机动车网络输入输出控制卡制造技术

本实用新型专利技术涉及机动车驾驶考试系统中的网络控制卡，具体是一种机动车网络输入输出控制卡。本实用新型专利技术解决了现有机动车驾驶考试系统中的网络控制卡无法兼顾系统之间的通信距离和通信速率的问题。机动车网络输入输出控制卡，包括DC‑DC电源电路、微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路；其中，微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与DC‑DC电源电路连接；以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与微控制器电路连接。本实用新型专利技术适用于机动车驾驶考试系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机动车驾驶考试系统中的网络控制卡，具体是一种机动车网络输入输出控制卡。
技术介绍
现有机动车驾驶考试系统中的网络控制卡普遍是基于8051单片机开发的。此种网络控制卡由于技术陈旧，导致各个系统之间只能以RS485、RS232等方式进行通信，由此导致其无法兼顾系统之间的通信距离和通信速率（当系统之间的通信距离较远时，则通信速率较低；当系统之间的通信速率较高时，则通信距离较近），从而严重制约了机动车驾驶考试系统的性能。基于此，有必要专利技术一种全新的网络控制卡，以解决现有机动车驾驶考试系统中的网络控制卡无法兼顾系统之间的通信距离和通信速率的问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有机动车驾驶考试系统中的网络控制卡无法兼顾系统之间的通信距离和通信速率的问题，提供了一种机动车网络输入输出控制卡。本技术是采用如下技术方案实现的：机动车网络输入输出控制卡，包括DC-DC电源电路、微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路；其中，微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与DC-DC电源电路连接；以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与微控制器电路连接。具体工作过程如下：DC-DC电源电路分别对微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路进行供电，由此保证微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路正常工作。以太网PHY电路接收来自微控制器电路的信号，并将信号进行转换后发送至外部，由此实现以太网通信功能。模拟量采集电路采集外部模拟电压信号，并将外部模拟电压信号发送至微控制器电路，由此实现模拟量采集功能。开关量采集电路采集外部开关电压信号，并将外部开关电压信号发送至微控制器电路，由此实现开关量采集功能。串口电路接收来自微控制器电路的信号，并将信号进行转换后发送至上位机，由此实现串口通信功能。USB接口电路接收来自微控制器电路的信号，并根据信号驱动连接的USB设备，由此实现USB通信功能。基于上述过程，与现有机动车驾驶考试系统中的网络控制卡相比，本技术所述的机动车网络输入输出控制卡通过采用全新结构，使得各个系统之间能够以以太网、串口、USB等方式进行通信，由此兼顾了系统之间的通信距离和通信速率，从而有效提升了机动车驾驶考试系统的性能。本技术结构合理、设计巧妙，有效解决了现有机动车驾驶考试系统中的网络控制卡无法兼顾系统之间的通信距离和通信速率的问题，适用于机动车驾驶考试系统。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的DC-DC电源电路的电路原理图。图3是微控制器电路的第一部分电路原理图。图4是微控制器电路的第二部分电路原理图。图5是微控制器电路的第三部分电路原理图。图6是以太网PHY电路的电路原理图。图7是模拟量采集电路的第一部分电路原理图。图8是模拟量采集电路的第二部分电路原理图。图9是模拟量采集电路的第三部分电路原理图。图10是开关量采集电路的第一部分电路原理图。图11是开关量采集电路的第二部分电路原理图。图12是串口电路的第一部分电路原理图。图13是串口电路的第二部分电路原理图。图14是USB接口电路的电路原理图。具体实施方式机动车网络输入输出控制卡，包括DC-DC电源电路、微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路；其中，微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与DC-DC电源电路连接；以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与微控制器电路连接。如图2所示，所述DC-DC电源电路包括LT1117-3.3V线性稳压芯片U6、MP1584EN开关电源芯片U7、滤波器L3；滤波器L3的输入端口与外部电源端口连接；滤波器L3的输出端口与MP1584EN开关电源芯片U7的输入端口连接；MP1584EN开关电源芯片U7的输出端口作为5V供电端口，且MP1584EN开关电源芯片U7的输出端口与LT1117-3.3V线性稳压芯片U6的输入端口连接；LT1117-3.3V线性稳压芯片U6的输出端口作为3.3V供电端口；具体工作时，外部电源电压首先经滤波器L3进行滤波，然后经MP1584EN开关电源芯片U7转换为5V电源电压，最后经LT1117-3.3V线性稳压芯片U6转换为3.3V电源电压，由此进行供电；如图3-图5所示，所述微控制器电路包括STM32F429ZIT6微控制器U1、IMP811T监控芯片U2、TL431AIL3T三端稳压芯片U3、8MHz晶振X1、SWD接口P1、RST接口P2；STM32F429ZIT6微控制器U1的电源端口分别与3.3V供电端口和TL431AIL3T三端稳压芯片U3的输出端口连接；STM32F429ZIT6微控制器U1的输入端口与IMP811T监控芯片U2的输出端口连接；STM32F429ZIT6微控制器U1的端口与SWD接口P1连接；STM32F429ZIT6微控制器U1与8MHz晶振X1双向连接；IMP811T监控芯片U2的电源端口与3.3V供电端口连接；IMP811T监控芯片U2的输入端口与RST接口P2连接；SWD接口P1的电源端口与3.3V供电端口连接；具体工作时，IMP811T监控芯片U2为STM32F429ZIT6微控制器U1提供上电复位和手动复位功能；TL431AIL3T三端稳压芯片U3作为STM32F429ZIT6微控制器U1的模拟参考电压源；8MHz晶振X1作为STM32F429ZIT6微控制器U1的主振荡器；SWD接口P1作为STM32F429ZIT6微控制器U1的仿真下载接口；如图6所示，所述以太网PHY电路包括DP83848IVV以太网PHY接口芯片U4、H1102/H1188/H1211磁性变压器T1、50MHz晶振Y1；DP83848IVV以太网PHY接口芯片U4的电源端口与3.3V供电端口连接；DP83848IVV以太网PHY接口芯片U4的输入端口分别与STM32F429ZIT6微控制器U1的输出端口和50MHz晶振Y1的输出端口连接；DP83848IVV以太网PHY接口芯片U4的输出端口与H1102/H1188/H1211磁性变压器T1的输入端口连接；H1102/H1188/H1211磁性变压器T1的电源端口与3.3V供电端口连接；50MHz晶振Y1的电源端口与3.3V供电端口连接；具体工作时，DP83848IVV以太网PHY接口芯片U4接收来自STM32F429ZIT6微控制器U1的RMII信号，并将该RMII信号处理成为全双工差分信号，该全双工差分信号经H1102/H1188/H1211磁性变压器T1滤波后发送至外部，由此实现以太网通信功能；50MHz晶振Y1为DP83848IVV以太网PHY接口芯片U4提供主时钟源；如图7-图9所示，所述模拟量采集电路包括十个LM324电压跟随器U11A-U11D、U12A-U12D、U13A、U13B、两个施密特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车网络输入输出控制卡，其特征在于：包括DC‑DC电源电路、微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路；其中，微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与DC‑DC电源电路连接；以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与微控制器电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种机动车网络输入输出控制卡，其特征在于：包括DC-DC电源电路、微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路；其中，微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与DC-DC电源电路连接；以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与微控制器电路连接。2.根据权利要求1所述的机动车网络输入输出控制卡，其特征在于：所述DC-DC电源电路包括LT1117-3.3V线性稳压芯片（U6）、MP1584EN开关电源芯片（U7）、滤波器（L3）；滤波器（L3）的输入端口与外部电源端口连接；滤波器（L3）的输出端口与MP1584EN开关电源芯片（U7）的输入端口连接；MP1584EN开关电源芯片（U7）的输出端口作为5V供电端口，且MP1584EN开关电源芯片（U7）的输出端口与LT1117-3.3V线性稳压芯片（U6）的输入端口连接；LT1117-3.3V线性稳压芯片（U6）的输出端口作为3.3V供电端口；所述微控制器电路包括STM32F429ZIT6微控制器（U1）、IMP811T监控芯片（U2）、TL431AIL3T三端稳压芯片（U3）、8MHz晶振（X1）、SWD接口（P1）、RST接口（P2）；STM32F429ZIT6微控制器（U1）的电源端口分别与3.3V供电端口和TL431AIL3T三端稳压芯片（U3）的输出端口连接；STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输入端口与IMP811T监控芯片（U2）的输出端口连接；STM32F429ZIT6微控制器（U1）的端口与SWD接口（P1）连接；STM32F429ZIT6微控制器（U1）与8MHz晶振（X1）双向连接；IMP811T监控芯片（U2）的电源端口与3.3V供电端口连接；IMP811T监控芯片（U2）的输入端口与RST接口（P2）连接；SWD接口（P1）的电源端口与3.3V供电端口连接；所述以太网PHY电路包括DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）、H1102/H1188/H1211磁性变压器（T1）、50MHz晶振（Y1）；DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）的电源端口与3.3V供电端口连接；DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）的输入端口分别与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输出端口和50MHz晶振（Y1）的输出端口连接；DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）的输出端口与H1102/H1188/H1211磁性变压器（T1）的输入端口连接；H1102/H1188/H1211磁性变压器（T1）的电源端口与3.3V供电端口连接；50MHz晶振（Y1）的电源端口与3.3V供电端口连接；所述模拟量采集电路包括十个LM324电压跟随器（U11A-U11D、U12A-U12D、U13A、U13B）、两个施密特触发器（U13C、U13D）；十个LM324电压跟随器（U11A-U11D、U12A-U12D、U13A、U13B）、两个施密特触发器（U13C、U13D）的电源端口均与5V供电端口连接；十个LM324电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓峰，郝潇，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：新型
国别省市：山西;14