CN203786774U - 一种用于公共自行车租赁系统的中控机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种用于公共自行车租赁系统的中控机，包括主板，读卡器，显示屏和键盘，主板进一步包括AM3354处理器芯片，与前端读卡墩位设备通信的CAN总线接口模块，用于调试以及用于与读卡器通信的至少两路串口通信模块，与后台通讯的以太网接口模块，以及为主板的各模块供电的电源模块，其中AM3354处理器通过内置的CAN总线接口与CAN总线接口模块通过接口座连接，内置的串口与串口模块通过接口座连接，内置的GPIO接口与键盘通过接口座连接。本实用新型用于通过采用具有Cortex-A8架构的处理器芯片，将现有技术中POS功能和中控功能硬件分立的结构集合成集POS功能和中控功能为一体的硬件结构。
Description
技术领域
本实用新型属于公共自行车租赁系统的电子控制设备领域，特别地涉及一种用于公共自行车租赁系统的中控机。
背景技术
随着低碳出行，绿色环保的公共自行车项目的大力推广，未来几年，我国大中城市将迎来一波公共自行车租赁系统的普及化浪潮。在整个公共自行车租赁系统中，公共自行车中控机作为各租赁点的控制中枢以及前端与后台数据中心的通信桥梁，起着关键的作用。
现有的公共自行车租赁系统中的中控机实现方案存在一些缺陷与不足。一是现有方案多采用工控机与POS机分离的架构，这样的架构增加了系统硬件成本和软件开发成本，没有价格优势。二是现有方案多基于较早开发的硬件平台，如200MHZ主频的ARM9处理器，这样的平台只能满足旧公共自行车租赁系统业务的需求，而无法满足新的市场。不同城市对于自行车租赁的差异化需求，以及自行车租赁业务实现盈利化，都会对自行车租赁系统提出更新更高的要求，这需要高性能的硬件平台和更丰富的硬件资源对软件业务提供支撑。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷，避免造成现有公共自行车租赁系统中的中控机硬件分散不集中，成本过高和可扩展性不好的问题。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于公共自行车租赁系统的中控机，用于通过采用具有Cortex-A8架构的处理器芯片，将现有技术中POS功能和中控功能硬件分立的结构集合成集POS功能和中控功能为一体的硬件结构。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种用于公共自行车租赁系统的中控机，包括主板，读卡器，显示屏和键盘，所述主板进一步包括具有Cortex A8架构的AM3354处理器芯片，一路或两路用于与前端读卡墩位设备通信的CAN总线接口模块，一路用于调试以及一路用于与读卡器通信的至少两路串口通信模块，一路用于与后台通讯的以太网接口模块，以及用于为主板的各模块供电的电源模块，其中AM3354处理器通过内置的CAN总线接口与CAN总线接口模块通过接口座连接，内置的串口与串口模块通过接口座连接，内置的GPIO接口与键盘通过接口座连接，内置的LCD/VGA接口与显示屏之间通过接口座连接。
优选地，进一步包括与AM3545处理器芯片通过内置串口连接的用于检测中控机温湿度的温湿度传感器。
优选地，所述CAN总线接口模块采用隔离式CAN转发器。
优选地，所述CAN总线接口模块采用CAN转发器ISO1050DUB为主芯片。
优选地，所述CAN总线接口模块采用隔离的CAN收发器芯片CTM8251为主芯片。
优选地，其中的每一路串口模块采用通用异步接收发送器ZT3232LEEN作为主芯片。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)中控机硬件平台选用TI的AM3354处理器作为主控单元，，该处理器采用Cortex-A8架构，主频最高720MHZ。高性能、低功耗，芯片性能稳定。
(2)带2路CAN总线，最多可连接400多个车桩位。
(3)带2个千兆网口，可作为网关，为其它设备提供网络接口。
(4)多种视频接口。可外接VGA显示器、LCD显示器、LED屏。
(5)最多6个串口。兼容RS-232和RS-485，可接各种串口外设。
(6)多媒体处理功能。最高支持MPEG-4720P高清视频解码功能，为多媒体业务扩展预留资源。
(7)具有12C，SPI等外设接口，为各种传感器等提供扩展接口。
(8)CAN总线采用隔离式设置，可起到隔离防止雷击，或外面强电影响等众多不定因素对CAN引脚的损坏的作用，防止对CAN主芯片引脚及AM3354处理器芯片的保护。
(9)采用温度传感器对主板的工作问题进行实时的监测，提高了主板运行过程中的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型实施例的用于公共自行车租赁系统的中控机的结构框图；
图2为本实用新型实施例的用于公共自行车租赁系统的中控机的一具体应用示例中CAN总线接口模块的电路结构图；
图3为本实用新型实施例的用于公共自行车租赁系统的中控机的又一具体应用示例中CAN总线接口模块的电路结构图；
图4为本实用新型实施例的用于公共自行车租赁系统的中控机的用于调试的串口通信模块的电路结构图；
图5为本实用新型实施例的用于公共自行车租赁系统的中控机的用于与读卡器连接的串口通信模块的电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
参见图1，所示为本实用新型实施例的一种用于公共自行车租赁系统的中控机10的结构示意图，其包括主板101，读卡器105，显示屏103和键盘102，其中主板进一步包括具有Cortex A8架构的AM3354处理器芯片1011，一路或两路用于与前端自行车桩位20通信的CAN总线接口模块1012，一路用于调试以及一路用于与读卡器通信的至少两路串口通信模块1013，一路用于与后台服务器30通讯的以太网接口模块1014，以及用于为主板的各模块供电的电源模块1016，其中AM3354处理器芯片1011内置的CAN总线接口与CAN总线接口模块1012通过接口座连接，内置的串口与串口模块1013通过接口座连接，内置的GPIO接口1015与键盘102通过接口座连接，内置的LCD/VGA接口1016与显示屏103之间通过接口座连接。
通过以上设置的用于公共自行车租赁系统的中控机，其主控芯片和接口电路组成主板，主板和外围的读卡器，显示屏和键盘等输入输出部件通过接口座连接，极大的减小了中控机的硬件复杂度和增强了硬件的可扩展性。
进一步参见图1，在其他的实施例中，用于公共自行车租赁系统的中控机可进一步包括与AM3545处理器芯片通过内置串口连接的用于检测中控机温湿度的温湿度传感器104，通过增加温湿度传感器，可实时检测中控机的主板101的温度和湿度，当温度或湿度超限时进行报警设置，可提高主板使用的稳定性。
进一步的，CAN总线接口模块采用隔离式CAN转发器，通过使用隔离式的CAN转发器，可隔离防止雷击，或外面强电影响等众多不定因素对CAN引脚的损坏，对CAN引脚及其主控芯片进行保护。
参见图2，所示为一具体应用示例中CAN总线模块的电路结构图，其采用采用CAN转发器ISO1050DUB作为主控芯片，ISO1050DUB的第1管脚VCC1连接3.3V输入电压，第2管脚RXD连接AM3545处理器芯片，第3管脚TXD通过串接的第四电阻R4连接3.3V输入电压，第4管脚GND1接电源地，第5管脚GND2接信号地，第6管脚CANL接稳压芯片NUP2105LT1G的第2管脚，第7管脚CANH接稳压芯片NUP2105LT1G的第1管脚，第8管脚VCC2输入经隔离电源芯片B0505S-1W输出的5V电压，NUP2105LT1G的第3管脚接信号地，同时ISO1050DUB的第6管脚CANL串联第二保险丝F2后连接第二双向瞬态过电压保护器Z2同时连接CAN接口座的第3管脚，ISO1050DUB的第7管脚CANH串联第一保险丝F1后连接第一双向瞬态过电压保护器Z1的一端同时连接CAN接口座的第1管脚，CAN接口座的第5管脚接信号地，CAN接口座的第2管脚CANH输出总线高电平，CAN接口座的第4管脚CANL输出总线低电平，CAN接口座的第6管脚连接CAN总线地，CAN总线地GND_CAN和信号地GNDC之间串接第十电感L10，CAN接口座的第2管脚输出CAN总线高电平信号CANH1，CAN接口座的第4管脚输出CAN总线低电平信号CANL1。
参见图3，所示为又一具体应用示例中CAN总线接口模块的电路结构图，其采用隔离的CAN收发器芯片CTM8251为主芯片，其第1管脚VIN连接+5V输入电压，第2管脚GND接电源地，第3管脚TXD通过串接的第五电阻连接+3V电压输入，第4管脚RXD接AM3354处理器对应的接口DCAN1_RX，第5管脚NC悬空，第6管脚CANH连接稳压芯片NUP2105LT1G的第1管脚和第三保险丝F3的一端，第7管脚CANL连接NUP2105LT1G的第2管脚和第四保险丝F4的一端，第8接口连接总线地，第三保险丝F3的另一端连接第三双向瞬态过电压保护器Z3输出总线高电平CANH1，第四保险丝F4的另一端连接第四双向瞬态过电压保护器Z4输出总线低电平CANL1，总线地和机壳地之间连接并联的第六电阻R6和第四电感L4。与图2相比，因为采用本身自带隔离的CAN收发模块芯片CTM8251，其电路结构更为简单。
在具体应用示例中，串口模块采用通用异步接收发送器ZT3232LEEN作为主芯片。参见图4，所示为其中一路用于调试的串口的电路结构图，ZT3232LEEN的第1管脚C1+和第3管脚C1-之间连接第十七电容C17，第4管脚C2+和第5管脚C2-之间连接第十八电容C18，第12管脚R1O连接AM3354处理器的UART_RXD接口，第11管脚T1I串接第二十八电阻R28后接+3.3V电压，第10管脚T2I串接第二十三电阻R23后接+3.3V电压，第16管脚VCC接+3.3V电压，第2管脚V+串接第十九电容C19后接+3.3V电压，第6管脚V-连接第二十电容C20的一端，第二十电容C20的另一端连接信号地和第二十一电容C21，第二十一电容C21的另一端接+3.3V电压，第15管脚GND接信号地，第13管脚R1I接RS232接口DB9的第2接口端，第14管脚T1O接RS232接口DB9的第3接口端，DB9的第5接口接信号地，DB9的外壳接外壳地，外壳地和信号地之间串接第三电感L3。
参见图5，所示为其中一路用于与读卡器连接的串口通信模块的电路图，通用异步接收发送器ZT3232LEEN的第1管脚C1+和第3管脚C1-之间连接第二十二电容C22，第4管脚C2+和第5管脚C2-之间连接第二十三电容C23，第12管脚R1O连接处理器的UART2_RXD接口，第9管脚R2O连接处理器的UART3_RXD接口，第11管脚T1I串接第二十五电阻R25后接+3.3V电压，第10管脚T2I串接第二十四电阻R24后接+3.3V电压，第16管脚VCC接+3.3V电压，第2管脚V+串接第二十四电容C24后接+3.3V电压，第6管脚V-连接第二十五电容C25的一端，第二十五电容C25的另一端连接信号地和第二十六电容C26，第二十六电容C26的另一端接+3.3V电压，第15管脚GND接信号地，第13管脚R11接插座CON4X2的第1端口，第8管脚R21接插座的第2端口，第14管脚T1O接插座的第3接口，第7管脚接插座的第4端口，插座的第5和第6接口接信号地，插座的第7和第8接口分别串接第六十八电阻R68和第六十九电阻R69后接3.3V电源。
通过以上具体设置的CAN总线接口模块和串口通信模块，使得本实用新型的实现方案在硬件结构上简单的优点更为突出。而本实用新型中的以太网接口模块1014，GPIO接口1015，LCD/VGA1016可采用通用的模块实现，在此不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于公共自行车租赁系统的中控机，包括主板，读卡器，显示屏和键盘，其特征在于，所述主板进一步包括具有Cortex A8架构的AM3354处理器芯片，一路或两路用于与前端读卡墩位设备通信的CAN总线接口模块，一路用于调试以及一路用于与读卡器通信的至少两路串口通信模块，一路用于与后台通讯的以太网接口模块，以及用于为主板的各模块供电的电源模块，其中AM3354处理器通过内置的CAN总线接口与CAN总线接口模块通过接口座连接，内置的串口与串口模块通过接口座连接，内置的GPIO接口与键盘通过接口座连接，内置的LCD/VGA接口与显示屏之间通过接口座连接。
2.根据权利要求1所述的用于公共自行车租赁系统的中控机，其特征在于，进一步包括与AM3545处理器芯片通过内置串口连接的用于检测中控机温湿度的温湿度传感器。
3.根据权利要求1或2所述的用于公共自行车租赁系统的中控机，其特征在于，所述CAN总线接口模块采用隔离式CAN转发器。
4.根据权利要求3所述的用于公共自行车租赁系统的中控机，其特征在于，所述CAN总线接口模块采用CAN转发器ISO1050DUB为主芯片。
5.根据权利要求3所述的用于公共自行车租赁系统的中控机，其特征在于，所述CAN总线接口模块采用隔离的CAN收发器芯片CTM8251为主芯片。
6.根据权利要求1所述的用于公共自行车租赁系统的中控机，其特征在于，其中的每一路串口模块采用通用异步接收发送器ZT3232LEEN作为主芯片。
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