配合兼容周立功 `ControlCAN.dll` 的 USBCAN-II 设备使用。

软件以只听模式接入 CAN 总线，不主动发送报文，适用于 BMS 调试、实车数据观察和电芯状态检查。

## 主要功能

- 250 / 500 kbit/s 波特率切换
- CAN1 / CAN2 通道选择
- 实时显示总电压、总电流和 SOC
- 显示 16 路单体电压及最高/最低值
- 显示 10 路温度及最高/最低实际温度
- 显示 BMS 工作状态和故障信息
- 实时查看原始 CAN 报文
- 最多保留最近 1000 帧，限制长期运行的内存占用

## 技术路径

### 1. CAN 硬件接入

程序通过 P/Invoke 调用原生 `ControlCAN.dll` 接口：

```text
VCI_OpenDevice
    ↓
VCI_InitCAN
    ↓
VCI_StartCAN
    ↓
VCI_Receive
    ↓
VCI_ResetCAN
    ↓
VCI_CloseDevice
```

CAN 初始化采用硬件只听模式 `Mode = 1`。应用没有声明 `VCI_Transmit`，不会主动向 CAN 总线发送数据。

### 2. 波特率配置

| 波特率 | Timing0 | Timing1 |
|---|---:|---:|
| 250 kbit/s | `0x01` | `0x1C` |
| 500 kbit/s | `0x00` | `0x1C` |

连接时根据界面选择生成对应的 CAN 初始化参数。

### 3. 异步报文接收

连接成功后，后台任务循环调用 `VCI_Receive`，将原生数据转换为 `CanFrame`，再通过事件切换回 WPF UI 线程更新界面。

每次最多读取 100 帧，接收等待时间为 50ms，兼顾实时性和 CPU 占用。

### 4. 实际 CAN 协议

| CAN ID | 数据内容 |
|---|---|
| `0x140` | 总电压、总电流、故障和工作状态 |
| `0x150` | 电芯 1–4 |
| `0x151` | 电芯 5–8 |
| `0x153` | 电芯 9–12 |
| `0x154` | 电芯 13–16 |
| `0x156` | 温度数据 |

同时保留对文档扩展帧 `0x186040F3` 和 `0x186140F3` 的兼容解析。

### 5. 单体电压解析

每个单体电压占用两个字节，采用大端格式，数值单位为 0.1mV：

```text
原始值 = Byte[n] × 256 + Byte[n+1]
单体电压 = 原始值 ÷ 10000
```

例如：

```text
98 F3 → 0x98F3 → 39155 → 3.9155V
```

`0xFFFE` 和 `0xFFFF` 视为未接或无效通道，不参与最大值和最小值计算。

### 6. 温度处理

`0x156` 的前 8 个字节对应 8 路实际温度：

```text
温度 = 原始字节 - 40
```

`0xFF` 表示无效温度。界面显示 10 路温采，最高、最低温度只根据前 8 路实际温采计算。

### 7. SOC 计算

当前版本根据总电压进行线性估算：

```text
SOC = 当前总电压 ÷ 68V × 100%
```

结果四舍五入为整数，并限制在 0–100% 之间。

### 8. 软件架构

```text
WPF 界面层
├── 实时监控
├── 电流 I
├── 电芯与温度
└── CAN 原始报文

协议解析层
├── BmsProtocolParser
└── BmsSnapshot

CAN 通信层
├── ICanReceiver
├── ControlCanReceiver
├── ControlCanNative
└── CanFrame
```

- `ControlCanNative`：声明原生 CAN 接口和数据结构
- `ControlCanReceiver`：管理设备连接和后台接收
- `BmsProtocolParser`：识别 CAN ID 并解析数据
- `BmsSnapshot`：保存当前 BMS 状态
- `MainWindow`：展示数据并响应用户操作

## 技术栈

- C# / .NET 8
- WPF
- P/Invoke
- ControlCAN SDK
- xUnit
- Windows x86

采用 x86 构建是为了匹配当前使用的 32 位 `ControlCAN.dll`。

## 界面主题

界面采用 CrystalDiskInfo 式的紧凑信息布局，并融入永雏塔菲的粉紫配色、头像、低透明度全窗背景、主题视觉与桃心/星星状态元素。总电流与电压、SOC 等核心数据集中在概览页。主题图片取自[永雏塔菲的哔哩哔哩官方空间](https://space.bilibili.com/1265680561)。

## 使用

1. 安装 CAN 盒厂商驱动。
2. 连接 CANH/CANL，并确认总线终端电阻。
3. 启动程序，选择通道和波特率。
4. 点击“连接”开始监听。

项目已包含 x86 `ControlCAN.dll` 以及运行所需的 `kerneldlls` 文件。

## 构建与测试

```powershell
dotnet build BmsMonitor.App/BmsMonitor.App.csproj -c Release -p:Platform=x86
```

```powershell
dotnet test BmsMonitor.Tests/BmsMonitor.Tests.csproj -c Release -p:Platform=x86
```

## 安全边界

本项目只包含打开、初始化、启动、接收、复位和关闭 API，不包含任何 CAN 报文发送或参数配置功能。