基于arm的高速公路隧道區(qū)域控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于控制器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ARM的高速公路隧道區(qū)域控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]社會(huì)科技快速發(fā)展，為了節(jié)省時(shí)間，更多的公路采用隧道技術(shù)減少行車距離，不僅節(jié)省了時(shí)間，也大大減少了盤(pán)山公路的危險(xiǎn)系數(shù)，隧道技術(shù)是一種采用隧道區(qū)域控制器系統(tǒng)完成隧道區(qū)段控制的功能，由于受到技術(shù)條件的約束，傳統(tǒng)隧道區(qū)域控制器選用PLC可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器即采用一類可編程的存儲(chǔ)器。由于采用可編程邏輯運(yùn)算方法的體積很大，不利于移動(dòng)或者搬運(yùn)，而且PLC的成本很高，國(guó)內(nèi)的PLC技術(shù)相對(duì)較低，沒(méi)有國(guó)外技術(shù)全面，并且長(zhǎng)期被國(guó)外公司所壟斷，技術(shù)占有的同時(shí)就會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的制約，而且后期的系統(tǒng)維護(hù)也得不到全面保障，因此，現(xiàn)如今缺少一種能夠替代PLC的隧道區(qū)域控制系統(tǒng)裝置，采用ARM處理器，其具有性能高、成本低和能耗小的優(yōu)點(diǎn)，而且ARM處理器控制精度比PLC要高，對(duì)于輸入和輸出控制量采用光電隔離后控制輸出和輸入，能夠有效地避免控制器被損壞，可靠性高，同時(shí)解決高速公路隧道周圍環(huán)境多個(gè)模擬信號(hào)變換等問(wèn)題，具有很大的實(shí)用價(jià)值。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于ARM的高速公路隧道區(qū)域控制器，其設(shè)計(jì)新穎合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，使用效果好，能解決現(xiàn)有高速公路隧道區(qū)域控制器存在的模擬信號(hào)處理復(fù)雜，控制精度低傳輸速率低，抗干擾性差等問(wèn)題，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:基于ARM的高速公路隧道區(qū)域控制器，其特征在于:包括微控制器和與所述微控制器相接用于數(shù)據(jù)交換的通信接口電路；所述微控制器的輸入端接有用于采集高速公路隧道區(qū)域多個(gè)模擬參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為所述微控制器可處理的電壓信號(hào)的模擬輸入模塊和用于保護(hù)所述微控制器不受外部輸入設(shè)備過(guò)壓損壞的數(shù)字輸入模塊，所述微控制器的輸出端接有用于保護(hù)所述微控制器不受外部輸出設(shè)備過(guò)壓損壞的數(shù)字輸出模塊和用于顯示高速公路隧道區(qū)域各項(xiàng)參數(shù)的液晶顯示屏；所述微控制器為STM32H03ZET6 ARM CorteX-M3處理器，所述模擬輸入模塊包括型號(hào)為AD811的芯片U1、型號(hào)為AD811的芯片U2和端口 P5，所述端口 P5的第2引腳通過(guò)并聯(lián)的電容C3和電阻R40接地，且通過(guò)電阻R42與芯片Ul的第3引腳相接，所述芯片Ul的第2引腳通過(guò)電阻R37接地，所述芯片Ul的第6引腳通過(guò)串聯(lián)的電阻R41、滑動(dòng)電阻R39和電阻R38與芯片Ul的第2引腳相接，所述滑動(dòng)電阻R39的滑動(dòng)端與電阻R38和滑動(dòng)電阻R39 —固定端的連接端相接，所述電阻R41和滑動(dòng)電阻R39另一固定端的連接端與STM32f 103ZET6 ARMCortex-M3處理器的第26引腳相接，所述芯片Ul的第4引腳與-12V電源端相接，所述芯片Ul的第7引腳與+12V電源端相接，所述端口 P5的第4引腳通過(guò)并聯(lián)的電容C4和電阻R46接地，且通過(guò)電阻R47與芯片U2的第3引腳相接，所述芯片U2的第2引腳通過(guò)電阻R43接地，所述芯片U2的第6引腳通過(guò)串聯(lián)的電阻R48、滑動(dòng)電阻R45和電阻R44與芯片U2的第2引腳相接，所述滑動(dòng)電阻R45的滑動(dòng)端與電阻R44和滑動(dòng)電阻R45—固定端的連接端相接，所述電阻R48和滑動(dòng)電阻R45另一固定端的連接端與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第27引腳相接，所述芯片U2的第4引腳與-12V電源端相接，所述芯片U2的第7弓丨腳與+12V電源端相接，所述端口 P5的第I引腳和第3引腳均接地。
[0005]上述的基于ARM的高速公路隧道區(qū)域控制器，其特征在于:所述數(shù)字輸入模塊包括型號(hào)TLP521-4的芯片U3，所述芯片U3的第I引腳接發(fā)光二極管L5的陰極，所述發(fā)光二極管L5的陽(yáng)極接電阻R5的一端，所述電阻R5的另一端為外設(shè)輸入端口 II，所述芯片U3的第3引腳接發(fā)光二極管L6的陰極，所述發(fā)光二極管L6的陽(yáng)極接電阻R6的一端，所述電阻R6的另一端為外設(shè)輸入端口 12，所述芯片U3的第5引腳接發(fā)光二極管L7的陰極，所述發(fā)光二極管L7的陽(yáng)極接電阻R7的一端，所述電阻R7的另一端為外設(shè)輸入端口 13，所述芯片U3的第9引腳接發(fā)光二極管L8的陰極，所述發(fā)光二極管L8的陽(yáng)極接電阻R8的一端，所述電阻R8的另一端為外設(shè)輸入端口 14，所述芯片U3的第2引腳，第4引腳，第6引腳和第8引腳均接地，所述芯片U3的第10引腳，第12引腳，第14引腳和第16引腳均接3.3V電源端，所述芯片U3的第9引腳與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第88引腳相接且通過(guò)電阻R12接地，所述芯片U3的第11引腳與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第87引腳相接且通過(guò)電阻Rll接地，所述芯片U3的第13引腳與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第57引腳相接且通過(guò)電阻RlO接地，所述芯片U3的第15引腳與STM32f 103ZET6ARM Cortex-M3處理器的第56引腳相接且通過(guò)電阻R9接地。
[0006]上述的基于ARM的高速公路隧道區(qū)域控制器，其特征在于:所述數(shù)字輸出模塊包括型號(hào)TLP521-4的芯片U4，所述芯片U4通過(guò)串聯(lián)的發(fā)光二極管LI和電阻Rl與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第50引腳相接，所述芯片U4通過(guò)串聯(lián)的發(fā)光二極管L2和電阻R2與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第53引腳相接，所述芯片U4通過(guò)串聯(lián)的發(fā)光二極管L3和電阻R3與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第54引腳相接，所述芯片U4通過(guò)串聯(lián)的發(fā)光二極管L4和電阻R4與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第55引腳相接，所述芯片U4的第2引腳，第4引腳，第6引腳和第8引腳均接地，所述芯片U4的第16引腳通過(guò)電阻R13接地，且通過(guò)電阻R20接+24V電源端，所述芯片U4的第15引腳與三極管Ql的基極相接，所述三極管Ql的集電極通過(guò)二極管Dl與+24V電源端相接，所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述三極管Ql的集電極和二極管Dl的陰極的連接端為外設(shè)輸出端口 Ol，所述芯片U4的第14引腳通過(guò)電阻R14接地，且通過(guò)電阻R21接+24V電源端，所述芯片U4的第13引腳與三極管Q2的基極相接，所述三極管Q2的集電極通過(guò)二極管D2與+24V電源端相接，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2的集電極和二極管D2的陰極的連接端為外設(shè)輸出端口 02，所述芯片U4的第12引腳通過(guò)電阻R15接地，且通過(guò)電阻R22接+24V電源端，所述芯片U4的第11引腳與三極管Q3的基極相接，所述三極管Q3的集電極通過(guò)二極管D3與+24V電源端相接，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的集電極和二極管D3的陰極的連接端為外設(shè)輸出端口 03，所述芯片U4的第10引腳通過(guò)電阻R16接地，且通過(guò)電阻R23接+24V電源端，所述芯片U4的第9引腳與三極管Q4的基極相接，所述三極管Q4的集電極通過(guò)二極管D4與+24V電源端相接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地，所述三極管Q4的集電極和二極管D4的陰極的連接端為外設(shè)輸出端口 04。
[0007]上述的基于ARM的高速公路隧道區(qū)域控制器，其特征在于:所述液晶顯示屏為FSMC3.2IXD液晶顯示屏，所述FSMC3.2IXD液晶顯示屏的第I引腳與3.3V電源端相接，所述FSMC3.2IXD液晶顯示屏的第2引腳接地，所述FSMC3.2IXD液晶顯示屏的第24引腳與STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第35引腳相接，所述FSMC3.2LCD液晶顯示屏的第31引腳，第29引腳，第25引腳和第27引腳分別與STM32f 103ZET6 ARM Cortex_M3處理器的第73引腳，第74引腳，第75引腳和第76引腳相接，所述FSMC3.