CN208705697U - 一种闸机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闸机控制器，包括：电源模块、处理模块、第一串口隔离电路、第二串口隔离电路、第三串口隔离电路、第四串口隔离电路以及输入输出电路，处理模块中包括STM32F107VCT6芯片，实现了根据上位机的电机运行指令准确控制闸机的开闭，根据电机的运行状态数据准确判断闸机的开闭，同时，根据人数以及外部光电传感器是否被遮挡，控制电机的运行，提高了安全性及稳定性，并且，简化了闸机的控制方式，提高了工作效率。

Description

一种闸机控制器

技术领域

本实用新型实施例涉及电子技术，尤其涉及一种闸机控制器。

背景技术

随着通信技术及电子技术的发展，闸机的应用越来越广泛。作为一种通道管理设备，闸机最基本的功能是通过拦阻和放行实现一次只通过一人。示例性地，闸机可以应用于民航产业中。

目前的通道闸机不能根据闸机的运行状态准确判断闸机的开闭，从而，易误伤行人，安全性及稳定性均较差，并且，控制方式较为复杂，工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种闸机控制器，以解决目前的闸机易误伤行人、安全性及稳定性均较差，并且，控制方式较为复杂，工作效率较低的技术问题。

本实用新型提供一种闸机控制器，包括：电源模块、处理模块、第一串口隔离电路、第二串口隔离电路、第三串口隔离电路、第四串口隔离电路以及输入输出电路，所述处理模块中包括STM32F107VCT6芯片；

其中，所述电源模块用于为所述处理模块、所述第一串口隔离电路、所述第二串口隔离电路、所述第三串口隔离电路、所述第四串口隔离电路以及所述输入输出电路提供电源输入；所述第一串口隔离电路、所述第二串口隔离电路、所述第三串口隔离电路、所述第四串口隔离电路以及所述输入输出电路分别与所述处理模块连接；

所述处理模块通过所述第一串口隔离电路从上位机接收闸机的电机运行指令，根据所述电机运行指令生成左侧电机运行指令以及右侧电机运行指令，通过所述第二串口隔离电路向左侧闸机的电机下发所述左侧电机运行指令以及接收所述左侧闸机的电机的运行状态数据，通过所述第三串口隔离电路向右侧闸机的电机下发所述右侧电机运行指令以及接收所述右侧闸机的电机的运行状态数据，根据所述左侧闸机的电机的运行状态数据判断所述左侧闸机是否打开，根据所述右侧闸机的电机的运行状态数据判断所述右侧闸机是否打开，通过所述第四串口隔离电路接收光幕传感器的数据，并根据所述光幕传感器的数据确定人数，当所述人数不符合预设人数阈值时，控制所述左侧闸机的电机和所述右侧闸机的电机停止运行；所述输入输出电路用于采集外部光电传感器信号，并将所述外部光电传感器信号发送给所述处理模块，所述处理模块还用于根据所述外部光电传感器信号判断外部光电传感器是否被遮挡，当确定所述外部光电传感器被遮挡时，控制所述左侧闸机的电机和所述右侧闸机的电机向前运转打开，所述输入输出电路还用于根据所述处理模块输出的指示信号，控制外部状态指示灯，所述指示信号为所述处理模块根据所述上位机发送的指令生成的，或者，根据所述光幕传感器的数据生成的，或者，根据所述外部光电传感器信号生成的。

本实用新型提供的闸机控制器，通过设置电源模块、处理模块、第一串口隔离电路、第二串口隔离电路、第三串口隔离电路、第四串口隔离电路以及输入输出电路，处理模块中包括STM32F107VCT6芯片，实现了根据上位机的电机运行指令准确控制闸机的开闭，根据电机的运行状态数据准确判断闸机的开闭，同时，根据人数以及外部光电传感器是否被遮挡，控制电机的运行，提高了安全性及稳定性，并且，简化了闸机的控制方式，提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的闸机控制器实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中处理模块的结构示意图；

图3为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中电源模块的结构示意图；

图4为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中RS232串口隔离电路的结构示意图；

图5为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中RS485串口隔离电路的结构示意图；

图6为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中输入子电路的结构示意图；

图7为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中输出子电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型提供的闸机控制器实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的闸机控制器包括如下模块及电路：电源模块11、处理模块12、第一串口隔离电路13、第二串口隔离电路14、第三串口隔离电路15、第四串口隔离电路16以及输入输出电路17。处理模块中包括STM32F107VCT6芯片。

其中，电源模块11用于为处理模块12、第一串口隔离电路13、第二串口隔离电路14、第三串口隔离电路15、第四串口隔离电路16以及输入输出电路17提供电源输入。第一串口隔离电路13、第二串口隔离电路14、第三串口隔离电路15、第四串口隔离电路16以及输入输出电路17分别与处理模块12连接。

处理模块12通过第一串口隔离电路13从上位机18接收闸机的电机运行指令，根据电机运行指令生成左侧电机运行指令以及右侧电机运行指令。通过第二串口隔离电路14向左侧闸机19的电机下发左侧电机运行指令以及接收左侧闸机的电机的运行状态数据。通过第三串口隔离电路15向右侧闸机20的电机下发右侧电机运行指令以及接收右侧闸机的电机的运行状态数据。根据左侧闸机19的电机的运行状态数据判断左侧闸机19是否打开，根据右侧闸机20的电机的运行状态数据判断右侧闸机20是否打开。通过第四串口隔离电路16接收光幕传感器21的数据，并根据光幕传感器21的数据确定人数，当人数不符合预设人数阈值时，控制左侧闸机19的电机和右侧闸机20的电机停止运行。输入输出电路17用于采集外部光电传感器信号，并将外部光电传感器信号发送给处理模块12。处理模块12还用于根据外部光电传感器信号判断外部光电传感器221是否被遮挡，当确定外部光电传感器221被遮挡时，控制左侧闸机19的电机和右侧闸机20的电机向前运转打开。输入输出电路17还用于根据处理模块12输出的指示信号，控制外部状态指示灯222，指示信号为处理模块12根据上位机18发送的指令生成的，或者，根据光幕传感器的数据生成的，或者，根据外部光电传感器信号生成的。

本实施例中的处理模块12中采用STM32F107VCT6芯片，可以实现根据闸机的电机的运行状态数据准确判断闸机的开闭，提高安全性及稳定性，并且，简化了控制方式，提高了工作效率。STM32F107VCT6芯片为高性能微处理器，该微处理器有五个通用同步/异步串行接收/发送器(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，USART)串口。每个串口都有独立的波特率寄存器USART_BRR。通过设置寄存器就可以达到配置不同波特率的目的，而且，误差很小，可以和多个不同波特率接口进行数据交换。同时，该微处理器具有多个通用输入/输出(General Purpose Input Output，GPIO)端口，可以提供多路输入输出接口。

可选地，第一串口隔离电路13、第二串口隔离电路14以及第三串口隔离电路15均为接线端子为RS232接口对应端子的RS232串口隔离电路。

可选地，第四串口隔离电路16为接线端子为RS485接口对应端子的RS485串口隔离电路。

本实施例中，电源模块11可以根据不同模块或者电路的需求为其提供不同的输出电压。示例性地，本实施例中，电源模块11可以提供两种输出电压，第一输出电压3.3V以及第二输出电压5V。

一种具体的实现方式中，输入输出电路17可以包括输入子电路和输出子电路。输入子电路和输出子电路均与处理模块12连接。输入子电路用于采集外部光电传感器信号，并将该信号发送至处理模块12。输出子电路用于根据处理模块12发送的指示信号，控制外部状态指示灯222。本实施例中涉及的闸机可以应用在民航领域。

本实施例提供的闸机控制器的工作过程如下：

处理模块12通过第一串口隔离电路13从上位机18获取闸机的电机运行指令，即上位机18通过第一串口隔离电路13下发控制左右侧电机运行的指令给处理模块12。处理模块12根据上位机18下发的电机运行指令生成左侧电机运行指令和右侧电机运行指令。之后，处理模块12通过第二串口隔离电路14将左侧电机运行指令下发给左侧闸机的电机，通过第三串口隔离电路15将右侧电机运行指令下发给右侧闸机的电机。处理模块12还可以通过第二串口隔离电路14接收左侧闸机的电机的运行状态数据，通过第三串口隔离电路15接收右侧闸机的电机的运行状态数据。本实施例中的电机的运行状态数据包括电机的开关门位置以及是否发生抱闸，并根据左侧闸机的电机的运行状态数据判断左侧闸机是否打开，根据右侧闸机的电机的运行状态数据判断右侧闸机是否打开，还可以根据左侧闸机的电机的运行状态数据以及右侧闸机的电机的运行状态数据进行异常处理。进一步地，当处理模块12确定左右闸机的电机接收到电机运行指令后均到达了指定位置，处理模块还可以通过第一串口隔离电路13将电机运行状态上传给上位机18。上位机18可以记录电机运行状态，保存日志。

本实施例提供的闸机控制器控制一条闸机通道。该闸机通道中间有一组光幕传感器。在光幕区域规定只能有一人存在，有两人以上存在时属于多人异常情况。处理模块12会将异常结果上传给上位机18。上位机18会进行相应的异常处理。同时，处理模块12也会进行相应的异常处理，例如，如禁止电机运行、锁死电机等。本实施例中，处理模块12通过第四串口隔离电路16接收光幕传感器21的数据，并根据光幕传感器21的数据确定正在通过闸机通道的人数，当人数不符合预设人数阈值时，控制左侧闸机的电机和右侧闸机的电机停止运行。

外部光电传感器分布于闸机通道中的关键位置，主要作用是检测有无人或物遮挡外部光电传感器。处理模块12通过输入输出电路17获取相应位置的外部光电传感器信号，并判断该外部光电传感器是否被遮挡，当确定外部光电传感器被遮挡时，控制左侧闸机的电机和右侧闸机的电机向前运转打开，或者，不关闭电机，以防止夹人或夹物等。

本实施例中，外部状态指示灯指示的是旅客前进方向状态指示和闸机通道状态指示。示例性地：正常情况下状态指示灯是绿色或者蓝色，旅客可以正常使用；异常情况下，如闯闸、尾随、设备发生故障以及禁止通过等，外部状态指示灯变为红色或熄灭。处理模块12根据上位机发送的指令、光幕传感器的数据或者外部光电传感器信号生成外部状态指示灯的指示信号，并将该指示信号通过输入输出电路17发送给外部状态指示灯。

本实用新型提供的闸机控制器，通过设置电源模块、处理模块、第一串口隔离电路、第二串口隔离电路、第三串口隔离电路、第四串口隔离电路以及输入输出电路，处理模块中包括STM32F107VCT6芯片，实现了根据上位机的电机运行指令准确控制闸机的开闭，根据电机的运行状态数据准确判断闸机的开闭，同时，根据人数以及外部光电传感器是否被遮挡，控制电机的运行，提高了安全性及稳定性，并且，简化了闸机的控制方式，提高了工作效率。

实施例二

本实施例提供一种具体的闸机控制器。本实施例在实施例一的基础上，详细描述闸机控制器各个模块或者电路的具体结构。

图2为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中处理模块的结构示意图。如图2所示，处理模块包括：STM32F107VCT6芯片、晶振XT、第一发光二极管LED1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9以及第十电容C10。

STM32F107VCT6芯片的37脚与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端接地。STM32F107VCT6芯片的12脚、晶振XT的1脚以及第一电容C1的一端连接，STM32F107VCT6芯片的13脚、晶振XT的2脚、第二电容C2的一端连接。第一电容C1的另一端以及第二电容C2的另一端均接地。STM32F107VCT6芯片的20脚、49脚、74脚、99脚、27脚、10脚以及19脚均接地。STM32F107VCT6芯片的6脚、50脚、75脚、100脚、28脚、11脚、第三电阻R3的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端、第八电容C8的一端、第九电容C9的一端以及第十电容C10的一端连接。第三电阻R3的另一端、STM32F107VCT6芯片的21脚、22脚、第三电容C3的一端以及第四电容C4的一端均与电源模块的第一输出电压连接。第三电容C3的另一端、第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端、第八电容C8的另一端、第九电容C9的另一端以及第十电容C10的另一端均接地。STM32F107VCT6芯片的85脚与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与第一发光二极管LED1的正极连接，第一发光二极管LED1的负极接地。

为了便于描述，STM32F107VCT6芯片中的每个引脚上均标识了信号名称。STM32F107VCT6芯片各引脚的含义以及STM32F107VCT6芯片的工作过程与现有技术中STM32F107VCT6芯片中的相同，此处不再赘述。示例性地，图2中电源模块的第一输出电压为3.3V直流电。

图3为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中电源模块的结构示意图。如图3所示，电源模块包括：第一稳压器、第二稳压器、第一接线端子J1、熔断器F、第一稳压二极管DZ1、第二稳压二极管DZ2、第三稳压二极管DZ3、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、第一二极管D1、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、电感L、第四电阻R4以及第五电阻R5。

第一接线端子J1的2脚保护接地，第一接线端子J1的3脚及4脚接地。第一接线端子J1的1脚与熔断器F的一端连接，熔断器F的另一端、第一稳压二极管DZ1的负极、第十一电容C11的正极以及第一稳压器的电压输入脚连接电源。第一稳压二极管DZ1的正极以及第十一电容C11的负极均接地。第一稳压器的接地脚以及开关脚均接地。第一稳压器的输出脚、第一二极管D1的负极以及电感L的一端连接。电感L的另一端、第一稳压器的反馈脚、第十二电容C12的正极、第二稳压二极管DZ2的负极、第四电阻R4的一端、第十三电容C13的一端以及第二稳压器的输入脚连接，第四电阻R4的一端还输出第二输出电压。第十二电容C12的负极、第二稳压二极管DZ2的正极以及第十三电容C13的另一端均接地。第四电阻R4的另一端与第二发光二极管LED2的正极连接，第二发光二极管LED2的负极接地。第二稳压器的接地脚接地。第二稳压器的输出脚、第十四电容C14的一端、第十五电容C15的一端、第三稳压二极管DZ3的负极以及第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的一端还输出第一输出电压。第五电阻R5的另一端与第三发光二极管LED3的正极连接。第十四电容C14的另一端、第十五电容C15的另一端、第三稳压二极管DZ3的正极以及第三发光二极管LED3的负极均接地。

可选地，第一接线端子J1的型号为2EDG5.08-4P接线端子。本实施例对第一稳压器和第二稳压器的型号不做限制，只要是能实现稳压功能的芯片均可。本实施例中的电源为24V。电源模块将24V电源转换为第一输出电压3.3V直流电和第二输出电压5V直流电。第十一电容C11以及第十二电容C12为有极性电容。

图4为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中RS232串口隔离电路的结构示意图。如图4所示，RS232串口隔离电路包括：第一隔离稳压芯片、第一SI8441AB-D-IS1芯片、MAX232AESE芯片、第二接线端子J2、第四稳压二极管DZ4、第一双向稳压管DS1、第四发光二极管LED4、第五发光二极管LED5、第六发光二极管LED6、第七发光二极管LED7、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第十七电容C17、第十八电容C18、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第二十五电容C25、第二十六电容C26、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18以及第十九电阻R19。第二接线端子为RS232接口对应的端子。

第一隔离稳压芯片的电压正极输入脚与第十七电容C17的一端连接第二输出电压，第十七电容C17的另一端与第一隔离稳压芯片的电压负极输入脚均接地。第一隔离稳压芯片的第一电压正极输出脚、第二电压正极输出脚、第十八电容C18的一端、第十九电容C19的一端、第二十电容C20的一端、第四稳压二极管DZ4的负极以及第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的一端还输出第一隔离电压。第六电阻R6的另一端与第四发光二极管LED4的正极连接。第一隔离稳压芯片的第一电压负极输出脚、第二电压负极输出脚、第十八电容C18的另一端、第十九电容C19的另一端、第二十电容C20的另一端、第四稳压二极管DZ4的正极以及第四发光二极管LED4的负极均连接第一隔离电压对应的地。

第一SI8441AB-D-IS1芯片的10脚、16脚、第二十一电容C21的一端、第九电阻R9的一端、第七电阻R7的一端以及第八电阻R8的一端连接第一输出电压。第二十一电容C21的另一端接地。第九电阻R9的另一端与第六发光二极管LED6的正极连接，第六发光二极管LED6的负极、第一SI8441AB-D-IS1芯片的11脚以及STM32F107VCT6芯片的68脚连接。第八电阻R8的另一端与第五发光二极管LED5的正极连接，第五发光二极管LED5的负极、第一SI8441AB-D-IS1芯片的14脚以及STM32F107VCT6芯片的69脚连接。第七电阻R7的另一端、第二二极管D2的正极以及STM32F107VCT6芯片的14脚连接，第二二极管D2的负极连接第一SI8441AB-D-IS1芯片的13脚。第一SI8441AB-D-IS1芯片的12脚、第十一电阻R11的一端、第十电阻R10的一端以及STM32F107VCT6芯片的94脚连接。第十一电阻R11的另一端与第七发光二极管LED7的正极连接。第七发光二极管LED7的负极、第十电阻R10的另一端、第一SI8441AB-D-IS1芯片的15脚以及9脚均接地。第一SI8441AB-D-IS1芯片的1脚及7脚连接第一隔离电压。第一SI8441AB-D-IS1芯片的2脚及8脚连接第一隔离电压对应的地。第一SI8441AB-D-IS1芯片的3脚与MAX232AESE芯片的12脚连接，第一SI8441AB-D-IS1芯片的4脚与MAX232AESE芯片的9脚连接，第一SI8441AB-D-IS1芯片的6脚与MAX232AESE芯片的11脚连接。第一SI8441AB-D-IS1芯片的5脚、第十二电阻R12的一端、第三二极管D3的正极、第四二极管D4的负极以及第十三电阻R13的一端连接。第十二电阻R12的另一端以及第四二极管D4的正极均连接第一隔离电压对应的地。第三二极管D3的负极连接第一隔离电压。第十三电阻R13的另一端与第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端、第十八电阻R18的一端以及第一双向稳压管DS1的一端连接。第十八电阻R18的另一端与第二接线端子J2的4脚连接。第一双向稳压管DS1的另一端连接第一隔离电压对应的地。

MAX232AESE芯片的1脚与第二十二电容C22的一端连接，第二十二电容C22的另一端与MAX232AESE芯片3脚连接。MAX232AESE芯片的4脚与第二十三电容C23的一端连接，第二十三电容C23的另一端与MAX232AESE芯片5脚连接。MAX232AESE芯片的6脚与第二十四电容C24的一端连接，第二十四电容C24的另一端以及MAX232AESE芯片的15脚均连接第一隔离电压对应的地。MAX232AESE芯片的16脚与第二十五电容C25的一端均连接第一隔离电压。MAX232AESE芯片的2脚与第二十六电容C26的一端连接。第二十六电容C26的另一端与第二十五电容C25的另一端均连接第一隔离电压对应的地。MAX232AESE芯片的14脚与第十五电阻R15的一端连接，MAX232AESE芯片的13脚与第十六电阻R16的一端连接，MAX232AESE芯片的8脚与第十七电阻R17的一端连接。第十五电阻R15的另一端与第二接线端子J2的2脚连接，第十六电阻R16的另一端与第二接线端子J2的3脚连接，第十七电阻R17的另一端与第二接线端子J2的7脚连接。

第二接线端子J2的5脚以及第十九电阻R19的一端均连接第一隔离电压对应的地。第十九电阻R19的另一端、第二接线端子J2的10脚以及第二接线端子J2的11脚均保护接地。

可选地，第二接线端子J2的型号可以是插板式弯脚DB9母头。第一串口隔离电路可以通过第二接线端子J2与上位机连接，第二串口隔离电路可以通过第二接线端子J2与左侧闸机的电机连接，第三串口隔离电路可以通过第二接线端子J3与右侧闸机的电机连接。需要说明的是，图4中的GND_232指的是第一隔离电压对应的地，+5VDC_232指的是第一隔离电压。

图5为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中RS485串口隔离电路的结构示意图。如图5所示，RS485串口隔离电路包括：第二隔离稳压芯片、第二SI8441AB-D-IS1芯片、SN65LBC176DR芯片、第三接线端子J3、第五稳压二极管DZ5、第二双向稳压管DS2、第三双向稳压管DS3、第四双向稳压管DS4、第八发光二极管LED8、第九发光二极管LED9、第十发光二极管LED10、第十一发光二极管LED11、第二十七电容C27、第二十八电容C28、第二十九电容C29、第三十电容C30、第三十一电容C31、第三十二电容C32、第三十三电容C33、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27以及第二十八电阻R28。第三接线端子J3为RS485接口对应的端子。

第二隔离稳压芯片的电压正极输入脚与第二十七电容C27的一端连接第二输出电压，第二十七电容C27的另一端与第二隔离稳压芯片的电压负极输入脚均接地。第二隔离稳压芯片的第一电压正极输出脚、第二电压正极输出脚、第二十八电容C28的一端、第二十九电容C29的一端、第三十电容C30的一端、第五稳压二极管DZ5的负极以及第二十电阻R20的一端连接，第二十电阻R20的一端还输出第二隔离电压。第二十电阻R20的另一端与第十一发光二极管LED11的正极连接。第二隔离稳压芯片的第一电压负极输出脚、第二电压负极输出脚、第二十八电容C28的另一端、第二十九电容C29的另一端、第三十电容C30的另一端、第五稳压二极管DZ5的正极以及第十一发光二极管LED11的负极均连接第二隔离电压对应的地。

第二SI8441AB-D-IS1芯片的1脚、7脚、第三十一电容C31的一端、第二十二电阻R22的一端以及第二十一电阻R21的一端均连接第一输出电压。第三十一电容C31的另一端接地。第二十二电阻R22的另一端与第九发光二极管LED9的正极连接，第九发光二极管LED9的负极、第二SI8441AB-D-IS1芯片的5脚以及STM32F107VCT6芯片的78脚连接。第二十一电阻R21的另一端与第八发光二极管LED8的正极连接，第八发光二极管LED8的负极、第二SI8441AB-D-IS1芯片的6脚以及STM32F107VCT6芯片的79脚连接。第二SI8441AB-D-IS1芯片的4脚、第二十三电阻R23的一端以及STM32F107VCT6芯片的77脚连接。第二十三电阻R23的另一端与第十发光二极管LED10的正极连接。第十发光二极管LED10的负极、第二SI8441AB-D-IS1芯片的2脚以及8脚均接地。第二SI8441AB-D-IS1芯片的16脚、10脚以及第三十二电容C32的一端连接第二隔离电压，第三十二电容C32的另一端连接第二隔离电压对应的地。第二SI8441AB-D-IS1芯片的15脚及9脚连接第二隔离电压对应的地。第二SI8441AB-D-IS1芯片的13脚与SN65LBC176DR芯片的3脚连接，第二SI8441AB-D-IS1芯片的12脚与SN65LBC176DR芯片的4脚连接，第二SI8441AB-D-IS1芯片的11脚与SN65LBC176DR芯片的1脚连接。

SN65LBC176DR芯片的2脚及5脚连接第二隔离电压对应的地。SN65LBC176DR芯片的8脚以及第三十三电容C33的一端连接第二隔离电压，第三十三电容C33的另一端连接第二隔离电压对应的地。SN65LBC176DR芯片的7脚、第二双向稳压管DS2的一端、第二十七电阻R27的一端、第四双向稳压管DS4的一端、第二十四电阻R24的一端以及第二十五电阻R25的一端连接，第二十五电阻R25的另一端与第三接线端子J3的1脚连接。第二十四电阻R24的另一端以及第四双向稳压管DS4的另一端连接第二隔离电压对应的地。SN65LBC176DR芯片的6脚、第二双向稳压管DS2的另一端、第三双向稳压管DS3的一端、第二十七电阻R27的另一端、第二十八电阻R28的一端以及第二十六电阻R26的一端连接，第二十六电阻R26的另一端连接第三接线端子J3的3脚。第三双向稳压管DS3的另一端连接第二隔离电压对应的地。第二十八电阻R28的另一端连接第二隔离电压。

第三接线端子J3的2脚连接第二隔离电压对应的地。

可选地，第三接线端子J3的型号可以是2EDG5.08-3P接线端子。通过第三接线端子J3连接光幕传感器，使得处理模块可以通过RS485串口隔离电路获取光幕传感器的数据。需要说明的是，图5中的GND_4指的是第二隔离电压对应的地，+5VDC_4指的是第二隔离电压。

图6为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中输入子电路的结构示意图。如图6所示，输入子电路包括：第十二发光二极管LED12、第十六电容C16、第二十九电阻R29以及第三十电阻R30。

第二十九电阻R29的一端连接外部光电传感器，第二十九电阻R29的另一端、第十六电容C16的一端、第三十电阻R30的一端、第十二发光二极管LED12的正极以及STM32F107VCT6芯片的97脚连接。第十六电容C16的另一端、第三十电阻R30的另一端以及第十二发光二极管LED12的负极均接地。

图7为本实用新型提供的闸机控制器实施例二中输出子电路的结构示意图。如图7所示，输出子电路包括：第五二极管D5、第十三发光二极管LED13、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33以及金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor，MOS)管Q0。

第五二极管D5的负极以及第十三发光二极管LED13的正极连接电源。第十三发光二极管LED13的负极与第三十三电阻R33的一端连接，第三十三电阻R33的另一端、第五二极管D5的正极以及MOS管Q0的漏极连接外部状态指示灯。MOS管Q0的栅极、第三十二电阻R32的一端以及第三十一电阻R31的一端连接。第三十一电阻R31的另一端与STM32F107VCT6芯片的67脚连接。第三十二电阻R32的另一端以及MOS管Q0的源极均接地。

本实施例提供的闸机控制器，通过限定处理模块、电源模块、RS232串口隔离电路、RS485串口隔离电路以及输入输出电路的具体结构，提升了闸机工作过程的安全性、稳定性以及提高了工作效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种闸机控制器，其特征在于，包括：电源模块、处理模块、第一串口隔离电路、第二串口隔离电路、第三串口隔离电路、第四串口隔离电路以及输入输出电路，所述处理模块中包括STM32F107VCT6芯片；

其中，所述电源模块用于为所述处理模块、所述第一串口隔离电路、所述第二串口隔离电路、所述第三串口隔离电路、所述第四串口隔离电路以及所述输入输出电路提供电源输入；所述第一串口隔离电路、所述第二串口隔离电路、所述第三串口隔离电路、所述第四串口隔离电路以及所述输入输出电路分别与所述处理模块连接；

所述处理模块通过所述第一串口隔离电路从上位机接收闸机的电机运行指令，根据所述电机运行指令生成左侧电机运行指令以及右侧电机运行指令，通过所述第二串口隔离电路向左侧闸机的电机下发所述左侧电机运行指令以及接收所述左侧闸机的电机的运行状态数据，通过所述第三串口隔离电路向右侧闸机的电机下发所述右侧电机运行指令以及接收所述右侧闸机的电机的运行状态数据，根据所述左侧闸机的电机的运行状态数据判断所述左侧闸机是否打开，根据所述右侧闸机的电机的运行状态数据判断所述右侧闸机是否打开，通过所述第四串口隔离电路接收光幕传感器的数据，并根据所述光幕传感器的数据确定人数，当所述人数不符合预设人数阈值时，控制所述左侧闸机的电机和所述右侧闸机的电机停止运行；所述输入输出电路用于采集外部光电传感器信号，并将所述外部光电传感器信号发送给所述处理模块，所述处理模块还用于根据所述外部光电传感器信号判断外部光电传感器是否被遮挡，当确定所述外部光电传感器被遮挡时，控制所述左侧闸机的电机和所述右侧闸机的电机向前运转打开，所述输入输出电路还用于根据所述处理模块输出的指示信号，控制外部状态指示灯，所述指示信号为所述处理模块根据所述上位机发送的指令生成的，或者，根据所述光幕传感器的数据生成的，或者，根据所述外部光电传感器信号生成的。

2.根据权利要求1所述的闸机控制器，其特征在于，所述第一串口隔离电路、所述第二串口隔离电路以及所述第三串口隔离电路均为接线端子为RS232接口对应端子的RS232串口隔离电路。

3.根据权利要求2所述的闸机控制器，其特征在于，所述第四串口隔离电路为接线端子为RS485接口对应端子的RS485串口隔离电路。

4.根据权利要求3所述的闸机控制器，其特征在于，所述处理模块包括：STM32F107VCT6芯片、晶振、第一发光二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容以及第十电容；

所述STM32F107VCT6芯片的37脚与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端接地；所述STM32F107VCT6芯片的12脚、所述晶振的1脚以及所述第一电容的一端连接，所述STM32F107VCT6芯片的13脚、所述晶振的2脚、所述第二电容的一端连接，所述第一电容的另一端以及所述第二电容的另一端均接地；所述STM32F107VCT6芯片的20脚、49脚、74脚、99脚、27脚、10脚以及19脚均接地；所述STM32F107VCT6芯片的6脚、50脚、75脚、100脚、28脚、11脚、所述第三电阻的一端、所述第五电容的一端、所述第六电容的一端、所述第七电容的一端、所述第八电容的一端、所述第九电容的一端以及所述第十电容的一端连接；所述第三电阻的另一端、所述STM32F107VCT6芯片的21脚、22脚、所述第三电容的一端以及所述第四电容的一端均与所述电源模块的第一输出电压连接；所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第五电容的另一端、所述第六电容的另一端、所述第七电容的另一端、所述第八电容的另一端、所述第九电容的另一端以及所述第十电容的另一端均接地；所述STM32F107VCT6芯片的85脚与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一发光二极管的正极连接，所述第一发光二极管的负极接地。

5.根据权利要求4所述的闸机控制器，其特征在于，所述电源模块包括：第一稳压器、第二稳压器、第一接线端子、熔断器、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第一二极管、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、电感、第四电阻以及第五电阻；

所述第一接线端子的2脚保护接地，所述第一接线端子的3脚及4脚接地；所述第一接线端子的1脚与所述熔断器的一端连接，所述熔断器的另一端、所述第一稳压二极管的负极、所述第十一电容的正极以及所述第一稳压器的电压输入脚连接电源；所述第一稳压二极管的正极以及所述第十一电容的负极均接地；所述第一稳压器的接地脚以及开关脚均接地；所述第一稳压器的输出脚、所述第一二极管的负极以及所述电感的一端连接；所述电感的另一端、所述第一稳压器的反馈脚、所述第十二电容的正极、所述第二稳压二极管的负极、所述第四电阻的一端、所述第十三电容的一端以及所述第二稳压器的输入脚连接，所述第四电阻的一端还输出第二输出电压；所述第十二电容的负极、所述第二稳压二极管的正极以及所述第十三电容的另一端均接地；所述第四电阻的另一端与所述第二发光二极管的正极连接，所述第二发光二极管的负极接地；所述第二稳压器的接地脚接地；所述第二稳压器的输出脚、所述第十四电容的一端、所述第十五电容的一端、所述第三稳压二极管的负极以及所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的一端还输出所述第一输出电压；所述第五电阻的另一端与所述第三发光二极管的正极连接；所述第十四电容的另一端、所述第十五电容的另一端、所述第三稳压二极管的正极以及所述第三发光二极管的负极均接地。

6.根据权利要求5所述的闸机控制器，其特征在于，所述RS232串口隔离电路包括：第一隔离稳压芯片、第一SI8441AB-D-IS1芯片、MAX232AESE芯片、第二接线端子、第四稳压二极管、第一双向稳压管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第二十电容、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容、第二十四电容、第二十五电容、第二十六电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻以及第十九电阻；所述第二接线端子为RS232接口对应的端子；

所述第一隔离稳压芯片的电压正极输入脚与所述第十七电容的一端连接所述第二输出电压，所述第十七电容的另一端与所述第一隔离稳压芯片的电压负极输入脚均接地；所述第一隔离稳压芯片的第一电压正极输出脚、第二电压正极输出脚、所述第十八电容的一端、所述第十九电容的一端、所述第二十电容的一端、所述第四稳压二极管的负极以及所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的一端还输出第一隔离电压；所述第六电阻的另一端与所述第四发光二极管的正极连接；所述第一隔离稳压芯片的第一电压负极输出脚、第二电压负极输出脚、所述第十八电容的另一端、所述第十九电容的另一端、所述第二十电容的另一端、所述第四稳压二极管的正极以及所述第四发光二极管的负极均连接所述第一隔离电压对应的地；

所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的10脚、16脚、所述第二十一电容的一端、所述第九电阻的一端、所述第七电阻的一端以及所述第八电阻的一端连接所述第一输出电压；所述第二十一电容的另一端接地；所述第九电阻的另一端与所述第六发光二极管的正极连接，所述第六发光二极管的负极、所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的11脚以及所述STM32F107VCT6芯片的68脚连接；所述第八电阻的另一端与所述第五发光二极管的正极连接，所述第五发光二极管的负极、所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的14脚以及所述STM32F107VCT6芯片的69脚连接；所述第七电阻的另一端、所述第二二极管的正极以及所述STM32F107VCT6芯片的14脚连接，所述第二二极管的负极连接所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的13脚；所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的12脚、所述第十一电阻的一端、所述第十电阻的一端以及所述STM32F107VCT6芯片的94脚连接；所述第十一电阻的另一端与所述第七发光二极管的正极连接；所述第七发光二极管的负极、所述第十电阻的另一端、所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的15脚以及9脚均接地；所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的1脚及7脚连接所述第一隔离电压；所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的2脚及8脚连接所述第一隔离电压对应的地；所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的3脚与所述MAX232AESE芯片的12脚连接，所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的4脚与所述MAX232AESE芯片的9脚连接，所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的6脚与所述MAX232AESE芯片的11脚连接；所述第一SI8441AB-D-IS1芯片的5脚、所述第十二电阻的一端、所述第三二极管的正极、所述第四二极管的负极以及所述第十三电阻的一端连接；所述第十二电阻的另一端以及所述第四二极管的正极均连接所述第一隔离电压对应的地；所述第三二极管的负极连接所述第一隔离电压；所述第十三电阻的另一端与所述第十四电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端、所述第十八电阻的一端以及所述第一双向稳压管的一端连接；所述第十八电阻的另一端与所述第二接线端子的4脚连接；所述第一双向稳压管的另一端连接所述第一隔离电压对应的地；

所述MAX232AESE芯片的1脚与所述第二十二电容的一端连接，所述第二十二电容的另一端与所述MAX232AESE芯片3脚连接；所述MAX232AESE芯片的4脚与所述第二十三电容的一端连接，所述第二十三电容的另一端与所述MAX232AESE芯片5脚连接；所述MAX232AESE芯片的6脚与所述第二十四电容的一端连接，所述第二十四电容的另一端以及所述MAX232AESE芯片的15脚均连接所述第一隔离电压对应的地；所述MAX232AESE芯片的16脚与所述第二十五电容的一端均连接所述第一隔离电压；所述MAX232AESE芯片的2脚与所述第二十六电容的一端连接；所述第二十六电容的另一端与所述第二十五电容的另一端均连接所述第一隔离电压对应的地；所述MAX232AESE芯片的14脚与所述第十五电阻的一端连接，所述MAX232AESE芯片的13脚与所述第十六电阻的一端连接，所述MAX232AESE芯片的8脚与所述第十七电阻的一端连接；所述第十五电阻的另一端与所述第二接线端子的2脚连接，所述第十六电阻的另一端与所述第二接线端子的3脚连接，所述第十七电阻的另一端与所述第二接线端子的7脚连接；

所述第二接线端子的5脚以及所述第十九电阻的一端均连接所述第一隔离电压对应的地；所述第十九电阻的另一端、所述第二接线端子的10脚以及所述第二接线端子的11脚均保护接地。

7.根据权利要求6所述的闸机控制器，其特征在于，所述RS485串口隔离电路包括：第二隔离稳压芯片、第二SI8441AB-D-IS1芯片、SN65LBC176DR芯片、第三接线端子、第五稳压二极管、第二双向稳压管、第三双向稳压管、第四双向稳压管、第八发光二极管、第九发光二极管、第十发光二极管、第十一发光二极管、第二十七电容、第二十八电容、第二十九电容、第三十电容、第三十一电容、第三十二电容、第三十三电容、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻以及第二十八电阻；所述第三接线端子为RS485接口对应的端子；

所述第二隔离稳压芯片的电压正极输入脚与所述第二十七电容的一端连接所述第二输出电压，所述第二十七电容的另一端与所述第二隔离稳压芯片的电压负极输入脚均接地；所述第二隔离稳压芯片的第一电压正极输出脚、第二电压正极输出脚、所述第二十八电容的一端、所述第二十九电容的一端、所述第三十电容的一端、所述第五稳压二极管的负极以及所述第二十电阻的一端连接，所述第二十电阻的一端还输出第二隔离电压；所述第二十电阻的另一端与所述第十一发光二极管的正极连接；所述第二隔离稳压芯片的第一电压负极输出脚、第二电压负极输出脚、所述第二十八电容的另一端、所述第二十九电容的另一端、所述第三十电容的另一端、所述第五稳压二极管的正极以及所述第十一发光二极管的负极均连接所述第二隔离电压对应的地；

所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的1脚、7脚、所述第三十一电容的一端、所述第二十二电阻的一端以及所述第二十一电阻的一端均连接所述第一输出电压；所述第三十一电容的另一端接地；所述第二十二电阻的另一端与所述第九发光二极管的正极连接，所述第九发光二极管的负极、所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的5脚以及所述STM32F107VCT6芯片的78脚连接；所述第二十一电阻的另一端与所述第八发光二极管的正极连接，所述第八发光二极管的负极、所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的6脚以及所述STM32F107VCT6芯片的79脚连接；所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的4脚、所述第二十三电阻的一端以及所述STM32F107VCT6芯片的77脚连接；所述第二十三电阻的另一端与所述第十发光二极管的正极连接；所述第十发光二极管的负极、所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的2脚以及8脚均接地；所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的16脚、10脚以及所述第三十二电容的一端连接所述第二隔离电压，所述第三十二电容的另一端连接所述第二隔离电压对应的地；所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的15脚及9脚连接所述第二隔离电压对应的地；所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的13脚与所述SN65LBC176DR芯片的3脚连接，所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的12脚与所述SN65LBC176DR芯片的4脚连接，所述第二SI8441AB-D-IS1芯片的11脚与所述SN65LBC176DR芯片的1脚连接；

所述SN65LBC176DR芯片的2脚及5脚连接所述第二隔离电压对应的地；所述SN65LBC176DR芯片的8脚以及所述第三十三电容的一端连接所述第二隔离电压，所述第三十三电容的另一端连接所述第二隔离电压对应的地；所述SN65LBC176DR芯片的7脚、所述第二双向稳压管的一端、所述第二十七电阻的一端、所述第四双向稳压管的一端、所述第二十四电阻的一端以及所述第二十五电阻的一端连接，所述第二十五电阻的另一端与所述第三接线端子的1脚连接，所述第二十四电阻的另一端以及所述第四双向稳压管的另一端连接所述第二隔离电压对应的地；所述SN65LBC176DR芯片的6脚、所述第二双向稳压管的另一端、所述第三双向稳压管的一端、所述第二十七电阻的另一端、所述第二十八电阻的一端以及所述第二十六电阻的一端连接，所述第二十六电阻的另一端连接所述第三接线端子的3脚；所述第三双向稳压管的另一端连接所述第二隔离电压对应的地；所述第二十八电阻的另一端连接所述第二隔离电压；

所述第三接线端子的2脚连接所述第二隔离电压对应的地。

8.根据权利要求7所述的闸机控制器，其特征在于，所述输入输出电路包括输入子电路以及输出子电路；所述输入子电路和所述输出子电路均与所述处理模块连接；

所述输入子电路用于采集所述外部光电传感器信号，并将所述外部光电传感器信号发送至所述处理模块；

所述输出子电路用于根据所述指示信号，控制外部状态指示灯。

9.根据权利要求8所述的闸机控制器，其特征在于，所述输入子电路包括：第十二发光二极管、第十六电容、第二十九电阻以及第三十电阻；

所述第二十九电阻的一端连接外部光电传感器，所述第二十九电阻的另一端、所述第十六电容的一端、所述第三十电阻的一端、所述第十二发光二极管的正极以及所述STM32F107VCT6芯片的97脚连接，所述第十六电容的另一端、所述第三十电阻的另一端以及所述第十二发光二极管的负极均接地。

10.根据权利要求8所述的闸机控制器，其特征在于，所述输出子电路包括：第五二极管、第十三发光二极管、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻以及金属氧化物半导体MOS管；

所述第五二极管的负极以及所述第十三发光二极管的正极连接所述电源；所述第十三发光二极管的负极与所述第三十三电阻的一端连接，所述第三十三电阻的另一端、所述第五二极管的正极以及所述MOS管的漏极连接所述外部状态指示灯；所述MOS管的栅极、所述第三十二电阻的一端以及所述第三十一电阻的一端连接；所述第三十一电阻的另一端与所述STM32F107VCT6芯片的67脚连接；所述第三十二电阻的另一端以及所述MOS管的源极均接地。