一种基于ARM的轨道车辆空调控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于ARM的轨道车辆空调控制器，属于车载空调技术领域，包括主控模块、模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块，实现了以ARM芯片为核心，支持MVB和CAN的车载空调控制系统，实现了国内自主化生产，解决了进口控制器价格昂贵及一系列的技术封锁、现场调试、后期软件升级的问题。

An air conditioner controller for railway vehicle based on ARM

The utility model discloses a rail vehicle air conditioning controller based on ARM, which belongs to the field of vehicle air conditioning technology, including the main control module, analog input module, the first digital IO module, second digital IO module and third digital IO module, realized by ARM chip as the core, the vehicle air conditioning control system supports MVB and CAN, to achieve the domestic independent production, solve the expensive technology and imported controller blockade, a series of field debugging, the late software upgrade problem.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于车载空调

技术介绍
随着国民经济的快速发展以及城市化进程的加快，发展大容量城市轨道交通已经成为各大城市的共识，空调系统在轨道车辆中占有重要地位。传统的空调系统采用PLC控制，PLC控制器开发简单，控制性能好，可以实现模拟信号采集，有数字量输入和数字量输出，能实现串口通讯；缺点是功能较为简单，不支持MVB、CAN、HDLC等轨道车辆专用通讯网络，因此PLC控制器已渐渐不能满足轨道车辆空调控制技术发展的需要。国内部分电气柜生产厂家开始引进国外以ARM、DSP等微处理器为核心的专用空调控制器，这类控制器功能强大，支持MVB、CAN等列车网络通讯和各类通用通讯接口，存储容量大，扩展方便。但由于进口控制器价格昂贵及一系列问题包括技术封锁、现场调试、后期软件升级等，大大增加了生产厂家的生产成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于ARM的轨道车辆空调控制器，实现了以ARM芯片为核心，支持MVB和CAN的车载空调控制系统，实现了国内自主化生产，解决了进口控制器价格昂贵及一系列的技术封锁、现场调试、后期软件升级的问题。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种基于ARM的轨道车辆空调控制器，包括主控模块、模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块，模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块均通过CAN总线连接主控模块；主控模块包括第一主控芯片、通讯接口模块、MVB通讯模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口，MVB通讯模块与通讯接口模块连接，通讯接口模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口均与第一主控芯片连接；模拟输入模块包括第二主控芯片、8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块，8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块均与第二主控芯片连接；第一数字IO模块包括第三主控芯片、第三JTAG接口、第四CAN总线模块、第一组IO输入端口、第二组IO输入端口、第三组IO输入端口、第一滤波模块、第二滤波模块、第三滤波模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第三光电隔离模块、第一总线驱动器、第二总线驱动器、第四光电隔离模块、第五光电隔离模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第一继电器、第二继电器、第一IO输出端和第二IO输出端，第一组IO输入端口连接第一滤波模块，第一滤波模块连接第一光电隔离模块，第一光电隔离模块连接第三主控芯片，第二组IO输入端口连接第二滤波模块，第二滤波模块连接第二光电隔离模块，第二光电隔离模块连接第三主控芯片，第三组IO输入端口连接第三滤波模块，第三滤波模块连接第三光电隔离模块，第三光电隔离模块连接第三主控芯片，第一IO输出端连接第一继电器，第一继电器连接第一驱动模块，第一驱动模块连接第四光电隔离模块，第四光电隔离模块连接第一总线驱动器，第一总线驱动器连接第三主控芯片，第二IO输出端连接第二继电器，第二继电器连接第二驱动模块，第二驱动模块连接第五光电隔离模块，第五光电隔离模块连接第二总线驱动器，第二总线驱动器连接第三主控芯片，第三JTAG接口和第四CAN总线模块均连接第三主控芯片；第二数字IO模块和第三数字IO模块均与所述第一数字IO模块的电路结构相同。所述第一主控芯片的型号为MCIMC287，所述MVB通讯模块的型号为D013，所述通讯接口模块的型号为STM32F103VCT6，所述SD模块的型号为NUP4202W1T2G，所述USB通信模块的型号为PRTR5V0U2X，所述以太网通信模块的型号为DP83848，所述日历模块的型号为PCF8563。所述第一CAN总线模块、所述第二CAN总线模块、所述第三CAN总线模块和所述第四CAN总线模块的型号均为CTM8251AT.所述第二主控芯片和所述第三主控芯片的型号均为STM32F103VCT6。所述第一总线驱动器和所述第二总线驱动器的型号均为SN74LVC244A，所述第一驱动模块和所述第二驱动模块均为NPN三极管，所述第一组IO输入端口、所述第二组IO输入端口和所述第三组IO输入端口均为8路IO口输入端，所述第一IO输出端和所述第二IO输出端均为8路IO口输出端。本技术所述的一种基于ARM的轨道车辆空调控制器，实现了以ARM芯片为核心，支持MVB和CAN的空调控制系统，实现了国内自主化生产，解决了由于进口控制器价格昂贵及一系列的技术封锁、现场调试、后期软件升级的问题；本技术采用成熟电路设计，其中主控模块采用以FreescaleMX287CPU芯片为核心的嵌入式工控核心板，该核心板技术成熟，工作可靠，数字IO模块的输入和输出电路均采用成熟的抗干扰电路和光电隔离电路相结合的技术方案，抗干扰能力强；本技术所有的数字IO模块和模拟输入模块上均设置LED指示灯，时刻指示工作状态，本技术的每个模块均提供JTAG测试接口，实现了每一个模块的单独维护，简化了维修维护过程。附图说明图1是本技术的硬件原理图框图；图2是本技术的主控模块的原理图框图；图3是本技术的模拟输入模块的原理图框图；图4是本技术的第一数字IO模块的原理图框图。具体实施方式如图1所示的一种基于ARM的轨道车辆空调控制器，包括主控模块、模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块，模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块均通过CAN总线连接主控模块；如图2所示的主控模块包括第一主控芯片、通讯接口模块、MVB通讯模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口，MVB通讯模块与通讯接口模块连接，通讯接口模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口均与第一主控芯片连接；如图3所示的模拟输入模块包括第二主控芯片、8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块，8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块均与第二主控芯片连接；如图4所示的第一数字IO模块包括第三主控芯片、第三JTAG接口、第四CAN总线模块、第一组IO输入端口、第二组IO输入端口、第三组IO输入端口、第一滤波模块、第二滤波模块、第三滤波模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第三光电隔离模块、第一总线驱动器、第二总线驱动器、第四光电隔离模块、第五光电隔离模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第一继电器、第二继电器、第一IO输出端和第二IO输出端，第一组IO输入端口连接第一滤波模块，第一滤波模块连接第一光电隔离模块，第一光电隔离模块连接第三主控芯片，第二组IO输入端口连接第二滤波模块，第二滤波模块连接第二光电隔离模块，第二光电隔离模块连接第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM的轨道车辆空调控制器，其特征在于：包括主控模块、模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块，模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块均通过CAN总线连接主控模块；主控模块包括第一主控芯片、通讯接口模块、MVB通讯模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口，MVB通讯模块与通讯接口模块连接，通讯接口模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口均与第一主控芯片连接；模拟输入模块包括第二主控芯片、8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块，8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块均与第二主控芯片连接；第一数字IO模块包括第三主控芯片、第三JTAG接口、第四CAN总线模块、第一组IO输入端口、第二组IO输入端口、第三组IO输入端口、第一滤波模块、第二滤波模块、第三滤波模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第三光电隔离模块、第一总线驱动器、第二总线驱动器、第四光电隔离模块、第五光电隔离模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第一继电器、第二继电器、数字量状态指示灯模块、第一IO输出端和第二IO输出端，第一组IO输入端口连接第一滤波模块，第一滤波模块连接第一光电隔离模块，第一光电隔离模块连接第三主控芯片，第二组IO输入端口连接第二滤波模块，第二滤波模块连接第二光电隔离模块，第二光电隔离模块连接第三主控芯片，第三组IO输入端口连接第三滤波模块，第三滤波模块连接第三光电隔离模块，第三光电隔离模块连接第三主控芯片，第一IO输出端连接第一继电器，第一继电器连接第一驱动模块，第一驱动模块连接第四光电隔离模块，第四光电隔离模块连接第一总线驱动器，第一总线驱动器连接第三主控芯片，第二IO输出端连接第二继电器，第二继电器连接第二驱动模块，第二驱动模块连接第五光电隔离模块，第五光电隔离模块连接第二总线驱动器，第二总线驱动器连接第三主控芯片，数字量状态指示灯模块、第三JTAG接口和第四CAN总线模块均连接第三主控芯片；第二数字IO模块和第三数字IO模块均与所述第一数字IO模块的电路结构相同。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的轨道车辆空调控制器，其特征在于：包括主控模块、模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块，模拟输入模块、第一数字IO模块、第二数字IO模块和第三数字IO模块均通过CAN总线连接主控模块；主控模块包括第一主控芯片、通讯接口模块、MVB通讯模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口，MVB通讯模块与通讯接口模块连接，通讯接口模块、SD模块、485通信模块、232通信模块、USB通信模块、以太网通信模块、第一CAN总线模块、第二CAN总线模块、日历模块和第一JTAG接口均与第一主控芯片连接；模拟输入模块包括第二主控芯片、8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块，8路模拟量输入端、第二JTAG接口、第三CAN总线模块和模拟量状态指示灯模块均与第二主控芯片连接；第一数字IO模块包括第三主控芯片、第三JTAG接口、第四CAN总线模块、第一组IO输入端口、第二组IO输入端口、第三组IO输入端口、第一滤波模块、第二滤波模块、第三滤波模块、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、第三光电隔离模块、第一总线驱动器、第二总线驱动器、第四光电隔离模块、第五光电隔离模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第一继电器、第二继电器、数字量状态指示灯模块、第一IO输出端和第二IO输出端，第一组IO输入端口连接第一滤波模块，第一滤波模块连接第一光电隔离模块，第一光电隔离模块连接第三主控芯片，第二组IO输入端口连接第二滤波模块，第二滤波模块连接第二光电隔离模块，第二光电隔离模块连接第三主控芯片，第三组IO输入端口连接第三滤波模块，第三滤波模块连接第三光电隔离模块，第三光电隔离模块连...

【专利技术属性】
技术研发人员：车轩，陈爱林，陈方良，
申请(专利权)人：南京华士电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32