一种基于USART串口的电源分配系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于USART串口的电源分配系统，包括依次连接的串口通信模块、控制器模块和电源输出模块。本实用新型专利技术提供的一种基于USART串口的电源分配系统采用大电流继电器，消除电路上存在的两大电流瓶颈，并采用电源输出模块的冗余继电器设计，进一步增强电源分配系统的安全性与稳定性。本实用新型专利技术采用串口通信模块实现了单片机芯片与控制室主机的上位机的数据通信，可靠实现了电源输出模块的开关控制。的开关控制。的开关控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于USART串口的电源分配系统


[0001]本技术属于电源供电控制管理领域，具体涉及一种基于USART串口的电源分配系统。

技术介绍

[0002]市面上公知的产品是插座接口的普通电源控制器，多用遥控器的方式控制开关。各方案相同之处为采用继电器进行电源的开关控制隔离，实现整体控制或单独控制的方式。而将电源控制器应用于城市轨道交通乘客信息系统时，对电源控制器的安全性、稳定性、可靠性具有非常高的要求，电源控制器使用场合多存在通道、支撑柱、装修板、隔离墙等各种场景与障碍，需要封闭进机柜或按照场所要求隐蔽安装，并用可靠的线控接口方式实现控制。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种基于USART串口的电源分配系统解决了现有电源控制器的稳定性与安全性低的问题。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：一种基于USART串口的电源分配系统，包括依次连接的串口通信模块、控制器模块和电源输出模块；
[0005]其中，所述电源输出模块包括第一输出子模块、第二输出子模块、第三输出子模块和第四输出子模块；所述第一输出子模块、第二输出子模块、第三输出子模块和第四输出子模块均与控制器模块连接。
[0006]进一步地：所述控制器模块包括相互连接的单片机子模块和驱动放大子模块。
[0007]进一步地：所述单片机子模块设置有单片机芯片U1，所述单片机芯片U1的型号具体为stm32f103vet6。
[0008]进一步地：所述驱动放大子模块包括驱动芯片U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和接地电容C1；所述驱动芯片U2的型号具体为ULN2803；
[0009]其中，所述驱动芯片U2的1号引脚分别与所述驱动芯片U2的2号引脚、电阻R4的一端和单片机芯片U1的51号引脚连接；所述驱动芯片U2的3号引脚分别与所述驱动芯片U2的4号引脚、电阻R3的一端和单片机芯片U1的52号引脚连接；所述驱动芯片U2的5号引脚分别与所述驱动芯片U2的6号引脚、电阻R2的一端和单片机芯片U1的53号引脚连接；所述驱动芯片U2的7号引脚分别与所述驱动芯片U2的8号引脚、电阻R1的一端和单片机芯片U1的54号引脚连接；
[0010]所述驱动芯片U2的9号引脚接地，所述驱动芯片U2的10号引脚分别与所述接地电容C1和VCC电源连接，所述电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和所述VCC电源连接。
[0011]进一步地：所述第一输出子模块、第二输出子模块、第三输出子模块和第四输出子模块均包括主输出通道和备用输出通道；
[0012]其中，所述主输出通道和备用输出通道均设置有控制信号输入端；
[0013]所述第一输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的18号引脚连接；
[0014]所述第一输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的17号引脚连接；
[0015]所述第二输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的16号引脚连接；
[0016]所述第二输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的15号引脚连接；
[0017]所述第三输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的14号引脚连接；
[0018]所述第三输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的13号引脚连接；
[0019]所述第四输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的12号引脚连接；
[0020]所述第四输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的11号引脚连接。
[0021]上述进一步方案的有益效果为：设置第一～第四输出子模块，输出子模块均设置主输出通道和备用输出通道；这种电路设计确保当主输出通道发生故障后，备用输出通道的冗余电路将保证输出通路的正常输出。
[0022]进一步地：所述主输出通道包括电容C2、二极管D1、变压器LS1和变压器LS3；所述变压器LS1和变压器LS3的型号均为G5RL
‑
1A
‑
E
‑
HR；
[0023]其中，所述变压器LS1的8号引脚分别与所述变压器LS3的8号引脚、二极管D1的正极和电容C2的一端连接，并作为主输出通道的控制信号输入端，所述变压器LS1的1号引脚分别与所述电容C2的另一端、二极管D1的负极和VCC电源连接，所述变压器LS1的3号引脚和变压器LS1的6号引脚连接，所述变压器LS1的4号引脚和变压器LS1的5号引脚连接；
[0024]所述变压器LS3的1号引脚与VCC电源连接，所述变压器LS3的3号引脚和变压器LS3的6号引脚连接，所述变压器LS3的4号引脚和变压器LS3的5号引脚连接。
[0025]进一步地：所述备用输出通道包括电容C3、二极管D2、变压器LS2和变压器LS4；所述变压器LS2和变压器LS4的型号均为G5RL
‑
1A
‑
E
‑
HR；
[0026]其中，所述变压器LS2的8号引脚分别与所述变压器LS4的8号引脚、二极管D2的正极和电容C3的一端连接，并作为备用输出通道的控制信号输入端，所述变压器LS2的1号引脚分别与所述电容C3的另一端、二极管D2的负极和VCC电源连接，所述变压器LS2的3号引脚和变压器LS2的6号引脚连接，所述变压器LS2的4号引脚和变压器LS2的5号引脚连接；
[0027]所述变压器LS4的1号引脚与VCC电源连接，所述变压器LS4的3号引脚和变压器LS4的6号引脚连接，所述变压器LS4的4号引脚和变压器LS4的5号引脚连接。
[0028]上述进一步方案的有益效果为：通过变压器的3号和6号引脚通过电路相互连通，变压器的4号和5号引脚也通过电路相互连通，每个继电器管脚承担的电流减小一半，减小了电流对继电器的冲击。
[0029]进一步地：所述串口通信模块包括电平转换芯片U3、串口连接器J1、电容C4、电容C5、接地电容C6、电容C7、电阻R5、电阻R6、二级管D3和二极管D4；所述电平转换芯片U3的型号具体为max3232，所述串口连接器J1的型号具体为DB9；
[0030]其中，所述电平转换芯片U3的1号引脚通过电容C4与所述电平转换芯片U3的3号引脚连接，所述电平转换芯片U3的4号引脚通过电容C4与所述电平转换芯片U3的5号引脚连接，所述电平转换芯片U3的11号引脚与所述二极管D3的负极连接，所述二极管D3的正极通过电阻R5与VCC电源连接，所述电平转换芯片U3的12号引脚与所述二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极通过电阻R6与VCC电源连接；
[0031]所述电平转换芯片U3的2号引脚通过电容C7分别与所述电平转换芯片U3的16号引脚和VCC电源连接，所述电平转换芯片U3的13号和14号引脚分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于USART串口的电源分配系统，其特征在于，包括依次连接的串口通信模块、控制器模块和电源输出模块；其中，所述电源输出模块包括第一输出子模块、第二输出子模块、第三输出子模块和第四输出子模块；所述第一输出子模块、第二输出子模块、第三输出子模块和第四输出子模块均与控制器模块连接。2.根据权利要求1所述的基于USART串口的电源分配系统，其特征在于，所述控制器模块包括相互连接的单片机子模块和驱动放大子模块。3.根据权利要求2所述的基于USART串口的电源分配系统，其特征在于，所述单片机子模块设置有单片机芯片U1，所述单片机芯片U1的型号具体为stm32f103vet6。4.根据权利要求3所述的基于USART串口的电源分配系统，其特征在于，所述驱动放大子模块包括驱动芯片U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和接地电容C1；所述驱动芯片U2的型号具体为ULN2803；其中，所述驱动芯片U2的1号引脚分别与所述驱动芯片U2的2号引脚、电阻R4的一端和单片机芯片U1的51号引脚连接；所述驱动芯片U2的3号引脚分别与所述驱动芯片U2的4号引脚、电阻R3的一端和单片机芯片U1的52号引脚连接；所述驱动芯片U2的5号引脚分别与所述驱动芯片U2的6号引脚、电阻R2的一端和单片机芯片U1的53号引脚连接；所述驱动芯片U2的7号引脚分别与所述驱动芯片U2的8号引脚、电阻R1的一端和单片机芯片U1的54号引脚连接；所述驱动芯片U2的9号引脚接地，所述驱动芯片U2的10号引脚分别与所述接地电容C1和VCC电源连接，所述电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和所述VCC电源连接。5.根据权利要求4所述的基于USART串口的电源分配系统，其特征在于，所述第一输出子模块、第二输出子模块、第三输出子模块和第四输出子模块均包括主输出通道和备用输出通道；其中，所述主输出通道和备用输出通道均设置有控制信号输入端；所述第一输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的18号引脚连接；所述第一输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的17号引脚连接；所述第二输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的16号引脚连接；所述第二输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的15号引脚连接；所述第三输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的14号引脚连接；所述第三输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的13号引脚连接；所述第四输出子模块中主输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的12号引脚连接；
所述第四输出子模块中备用输出通道的控制信号输入端与所述驱动芯片U2的11号引脚连接。6.根据权利要求5所述的基于USART串口的电源分配系统，其特征在于，所述主输出通道包括电容C2、二极管D1、变压器LS1和变压器LS3；所述变压器LS1和变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾雷，
申请(专利权)人：北京清源智信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：