CN201311683Y - 一种加油机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加油机控制装置，包括核心板、IO板、电源板、液压控制板、显示板和键盘板；所述核心板与IO板相互连接，所述电源板与IO板相连接，所述IO板与1～4个液压控制板相互连接，所述IO板与1～4个显示板连接，所述1～2个键盘板与IO板相连接。所述加油机控制装置还可包括支付控制板、通讯板、VGA板、油气回收控制板、油气泄漏检测板和音频板中的任一项或一项以上；所述支付控制板、通讯板、油气回收控制板和油气泄漏检测板分别与IO板相互连接；所述IO板分别与VGA板和音频板相连接。本实用新型能同时控制一至四枪加油，并具有很好的稳定性和扩展性。

Description

一种加油机控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种加油机控制设备，特别涉及一种加油机控制装置。

背景技术

目前，国内的加油机控制器均通过加油计量处理器、监控计量处理器、卡支付处理器、后台通讯处理器的协调工作来实现加油控制功能。这些微处理都为8位的51系列单片机，受处理器资源限制，单个加油机控制器只能支持单枪加油，要满足多枪同时加油(即给多辆车同时加油)，必须采用多个控制器，这给加油机功能定制、降低维护和制造成本带来了困难。而且目前的控制器还存在以下不足：1、不支持油气回收的集成控制，需要购买独立的、特定的油气回收成套设备来实现油气回收功能，价格昂贵且系统灵活性和扩展性弱；2、不具备油气泄漏自动检测和报警功能；3、信息查询和参数设置均通过小尺寸字符屏来展现，操作过程复杂繁琐，容易出错；4、硬件功能模块间通讯基于简单电流环通讯，稳定性和扩展性有待提高；5、不支持远程网络通讯，只能进行近距离数据传输，无法满足远程诊断和配置的市场需求。因此，开发一种能同时控制多枪加油，又具有油气回收和检测等功能的加油枪控制器是大势所趋。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有的单套加油机控制器不能支持四枪同时加油，不支持对油气回收的集成控制和油气泄漏检测，以及无法实现远程诊断与配置，人机交互不友好等的不足，提供一种新的、能同时控制一至四枪加油的加油机控制器，该控制器还具有很好的稳定性和扩展性，能快速实现功能定制。

为达上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：一种加油机控制装置，其特征是，包括核心板、IO板、电源板、液压控制板、显示板和键盘板；所述核心板与IO板相互连接，所述电源板与IO板相连接，所述IO板与1～4个液压控制板相互连接，所述IO板与1～4个显示板连接，所述1～2个键盘板与IO板相连接。

为了更好地实现本实用新型，所述核心板由ARM9芯片、64M扩展存储器、192M的FLASH存储器、复位电路、实时时钟RTC和100PIN连接器相互连接组成。ARM9芯片为核心处理器，片上集成了串口、并口和以太网卡；嵌入式linux操作系统和系统控制功能软件存储于FLASH存储器中，运行时载入到64M内存中。

所述IO板由FPGA电路、税控电路、脉冲预处理电路、扩展总线、CAN模块、音频电路、电源电路和100PIN连接器相互连接组成。电源控制和IO板上的逻辑控制由FPGA电路控制；税控电路负责税务数据处理及显示输出控制；扩展总线通过100PIN连接器连接到核心板的100PIN连接器，从而与ARM9芯片连接，ARM9芯片通过8位总线对FPGA电路进行控制。

所述电源板由整流电路、稳压24V输出电路(40V升压电路，24V降压电路)、电源检测及控制电路、电池控制电路和连接插座相互连接组成。

所述液压控制板由输入电路、XC886微处理器、CAN模块、输出驱动电路、26PIN连接插座和电源电路相互连接组成，它提供了外设部件的接口：一块液压控制板提供一条油路相关的枪、阀、电机等部件的接口，因此，支持一至四枪同时加油的控制器需要连接1～4块液压控制板。

所述显示板由滤波驱动电路、显示驱动电路、液晶段码屏、电源电路和连接插座相互连接组成，一块显示板对应于一支加油枪的油品、体积、金额的数据显示，一至四支加油枪同时加油需要1～4块显示板。

所述显示板还包括红外电路，所述红外电路与滤波驱动电路相互连接。红外电路为预留，用于扩展红外通讯。

所述键盘板由扫描滤波电路、ARM7微处理器、CAN模块、RS232接口电路、电源电路和连接插座相互连接组成，键盘板中的ARM7微处理器可完成对两路键盘输入信号的实时处理和对一个打印外设的数据通讯，并把处理后的数据通过CAN总线送入到核心板的ARM处理器中处理。因此，四枪同时加油时需要配置四个键盘，而只需要两个键盘板来支持。RS232接口电路是ARM7微处理器与打印机外设通讯的桥梁。

所述加油机电脑控制装置根据实际需要，还包括支付控制板、通讯板、VGA板、油气回收控制板、油气泄漏检测板和音频板中的任一项或一项以上；所述支付控制板、通讯板、油气回收控制板和油气泄漏检测板分别与IO板相互连接；所述IO板分别与VGA板和音频板相连接。

所述支付控制板由读卡驱动电路、ARM7微处理器、卡检测及控制电路、CAN模块、RS232接口电路、电源电路和连接插座相互连接组成；所述通讯板由20PIN连接插座、ARM7微处理器、电流环驱动电路、CAN模块和电源电路相互连接组成；所述VGA板由60PIN连接插座、显示控制器、VGA输出电路、时钟电路和显示缓存相互连接组成；所述油气回收控制板由40PIN连接插座、滤波电路、驱动电路、信号检测电路和输出控制电路相互连接组成；所述油气泄漏检测板由油气检测电路、ARM7微处理器、CAN模块、温度检测电路、电源电路和连接插座相互连接组成；所述音频板由音频输入电路、音频控制电路、音频驱动电路和电源电路相互连接组成。

其中，支付控制板支持一至四个支付端口的特定卡检查、控制和交易数据处理；

通讯板负责提供加油机控制装置与后台的数据通讯通道；

一块VGA板提供两个VGA接口，可接两块TFT真彩液晶屏，用于两枪同时加油的友好人机交互，四枪同时加油需要两块VGA板；

IO板上的FPGA电路与油气回收控制板相连接，在系统控制软件的控制下，根据当前检测的油气流量的大小，油气回收控制板输出控制信号，完成对外接的油气回收系统的逻辑控制，实现油气回收的自动控制，每个油气回收控制板支持两条枪同时加油，四条枪同时加油时需要提供两套油气回收控制板；

油气泄漏检测板提供对加油机燃油泄漏的自动检测和报警。

集成有CAN模块的功能板，板间通讯通过CAN总线完成。显示板、液压控制板的个数，以及VGA板、油气回收控制板、泄漏检测板均可根据客户需求来定制，需要某个功能时，配置该功能板，否则可以不配置。这最大化节约了成本，提高设备的定制能力。

本实用新型是这样工作的：加油前，用户将支付卡插到卡座中，对应的支付控制板检测和读取该卡信息，并送入核心板中处理；卡的合法性通过文字显示到VGA板所连接的LCD彩屏上，同时相应的语音信息通过音频板送出至连接的扩音器中(其它操作过程中必要的语音信息也通过音频板送出并播放)；需要定量和其它数据的输入，通过键盘板输送入到核心板中，由核心板上的系统控制软件来处理。加油时，液压控制板实现枪开关、电机启动和阀开关控制；加油过程信息(油品、单价、金额等)通过显示板动态实时显示；若系统控制软件启动油气回收功能，油气回收控制板将获得的油气回收系统信号送入核心板，由核心板上的系统控制软件处理后，给回控制信号给到油气回收控制板，并最终送至油气回收系统；若系统控制软件启动油气泄漏检测功能，油气泄漏检测板从外接传感器获得数据，并通过CAN总线送给核心板处理，其结果通过系统控制软件送给音频板以语音方式播放，并送给VGA板以文字方式显示出来。若本实用新型的加油机控制装置需要与后台其它的计算机通讯来传输数据，数据通过CAN总线送到通讯板，通讯板通过电流环电路与后台计算机相连，把数据送给后台计算机。

本实用新型相对于现有技术的主要优点及有益效果是：

1、本实用新型的加油机控制装置可以支持1～4支加油枪同时加油，提高工作效率；

2、本实用新型的加油机控制装置中核心板的ARM9芯片集成以太网控制器引脚通过连接器引出到IO板上，支持数据的远程传输，在系统控制软件的作用下可实现远程诊断，可以实现了远程故障诊断和远程加油机参数配置的功能，可以快速定位和反映故障，提高设备的智能性；

3、本实用新型的加油机控制装置集成了控制油气回收系统，降低油气回收控制成本；

4、本实用新型的加油机控制装置通过VGA板提供的VGA接口，外接TFT真彩液晶屏，用于加油时的友好人机交互，以此提供了大尺寸图形化人机交互功能，操作简单明了；

此外，本实用新型的加油机控制装置提供了模块化设计功能部件，提高设备的开发性、可维护性和快速定制能力，从整体上满足了现在和未来相当长时间内的市场需求，提高了产品竞争力。

附图说明

图1是本实用新型加油机控制装置的结构方框图；

图2是图1中核心板的结构方框图；

图3是图1中IO板的结构方框图；

图4是图1中电源板的结构方框图；

图5是图1中显示板的结构方框图；

图6是图1中键盘板的结构方框图；

图7是图1中支付控制板的结构方框图；

图8是图1中液压控制板的结构方框图；

图9是图1中通讯板的结构方框图；

图10是图1中VGA板的结构方框图；

图11是图1中油气泄漏检测板的结构方框图；

图12是图1中油气回收控制板的结构方框图；

图13是图1中的音频板的结构方框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实用新型的结构方框图如图1所示，由核心板、IO板、电源板、液压控制板、显示板和键盘板相互连接组成，其中核心板与IO板相互连接，电源板与IO板相连接，IO板与1～4个液压控制板相互连接(每个液压控制板对应于一支加油枪)，IO板与1～4个显示板连接(每个显示板对应于一支加油枪)，1～2个键盘板与IO板相连接(每个键盘板对应于两支加油枪)。本实用新型还可根据实际需要配置支付控制板、通讯板、VGA板、油气回收控制板、油气泄漏检测板和音频板中的任一项或一项以上，支付控制板、通讯板、油气回收控制板和油气泄漏检测板分别与IO板相互连接；IO板分别与VGA板和音频板相连接。

图1中核心板的结构方框图如图2所示，核心板由ARM9芯片、64M扩展存储器、192M的FLASH存储器、复位电路、实时时钟RTC和100PIN连接器相互连接组成。核心板中ARM9芯片的总线通过板上的100PIN连接器被扩展到IO板上，其它功能模块与ARM9芯片的通讯通过IO板上的100PIN连接器转接到核心板上(通过100PIN的连接器把相应的控制总线、地址总线和数据总线引出到IO板上)，通过IO板与其它各功能模块通讯和控制。电源板、油气回收控制板以及VGA板通过相应的控制、数据和地址总线与核心板通讯。

图1中的IO板的结构方框图如图3所示，所述IO板由FPGA电路、税控电路、包括ARM7微处理器的脉冲预处理电路、扩展总线、CAN模块、音频电路、电源电路和100PIN连接器相互连接组成。IO板上的100PIN连接器与核心板上的100PIN连接器相连，通过集成FPGA电路来实现核心板中ARM9总线的扩展；脉冲预处理电路处理脉冲变换器送来的电信号，该信号与油路的流量信号相对应，多枪加油时可接收并处理多个通道的流量信号对应的电信号；核心板上ARM9芯片通过SPI总线与IO板上的CAN模块相连，接收来自CAN总线的数据：其它具有CAN模块的功能板与核心板通讯时，通过CAN总线把数据首先送入到IO板上的CAN模块，CAN模块将其送入到ARM9芯片的SPI总线。ARM9芯片的SPI总线也与税控电路相接，使得税控相关的任务可在ARM9芯片中处理；对于语音信号，ARM9芯片通过IIS/IIC总线直接送入IO板的音频电路，音频电路再与音频板输入相接，实现语音处理与播放。FPGA电路实现完成ARM9芯片总线的扩展，使得多个外设可通过FPGA电路与ARM9芯片通讯。ARM9芯片集成的以太网控制器引脚也通过连接器引出到IO板上，支持数据的远程传输，在系统控制软件的作用下可实现远程诊断。

图1中电源板的结构方框图如图4所示，电源板由整流电路、稳压24V输出电路、电源检测及控制电路、电池控制电路和连接插座相互连接组成。交流市电通过外接变压器电压变换后，成为18～36伏的交流电，送入电源板，通过24伏稳压电路稳压后送给IO板。也可在电源板上装入充电电池，在无外部电源供电时通过电池短时间供电。

图1中显示板的结构方框图如图5所示，所述显示板由滤波驱动电路、显示驱动电路、液晶段码屏、电源电路和连接插座相互连接组成。显示数据由ARM9芯片的SPI总线通过连接插座送入显示板，经滤波驱动电路和显示驱动电路处理后，送入到液晶段码屏显示。红外电路作为未来红外通讯的预留接口。每一块显示板对应一支加油枪，当四枪加油时，需要配置4块这样的显示板。所述显示板还包括红外电路，所述红外电路与滤波驱动电路相互连接，红外电路为预留，用于扩展红外通讯，显示板通过SPI总线来控制和数据传输。

图1中键盘板的结构方框图如图6所示，所述键盘板由扫描滤波电路、ARM7微处理器、CAN模块、RS232接口电路、电源电路和连接插座相互连接组成。键盘板由一个ARM7微处理器通过串口1和串口2来完成对两路键盘输入信号的实时处理和对一个打印外设的数据通讯。并把处理后的数据通过CAN总线送入到核心板的ARM9芯片中处理。四枪同时加油时需配置四个键盘，要求两个键盘板来支持。RS232接口电路是ARM7微处理器与打印机外设通讯的桥梁。

图1中支付控制板的结构方框图如图7所示，所述支付控制板由读卡驱动电路、ARM7微处理器、卡检测及控制电路、CAN模块、RS232接口电路、电源电路和连接插座相互连接组成；支付控制板集成了ARM7微处理器，完成对支付卡的检测，控制和数据处理。当使用投币机模式来支付时，通过RS232接口电路连接串口1实现ARM7微处理器与投币机通讯。支付控制板通过CAN模块提供的CAN总线与核心板通讯。每一块支付控制板对应一支加油枪，四枪同时加油时需要四块支付控制板。

图1中的液压控制板结构方框图如图8所示，所述液压控制板由输入电路、XC886微处理器、CAN模块、输出驱动电路、26PIN连接插座和电源电路相互连接组成，其中，采用了英飞凌公司的XC886微处理器来控制枪、阀、电机等开关量信号。并通过CAN模块提供的CAN总线与核心处理板通讯，由核心板上的系统控制软件实现对枪、阀、电机的开关。每一块液压控制板对应一支加油枪，四枪同时加油需要配置四块液压控制板。

图1中的通讯板结构方框图如图9所示，所述通讯板由20PIN连接插座、ARM7微处理器、电流环驱动电路、CAN模块和电源电路相互连接组成；通讯板实现与加油机后台管理系统的通讯，电流环驱动电路通过与串口1和串口2连接完成ARM7微处理器与后台计算机的数据通讯，并通过CAN模块把后台数据送入到核心板处理。

图1中的VGA板结构方框图如图10所示，所述VGA板由60PIN连接插座、显示控制器、VGA输出电路、时钟电路和显示缓存相互连接组成；一块VGA板提供两个LCD彩屏数据显示通道，显示控制器采用S1D13506控制器，60PIN连接插座通过IO板与核心板相接，当四支加油枪同时加油时，需要两块VGA板显示。

图1中的泄漏检测板结构方框图如图11所示，所述油气泄漏检测板由油气检测电路、ARM7微处理器、CAN模块、温度检测电路、电源电路和连接插座相互连接组成；泄漏检测板中，油气泄漏检测电路和温度检测电路把传感器送来的数据传送给ARM7微处理器，然后再通过CAN总线送入核心板处理。

图1中的油气回收控制板的结构方框图如图12所示，所述油气回收控制板由40PIN连接插座、滤波电路、驱动电路、信号检测电路和输出控制电路相互连接组成；油气回收控制板中，信号检测电路与油气回收系统相接，把油气回收系统传来的信号送入到核心板处理，核心板处理后，把发送相应的控制信号通过滤波驱动及输出控制电路送回到油气回收系统。

图1中的音频板的结构方框图如图13所示，所述音频板由音频输入电路、音频控制电路、音频驱动电路和电源电路相互连接组成。音频板与IO板通讯通过IIC和IIS总线来实现。音频板提供两声道语音信息，核心板通过IIS/IIC总线把语音数据送给IO板上的音频电路，通过音频电路与音频板的音频输入电路相接，然后通过音频控制电路和音频驱动电路后送入对应的播放器中。

本实用新型是这样工作的：加油前，用户将支付卡插到卡座中，对应的支付控制板检测和读取该卡信息，并送入核心板中处理；卡的合法性通过文字显示到VGA板所连接的LCD彩屏上，同时相应的语音信息通过音频板送出至连接的扩音器中(其它操作过程中必要的语音信息也通过音频板送出并播放)；需要定量和其它数据的输入，通过键盘板输送入到核心板中，由核心板上的系统控制软件来处理。加油时，液压控制板实现枪开关、电机启动和阀开关控制；加油过程信息(油品、单价、金额等)通过显示板动态实时显示；若系统控制软件启动油气回收功能，油气回收控制板将获得的油气回收系统信号送入核心板，由核心板上的系统控制软件处理后给回控制信号给到油气回收控制板，并最终送至油气回收系统；若系统控制软件启动油气泄漏检测功能，油气泄漏检测板从外接传感器获得数据，并通过CAN总线送给核心板处理，其结果通过系统控制软件，送给音频板以语音方式播放，并送给VGA板以文字方式显示出来。若本实用新型的加油机控制装置需要与后台其它的计算机通讯来传输数据，数据通过CAN总线送到通讯板，通讯板通过电流环电路与后台计算机相连，把数据送给后台计算机。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种加油机控制装置，其特征是，包括核心板、IO板、电源板、液压控制板、显示板和键盘板；所述核心板与IO板相互连接，所述电源板与IO板相连接，所述IO板与1～4个液压控制板相互连接，所述IO板与1～4个显示板连接，所述1～2个键盘板与IO板相连接。

2、根据权利要求1所述加油机控制装置，其特征是，所述核心板由ARM9芯片、64M扩展存储器、192M的FLASH存储器、复位电路、实时时钟RTC和100PIN连接器相互连接组成。

3、根据权利要求1所述加油机控制装置，其特征是，所述IO板由FPGA电路、税控电路、脉冲预处理电路、扩展总线、CAN模块、音频电路、电源电路和100PIN连接器相互连接组成。

4、根据权利要求1所述加油机控制装置，其特征是，所述电源板由整流电路、稳压24V输出电路、电源检测及控制电路、电池控制电路和连接插座相互连接组成。

5、根据权利要求1所述加油机控制装置，其特征是，所述液压控制板由输入电路、XC886微处理器、CAN模块、输出驱动电路、26PIN连接插座和电源电路相互连接组成。

6、根据权利要求1所述加油机控制装置，其特征是，所述显示板由滤波驱动电路、显示驱动电路、液晶段码屏、电源电路和连接插座相互连接组成。

7、根据权利要求6所述加油机控制装置，其特征是，所述显示板还包括红外电路，所述红外电路与滤波驱动电路相互连接。

8、根据权利要求1所述加油机控制装置，其特征是，所述键盘板由扫描滤波电路、ARM7微处理器、CAN模块、RS232接口电路、电源电路和连接插座相互连接组成。

9、根据权利要求1至8中任一项权利要求所述加油机控制装置，其特征是，所述加油机控制装置还包括支付控制板、通讯板、VGA板、油气回收控制板、油气泄漏检测板和音频板中的任一项或一项以上；所述支付控制板、通讯板、油气回收控制板和油气泄漏检测板分别与IO板相互连接；所述IO板分别与VGA板和音频板相连接。

10、根据权利要求9所述加油机控制装置，其特征是，所述支付控制板由读卡驱动电路、ARM7微处理器、卡检测及控制电路、CAN模块、RS232接口电路、电源电路和连接插座相互连接组成；所述通讯板由20PIN连接插座、ARM7微处理器、电流环驱动电路、CAN模块和电源电路相互连接组成；所述VGA板由60PIN连接插座、显示控制器、VGA输出电路、时钟电路和显示缓存相互连接组成；所述油气回收控制板由40PIN连接插座、滤波电路、驱动电路、信号检测电路和输出控制电路相互连接组成；所述油气泄漏检测板由油气检测电路、ARM7微处理器、CAN模块、温度检测电路、电源电路和连接插座相互连接组成；所述音频板由音频输入电路、音频控制电路、音频驱动电路和电源电路相互连接组成。

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