本实用新型专利技术公开了基于ARM的高速公路隧道区域控制器，包括微控制器和与所述微控制器相接用于数据交换的通信接口电路；所述微控制器的输入端接有用于采集高速公路隧道区域多个模拟参数并将其转换为所述微控制器可处理的电压信号的模拟输入模块和用于保护所述微控制器不受外部输入设备过压损坏的数字输入模块，所述微控制器的输出端接有用于保护所述微控制器不受外部输出设备过压损坏的数字输出模块和用于显示高速公路隧道区域各项参数的液晶显示屏，本实用新型专利技术设计新颖，结构简单，操作简单，使用效果好，能解决现有高速公路隧道区域控制器存在的模拟信号处理复杂，控制精度低传输速率低，抗干扰性差等问题，实用性强。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于控制器
，具体涉及一种基于ARM的高速公路隧道区域控制器。
技术介绍
社会科技快速发展，为了节省时间，更多的公路采用隧道技术减少行车距离，不仅节省了时间，也大大减少了盘山公路的危险系数，隧道技术是一种采用隧道区域控制器系统完成隧道区段控制的功能，由于受到技术条件的约束，传统隧道区域控制器选用PLC可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器即采用一类可编程的存储器。由于采用可编程逻辑运算方法的体积很大，不利于移动或者搬运，而且PLC的成本很高，国内的PLC技术相对较低，没有国外技术全面，并且长期被国外公司所垄断，技术占有的同时就会造成经济上的制约，而且后期的系统维护也得不到全面保障，因此，现如今缺少一种能够替代PLC的隧道区域控制系统装置，采用ARM处理器，其具有性能高、成本低和能耗小的优点，而且ARM处理器控制精度比PLC要高，对于输入和输出控制量采用光电隔离后控制输出和输入，能够有效地避免控制器被损坏，可靠性高，同时解决高速公路隧道周围环境多个模拟信号变换等问题，具有很大的实用价值。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于ARM的高速公路隧道区域控制器，其设计新颖合理，结构简单，操作简单，使用效果好，能解决现有高速公路隧道区域控制器存在的模拟信号处理复杂，控制精度低传输速率低，抗干扰性差等问题，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:基于ARM的高速公路隧道区域控制器，其特征在于:包括微控制器和与所述微控制器相接用于数据交换的通信接口电路；所述微控制器的输入端接有用于采集高速公路隧道区域多个模拟参数并将其转换为所述微控制器可处理的电压信号的模拟输入模块和用于保护所述微控制器不受外部输入设备过压损坏的数字输入模块，所述微控制器的输出端接有用于保护所述微控制器不受外部输出设备过压损坏的数字输出模块和用于显示高速公路隧道区域各项参数的液晶显示屏；所述微控制器为STM32H03ZET6 ARM CorteX-M3处理器，所述模拟输入模块包括型号为AD811的芯片U1、型号为AD811的芯片U2和端口 P5，所述端口 P5的第2引脚通过并联的电容C3和电阻R40接地，且通过电阻R42与芯片Ul的第3引脚相接，所述芯片Ul的第2引脚通过电阻R37接地，所述芯片Ul的第6引脚通过串联的电阻R41、滑动电阻R39和电阻R38与芯片Ul的第2引脚相接，所述滑动电阻R39的滑动端与电阻R38和滑动电阻R39 —固定端的连接端相接，所述电阻R41和滑动电阻R39另一固定端的连接端与STM32f 103ZET6 ARMCortex-M3处理器的第26引脚相接，所述芯片Ul的第4引脚与-12V电源端相接，所述芯片Ul的第7引脚与+12V电源端相接，所述端口 P5的第4引脚通过并联的电容C4和电阻R46接地，且通过电阻R47与芯片U2的第3引脚相接，所述芯片U2的第2引脚通过电阻R43接地，所述芯片U2的第6引脚通过串联的电阻R48、滑动电阻R45和电阻R44与芯片U2的第2引脚相接，所述滑动电阻R45的滑动端与电阻R44和滑动电阻R45—固定端的连接端相接，所述电阻R48和滑动电阻R45另一固定端的连接端与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第27引脚相接，所述芯片U2的第4引脚与-12V电源端相接，所述芯片U2的第7弓丨脚与+12V电源端相接，所述端口 P5的第I引脚和第3引脚均接地。上述的基于ARM的高速公路隧道区域控制器，其特征在于:所述数字输入模块包括型号TLP521-4的芯片U3，所述芯片U3的第I引脚接发光二极管L5的阴极，所述发光二极管L5的阳极接电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端为外设输入端口 II，所述芯片U3的第3引脚接发光二极管L6的阴极，所述发光二极管L6的阳极接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端为外设输入端口 12，所述芯片U3的第5引脚接发光二极管L7的阴极，所述发光二极管L7的阳极接电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端为外设输入端口 13，所述芯片U3的第9引脚接发光二极管L8的阴极，所述发光二极管L8的阳极接电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端为外设输入端口 14，所述芯片U3的第2引脚，第4引脚，第6引脚和第8引脚均接地，所述芯片U3的第10引脚，第12引脚，第14引脚和第16引脚均接3.3V电源端，所述芯片U3的第9引脚与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第88引脚相接且通过电阻R12接地，所述芯片U3的第11引脚与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第87引脚相接且通过电阻Rll接地，所述芯片U3的第13引脚与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第57引脚相接且通过电阻RlO接地，所述芯片U3的第15引脚与STM32f 103ZET6ARM Cortex-M3处理器的第56引脚相接且通过电阻R9接地。上述的基于ARM的高速公路隧道区域控制器，其特征在于:所述数字输出模块包括型号TLP521-4的芯片U4，所述芯片U4通过串联的发光二极管LI和电阻Rl与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第50引脚相接，所述芯片U4通过串联的发光二极管L2和电阻R2与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第53引脚相接，所述芯片U4通过串联的发光二极管L3和电阻R3与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第54引脚相接，所述芯片U4通过串联的发光二极管L4和电阻R4与STM32fl03ZET6 ARM Cortex_M3处理器的第55引脚相接，所述芯片U4的第2引脚，第4引脚，第6引脚和第8引脚均接地，所述芯片U4的第16引脚通过电阻R13接地，且通过电阻R20接+24V电源端，所述芯片U4的第15引脚与三极管Ql的基极相接，所述三极管Ql的集电极通过二极管Dl与+24V电源端相接，所述三极管Ql的发射极接地，所述三极管Ql的集电极和二极管Dl的阴极的连接端为外设输出端口 Ol，所述芯片U4的第14引脚通过电阻R14接地，且通过电阻R21接+24V电源端，所述芯片U4的第13引脚与三极管Q2的基极相接，所述三极管Q2的集电极通过二极管D2与+24V电源端相接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极和二极管D2的阴极的连接端为外设输出端口 02，所述芯片U4的第12引脚通过电阻R15接地，且通过电阻R22接+24V电源端，所述芯片U4的第11引脚与三极管Q3的基极相接，所述三极管Q3的集电极通过二极管D3与+24V电源端相接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极和二极管D3的阴极的连接端为外设输出端口 03，所述芯片U4的第10引脚通过电阻R16接地，且通过电阻R23接+24V电源端，所述芯片U4的第9引脚与三极管Q4的基极相接，所述三极管Q4的集电极通过二极管D4与+24V电源端相接，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q4的集电极和二极管D4的阴极的连接端为外设输出端口 04。上本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于ARM的高速公路隧道区域控制器，其特征在于：包括微控制器(1)和与所述微控制器(1)相接用于数据交换的通信接口电路(3)；所述微控制器(1)的输入端接有用于采集高速公路隧道区域多个模拟参数并将其转换为所述微控制器(1)可处理的电压信号的模拟输入模块(4)和用于保护所述微控制器(1)不受外部输入设备过压损坏的数字输入模块(5)，所述微控制器(1)的输出端接有用于保护所述微控制器(1)不受外部输出设备过压损坏的数字输出模块(6)和用于显示高速公路隧道区域各项参数的液晶显示屏(7)；所述微控制器(1)为STM32f103ZET6ARM Cortex‑M3处理器，所述模拟输入模块(4)包括型号为AD811的芯片U1、型号为AD811的芯片U2和端口P5，所述端口P5的第2引脚通过并联的电容C3和电阻R40接地，且通过电阻R42与芯片U1的第3引脚相接，所述芯片U1的第2引脚通过电阻R37接地，所述芯片U1的第6引脚通过串联的电阻R41、滑动电阻R39和电阻R38与芯片U1的第2引脚相接，所述滑动电阻R39的滑动端与电阻R38和滑动电阻R39一固定端的连接端相接，所述电阻R41和滑动电阻R39另一固定端的连接端与STM32f103ZET6ARM Cortex‑M3处理器的第26引脚相接，所述芯片U1的第4引脚与‑12V电源端相接，所述芯片U1的第7引脚与+12V电源端相接，所述端口P5的第4引脚通过并联的电容C4和电阻R46接地，且通过电阻R47与芯片U2的第3引脚相接，所述芯片U2的第2引脚通过电阻R43接地，所述芯片U2的第6引脚通过串联的电阻R48、滑动电阻R45和电阻R44与芯片U2的第2引脚相接，所述滑动电阻R45的滑动端与电阻R44和滑动电阻R45一固定端的连接端相接，所述电阻R48和滑动电阻R45另一固定端的连接端与STM32f103ZET6 ARM Cortex‑M3处理器的第27引脚相接，所述芯片U2的第4引脚与‑12V电源端相接，所述芯片U2的第7引脚与+12V电源端相接，所述端口P5的第1引脚和第3引脚均接地。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：齐爱玲，马昭，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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