CN203732941U - 轨道交通车辆空调集中控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种轨道交通车辆空调集中控制器，包括处理器、开关电源电路、开关量信号输入接口、开关量信号输出接口、模拟量信号输入模块、显示模块和对外通讯接口电路模块，其中，模拟量信号输入模块获取模拟量信号，经过模拟量输入选择电路对模拟量输入信号进行选择输入，处理器对输入的模拟量输入信号进行AD转换；开关电源电路提供多路的隔离稳压工作电源；开关量信号输入接口通过开关量输入信号隔离电路接外部状态输入信号；开关量信号输出接口与各工作部件连接；对外通讯接口电路模块的各个接口与各部件连接；显示模块与处理器连接实现人机交换功能。本实用新型不仅可以实现与车辆之间的通讯，也可以远程监测现场数据采集和多台空调集中控制，便于车辆用户及时对空调进行维护和管理，及升级产品设计参数。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空调控制器，特别涉及一种在轨道交通车辆上使用的空调集中控制器，属于空调控制技术领域。
背景技术
随着轨道交通行业对乘车环境以及舒适度要求越来越高，同时要求实现最大限度的有效制冷和节能的效果，对车辆空调通讯速度、控制精度、运行状态监测反馈等智能控制提出更高的标准，目前轨道交通车辆空调控制器应用的处理器还是以8/16位单片机为主，其数据处理速度、处理精度以及存储量都显现出不足。
为了满足行业越来越高的要求，最大限度实现有效制冷和节能，同时方便现场调试、后期软件升级等不断增长的客户要求，在现有轨道交通空调控制器基础上开发一款基于ARM32位RISC处理器带嵌入式操作系统的轨道交通车辆空调集中控制器。
实用新型内容
本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种轨道交通车辆空调集中控制器，改变现有产品中上述方面的不足。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种轨道交通车辆空调集中控制器，包括处理器、开关电源电路、开关量信号输入接口、开关量信号输出接口、模拟量信号输入模块、显示模块、对外通讯接口电路模块；所述的模拟量信号输入模块通过模拟量输入选择电路与所述处理器连接，所述模拟量信号输入模块获取模拟量信号，经过所述模拟量输入选择电路对模拟量输入信号进行选择输入，所述处理器对输入的模拟量输入信号进行AD转换；所述的开关电源电路与所述处理器连接，同时提供多路的隔离稳压工作电源；所述的开关量信号输入接口设置在所述处理器上，所述开关量信号输入接口通过开关量输入信号隔离电路接外部状态输入信号；所述的开关量信号输出接口设置在所述处理器上，所述开关量信号输出接口与各工作部件连接；所述的对外通讯接口电路模块设置在所述处理器上，其各个接口与各部件连接；所述的显示模块与所述处理器连接，实现人机交换功能。
进一步，所述处理器为ARM微处理器，芯片型号为LPC3250。
进一步，所述的对外通讯接口电路模块包括以太网接口、485通讯接口、232通讯接口、MVB功能端口和CAN功能端口以及USB接口。
进一步，所述的处理器将通用I/O引脚配置为具备以太网功能的所述以太网接口，所述以太网接口连接标准以太网通信接口模块HR911105A。
进一步，所述的处理器将通用I/O引脚配置为所述CAN功能端口，所述CAN功能端口再通过CAN控制芯片SJA1000T与CAN接口相连。
进一步，所述的处理器将通用I/O引脚配置为所述MVB功能端口，所述MVB功能端口再通过MVB通讯模块与车辆MVB总线相连，实现与车辆MVB总线的通讯。
进一步，所述显示模块为TFT液晶显示屏。
进一步，所述TFT液晶显示屏与控制器采用一体化设计。
进一步，所述开关量信号输出接口通过继电器与各工作部件连接。
综上内容，本实用新型所述的一种轨道交通车辆空调集中控制器，与现有技术相比，具有如下优点：
（1）用于轨道交通车辆空调的集中控制，ARM处理器兼容MVB总线通讯接口和CAN总线通讯接口，不仅可以实现与车辆之间的通讯，也可以远程监测现场数据采集和多台空调集中控制。
（2）成功扩展了模拟量输入通道，满足了轨道交通车辆空调在运行维护中需要采集的模拟输入信号越来越多地要求。
（3）ARM处理器的高速运算性能实现高效的现场数据采集和多台空调集中控制。以太网通讯和232通讯接口实现远程监控，便于车辆用户及时对空调进行维护和管理，升级产品设计参数。
（4）采用触摸屏按键的方式实现人机交换功能，控制操作方便，数据传输反馈明确快捷。
附图说明
图1是本实用新型的方框示意图；
图2是本实用新型微处理器芯片LPC3250的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
如图1和图2所示，一种轨道交通车辆空调集中控制器，包括嵌入式ARM处理器LPC3250，开关电源电路，MVB总线接口驱动电路模块，CAN总线接口驱动电路模块，三路模拟量信号输入模块，EEPROM和时钟芯片，四路光隔离开关量输入信号电路，两路开关量输出信号驱动电路，一路USB接口驱动电路模块，一路RS232接口驱动电路模块，两路RS485接口驱动电路模块，标准以太网接口驱动模块，上电复位电路模块，TFT液晶显示模块。
在ARM处理器上设置有对外通讯接口电路模块，其各个接口与各部件连接，对外通讯接口模块包括以太网络接口、485通讯接口、232通讯接口、MVB功能端口和CAN功能端口以及USB接口，各个接口通过各自对应的驱动电路模块与各部件连接。
[0020]其中，开关电源电路与ARM处理器连接，采用轨道交通车辆通用的DC110V电源输入，两路稳压DC12V、两路稳压9V共4路输出，各路输出之间隔离，可以同时给不同隔离模块电路供电。ARM处理器的DC3.3V系统供电采用大功率LDO型号为KIA278R33PI供电，DC5V供电采用DC-DC芯片LM22676TJE-5.0，输出电压稳定，噪声小。
三路模拟量信号输入模块通过模拟量输入选择电路与ARM处理器连接，应用在环境温度、湿度检测。模拟量信号输入模块获取模拟量信号，经过模拟量输入选择电路对模拟量输入信号进行选择输入，ARM处理器对输入的模拟量输入信号进行AD转换。
通过设置三路模拟量信号输入模块以及模拟量选择电路，成功扩展了模拟量输入通道，满足了轨道交通车辆空调在运行维护中需要采集的模拟输入信号越来越多地要求。
开关量信号输入接口设置在所述处理器上，开关量信号输入接口通过开关量输入信号隔离电路接外部状态输入信号。
开关量信号输出接口设置在ARM处理器上，开关量信号输出接口通过继电器与各工作部件连接，两路开关量输出信号用于控制继电器。
EEPROM和时钟芯片挂在I2C总线上，USB接口驱动电路模块可以下载存储更多的工作数据。
参见图2，ARM处理器将通用I/O引脚配置为MVB功能端口，MVB功能端口再通过MVB通讯模块与车辆MVB总线相连，实现与车辆MVB总线的通讯。MVB总线接口驱动电路模 块包括驱动芯片和MVB通讯模块，ARM处理器将通用I/O引脚配置为MVB功能端口，MVB总线接口驱动电路模块利用上述MVB功能端口，采用SN74LVCC3245APW作为总线电路驱动芯片，实现DC3.3V电平和DC5V电平之间的转换。MVB通讯模块采用西门子的基于PC104协议的总线模块。通过MVB通讯模块将芯片转换的信号传输到车辆MVB总线，MVB通讯模块可以实现集中控制器与车辆TCMS集中控制器之间的控制命令和数据传输。
参见图2，ARM处理器将通用I/O引脚配置为CAN功能端口，CAN功能端口再通过CAN控制芯片SJA1000T与CAN接口相连。CAN总线接口驱动电路包括驱动芯片和CAN模块，ARM处理器将通用I/O引脚配置为CAN功能端口，CAN总线接口驱动电路利用上述CAN功能端口，采用SN74LVCC3245APW作为总线电路驱动芯片，实现DC3.3V电平和DC5V电平之间的装换。CAN模块采用CAN控制芯片SJA1000T与CAN总线相连。该实用新型可实现CAN总线和MVB总线硬件兼容，当车辆上通讯总线为CAN总线时，切换到CAN总线通讯。以太网通讯接口可实现车辆空调现场的数据下载和软件升级维护、可以通过集中控制器对所控制的多台车辆空调内部参数进行调整升级。
显示模块与ARM处理器连接，实现人机交换功能，显示模块为TFT液晶显示屏，TFT液晶显示屏与ARM控制器采用一体化设计。TFT液晶屏显示驱动电路利用处理器的通用IO口作为驱动接口，采用SN74HC245PW作为总线电路驱动芯片。液晶屏显示内容丰富，像素高，显示速度快。人机交换采用触摸按键的形式，通过操作显示界面实现对车辆空调的控制。
本实用新型实施例所述的一种轨道交通车辆空调集中控制器，具有以下优点：RS485接口可直接连接空调，实现高效的车辆空调集中控制；RS485接口同时支持有线和无线远程监控，方便稳定,便于用户及时进行维护和管理；TFT液晶触摸屏满足人性化的人机交换功能。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种轨道交通车辆空调集中控制器，包括处理器、开关电源电路、开关量信号输入接口、开关量信号输出接口、模拟量信号输入模块、显示模块、对外通讯接口电路模块，其特征在于：
所述的模拟量信号输入模块通过模拟量输入选择电路与所述处理器连接，所述模拟量信号输入模块获取模拟量信号，经过所述模拟量输入选择电路对模拟量输入信号进行选择输入，所述处理器对输入的模拟量输入信号进行AD转换；
所述的开关电源电路与所述处理器连接，同时提供多路的隔离稳压工作电源；
所述的开关量信号输入接口设置在所述处理器上，所述开关量信号输入接口通过开关量输入信号隔离电路接外部状态输入信号；
所述的开关量信号输出接口设置在所述处理器上，所述开关量信号输出接口与各工作部件连接；
所述的对外通讯接口电路模块设置在所述处理器上，其各个接口与各部件连接；
所述的显示模块与所述处理器连接，实现人机交换功能。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述处理器为ARM微处理器，芯片型号为LPC3250。
3.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述的对外通讯接口电路模块包括以太网接口、485通讯接口、232通讯接口、MVB功能端口和CAN功能端口以及USB接口。
4.根据权利要求3所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述的处理器将通用I/O引脚配置为具备以太网功能的所述以太网接口，所述以太网接口连接标准以太网通信接口模块HR911105A。
5.根据权利要求3所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述的处理器将通用I/O引脚配置为所述CAN功能端口，所述CAN功能端口再通过CAN控制芯片SJA1000T与CAN接口相连。
6.根据权利要求3所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述的处理器将通用I/O引脚配置为所述MVB功能端口，所述MVB功能端口再通过MVB通讯模块与车辆MVB总线相连，实现与车辆MVB总线的通讯。
7.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述显示模块为TFT液晶显示屏。
8.根据权利要求7所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述TFT液晶显示屏与控制器采用一体化设计。
9.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆空调集中控制器，其特征在于：所述开关量信号输出接口通过继电器与各工作部件连接。
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