CN211663100U - 充电桩上位机多功能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电桩上位机多功能控制系统，它包括i.MX6UL核心板、以及与i.MX6UL核心板分别连接的电源保护电路、通讯电路、语音报警电路、摄像接口电路和LCD显示电路，所述通讯电路包含CAN通讯电路、232通讯电路以及以太网通讯电路。本实用新型得到的充电桩上位机多功能控制系统，其工作稳定；且更安全可靠；用户操作方便，运营方可远程操作与时时监控桩信息方便。

Description

充电桩上位机多功能控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，特别是一种充电桩上位机多功能控制系统。

背景技术

伴随着电动汽车产业的快速发展，电动汽车的不断普及，使其配套设施的电动汽车充电桩数量不断增加，在实际使用过程出现了不少问题，尤其对于充电桩的安全与操作问题日益突出，需要做好安全指导措施。在电动汽车进行充电时，防止充电用户操作不当和人身安全，即影响用户的充电时间，又可能存在的安全隐患，故此设计了上位机多功能控制系统。其中在充电过程中，会实时语音提醒并视频记录整个汽车充电过程，提高充电效率以及产品安全，因此对于上位机多功能控制系统是必须存在的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种工作稳定、安全可靠、用户操作方便的充电桩上位机多功能控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型所设计的充电桩上位机多功能控制系统，它包括i.MX6UL核心板、以及与i.MX6UL核心板分别连接的电源保护电路、通讯电路、语音报警电路、摄像接口电路和LCD显示电路，所述通讯电路包含CAN通讯电路、232通讯电路以及以太网通讯电路。

电源保护电路连接在i.MX6UL核心板与5V电源间，通过过流过压保护电路，通过LDO线性稳压器给i.MX6UL核心板供电，i.MX6UL核心板启动控制引脚输出状态进一步控制MOS场效应管，使其外围电路获得电源并启动工作。

i.MX6UL核心板通过通讯电路的CAN通讯电路、232通讯电路与充电桩下位机连接通讯，并通过以太网通讯电路上传；摄像接口电路与i.MX6UL核心板连接，能够支持OV9650摄像头模块，语音报警电路包括麦克风和扬声器接口；

所述LCD显示电路包括输出LCD驱动电源与背光驱动电路及LCD触摸屏电路，所述输出LCD驱动电源与背光驱动电路用于为LCD触摸屏电路提供电源和明暗调节功能。

本实用新型得到的充电桩上位机多功能控制系统，其工作稳定；且更安全可靠；用户操作方便，运营方可远程操作与时时监控桩信息方便。

附图说明

图1是本实用新型充电桩上位机多功能控制系统实施例1的结构示意图；

图2是实施例1中i.MX6UL核心板的接线图；

图3是实施例1中电源保护电路的电路图；

图4是实施例1中CAN通讯电路的电路图；

图5是实施例1中232通讯电路的电路图；

图6是实施例1中以太网通讯电路的电路图；

图7是实施例1中语音报警电路麦克风端口及相关电路的电路图；

图8是实施例1中语音报警电路扬声器端口及音频芯片相关电路的电路图；

图9是实施例1中摄像接口电路的电路图；

图10是实施例1中LCD显示电路中LCD触摸屏电路的电路图；

图11是实施例1中输出LCD驱动电源与背光驱动电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：

本实施例描述的充电桩上位机多功能控制系统，如图1所示，它包括i.MX6UL核心板、以及与i.MX6UL核心板分别连接的电源保护电路、通讯电路、语音报警电路、摄像接口电路和LCD显示电路，其特征是所述通讯电路包含CAN通讯电路、232通讯电路以及以太网通讯电路；

如图2所示，所述i.MX6UL核心板包括处理芯片CON1及处理芯片CON2；

如图3所示，所述电源保护电路外接5V输入电源，它包括DC005电源插座、保险丝F1、二极管D1、拨码开关SW3、整流二极管DZ1、三极管Q4、PMOS管T1、LDO芯片U1、LDO芯片U11、PMOS管T2、PMOS管T5、PMOS管T7、NMOS管Q2、发光二极管LED5、发光二极管LED6、电阻R3、电阻R8、电阻R9、电阻R10、由电阻R11、电阻R12及电阻R13构成的排阻、电阻R31、电阻R35、电阻R36、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电容C2、电容C14、电容C57、电容C85、电容C95、电容C96、磁珠FB6；

所述DC005电源插座与外部5V输入电源连接，所述DC005电源插座负极接地，所述保险丝F1一端与电源插座DC005正极串联，所述二极管D1与电源插座DC005反向并联，二极管D1正极接地，二极管D1负极与保险丝F1的另一端连接；所述二极管D1的负极还与由电阻R11、电阻R12及电阻R13构成的排阻一端、三极管Q4的发射极和PMOS管T1的源极连接；所述由电阻R11、电阻R12及电阻R13构成的排阻的另一端与整流二极管DZ1的负极、电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与三极管Q4的基极连接，所述整流二极管DZ1的正极接地，所述整流二极管DZ1的负极还与拨码开关SW3的COM引脚连接，所述拨码开关SW3的3/4/5编码引脚接地，所述PMOS管T1的栅极通过电容C1与其源极连接、PMOS管T1的栅极通过电阻R8接地，PMOS管T1的栅极还与所述三极管Q4的集电极连接；所述PMOS管T1漏极通过电容C2接地，PMOS管T1漏极处输出VDD_5V电源电压并与核心板处理芯片CON1的5V电源引脚VSYS连接，PMOS管T1漏极还分别与PMOS管T7的源极及LDO芯片U1的输入引脚IN连接；所述PMOS管T7栅极与所述PMOS管T7源极间连接有并联的电阻R39和电容C14，PMOS管T7漏极处可输出GEN_5V电源电压，PMOS管T7漏极还通过并联的电阻R31及电容C57接地；所述LDO芯片U1的调节引脚ADJ接地，LDO芯片U1的输出引脚OUT输出VDD_3V3电源电压，LDO芯片U1的输出引脚OUT一边通过电容C85接地，一边与PMOS管T2源极连接，PMOS管T2源极还通过串联的电阻R10及发光二极管LED5接地，所述电阻R10及发光二极管LED5上还并联有电阻R40，所述PMOS管T2栅极分别和PMOS管T7栅极、NMOS管Q2漏极连接，所述NMOS管Q2的栅极通过电阻R36与核心板处理芯片CON1的PMIC_ON_REQ引脚连接，NMOS管Q2栅极还通过电阻R35接地，NMOS管Q2源极接地；所述PMOS管T2漏极与PMOS管T5的源极连接，所述PMOS管T5源极和PMOS管T5漏极间连接有磁珠FB6，PMOS管T5源极输出电源电压GEN_3V3，PMOS管T5漏极输出电源电压VPERI_3V3，PMOS管T5栅极与核心板处理芯片CON1的PERI_PWREN引脚连接，PMOS管T5栅极还通过电阻R41接地，所述PMOS管T5漏极通过电容C95接地，PMOS管T5漏极同时还与LDO芯片U11的VIN引脚及EN引脚连接，所述LDO芯片U11的VOUT引脚通过电容C96及与电容C96并联的电阻R3、发光二极管LED6接地，VOUT引脚与核心板处理芯片CON2的NVCC_CSI_IN连接。

本实施例中，所述LDO芯片U1使用线性稳压器LM1117，所述LDO芯片U11采用稳压芯片XC6219。

为了保证上位机与充电桩下位机的通讯和数据的上传，如图4所示，所述CAN通讯电路包括集成隔离电源CAN收发模块IC2、共模电感T1、跳线J7、电阻R49、电阻R50、电感L7、电容C15、电容C16、极性电容C26、电容C29、电容C36、电容C99、瞬态二极管D65、瞬态二极管D67；所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚VCC通过电感L7接入电源电压VPERI_3V3，集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚GND接地，集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚VCC和GND之间并联有极性电容C26、电容C36及电容C99，所述电容C36和电容C99并联在电感L7的两侧；所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚TXD和集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚RXD分别与核心板CON1上的CAN1_TX引脚及CAN1_RX引脚连接，所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚CANG通过并联的电容C15和电阻R49接地；所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚CANL通过共模电感T1后，在通过电容C16接地的同时与跳线J7以及电阻R50的一端分别连接；集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚CANH通过共模电感T1后，在通过电容C29接地的同时与跳线J7以及电阻R50的另一端分别连接，所述电阻R50并联有串联的瞬态二极管D65和瞬态二极管D67，瞬态二极管D65和瞬态二极管D67的连接处接地；

如图5所示，所述232通讯电路包含芯片U2、热敏电阻FU1、热敏电阻FU2、热敏电阻FU3、热敏电阻FU7、带有三个接口的跳线J19及跳线J21、电容C38、电容C40、电容C47、电容C78、电容C79、电阻R60、电阻R61、瞬态二极管D5、瞬态二极管D6、瞬态二极管D7、瞬态二极管D8、瞬态二极管D9、瞬态二极管D10；所述芯片U2的正极电源引脚V+和电路电源引脚Vcc分别通过电容C47及电容C38接入电源电压VPERI_3V3；所述芯片U2的负极电源引脚V-通过电容C79接地，芯片U2引脚C1+和芯片U2引脚C1-通过电容C78相互连接，芯片U2引脚C2+和芯片U2引脚C2-通过电容C40相互连接，芯片U2的引脚T1in经电阻R60与核心板处理芯片CON1的引脚IC2_SCL连接，芯片U2的引脚R1out经电阻R61与核心板处理芯片CON1的引脚IC2_SDA连接，芯片U2的引脚T2in与核心板处理芯片CON1的引脚UART2_TXD连接，芯片U2的引脚R2out与核心板处理芯片CON1的引脚UART2_RXD连接；芯片U2的引脚R1in与瞬态二极管D5一端以及热敏电阻FU7一端分别连接，瞬态二极管D5的另一端接地，热敏电阻FU7的另一端与跳线J19连接，芯片U2的引脚T1out与瞬态二极管D6一端以及热敏电阻FU1一端分别连接，瞬态二极管D6的另一端接地，热敏电阻FU1的另一端与跳线J19连接，所述引脚R1in与引脚T1out之间接有瞬态二极管D10；芯片U2的引脚T2out与瞬态二极管D8一端以及热敏电阻FU2一端分别连接，瞬态二极管D8的另一端接地，热敏电阻FU2的另一端与跳线J21连接，芯片U2的引脚R2in与瞬态二极管D9一端以及热敏电阻FU3一端分别连接，瞬态二极管D9的另一端接地，热敏电阻FU3的另一端与跳线J21连接，所述引脚T2out与引脚R2in之间接有瞬态二极管D7；所述跳线J19及J21上均设有接地的接口3；

如图6所示，所述以太网通讯电路包括网卡芯片U9、以太网接口CON20、电容C62、电容C63、电容C64、电容C65、电容C66、电容C68、电容C69、电容C70、电容C71、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80；以太网接口CON20引脚TD_CT通过电容C64接地，以太网接口CON20引脚RD_CT连接有电容C63，所述电容C63与电容C64接地的一端连接；以太网接口CON20引脚GLED+接入电源电压VPERI_3V3，以太网接口CON20引脚YLED+与引脚GLED+连接，所述以太网接口CON20引脚TD_CT的SHELL引脚均接地，以太网接口CON20引脚TD+、引脚TD-、引脚RD+、引脚RD-依次分别与网卡芯片U9引脚TX+、引脚TX-、引脚RX+、引脚RX-连接，以太网接口CON20引脚GLED-连接电阻R78后与网卡芯片U9引脚LED0连接，以太网接口CON20引脚YLED-连接电阻R79后与网卡芯片U9引脚LED1连接；网卡芯片U9接地引脚GND接地，网卡芯片U9引脚VDD_1与网卡芯片U9接地引脚GND之间并联有电容C70及电容C71，网卡芯片U9的电源引脚VDDA_3连接磁珠FB3后接入电源电压VPERI_3V3，电源引脚VDDA_3与网卡芯片U9接地引脚GND之间并联有电容C68和电容C69，网卡芯片U9引脚REXT经电阻R75接地，网卡芯片U9引脚PHYAD0经电阻R64接地，网卡芯片U9引脚RXD1及网卡芯片U9引脚RXD0分别经电阻R68及电阻R69接地，网卡芯片U9引脚MDIO经电阻R63接入电源电压VPERI_3V3，网卡芯片U9引脚MDC经电阻R62接入电源电压VPERI_3V3，网卡芯片U9引脚PHYAD经电阻R65接入电源电压VPERI_3V3；网卡芯片U9引脚XI与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_TX_CLK连接，网卡芯片U9引脚RXD1及网卡芯片U9引脚RXD0分别和核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_RXD1及引脚ENET1_RXD0连接；网卡芯片U9引脚VDDIO通过并联的电容C62及电容C65接地，网卡芯片U9引脚CRS_DV与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_CRS_DV连接同时还经电阻R70接地，网卡芯片U9引脚RXER与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_RXER连接同时还经电阻R71接地，网卡芯片U9引脚/NAND_TREE与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_nINT连接同时还经电阻R72接地，网卡芯片U9引脚TXEN、引脚TXD0、引脚TXD1分别与核心板处理吸盘CON2的引脚ENET1_TXEN、引脚ENET1_TXD0、引脚ENET1_TXD1连接，网卡芯片U9引脚CONFIG0连接有电阻R74、网卡芯片U9引脚CONFIG1连接有电阻R76、网卡芯片U9引脚LED0连接有电阻R77，网卡芯片U9引脚LED1连接有电阻R80，网卡芯片U9引脚/RST连接有电阻R81的同时经电容C66接地，所述电阻R74、电阻R77、电阻R80及电阻R81均接入电源电压VPERI_3V3，所述电阻R76接地，所述电阻R74还与网卡芯片U9引脚VDDIO及网卡芯片U9引脚/NAND_TREE连接，电阻R74与网卡芯片U9引脚/NAND_TREE之间连接有电阻R73。

本实施例中，所述集成隔离电源CAN收发模块IC2的型号为TD301DCAN，所述芯片U2位MAX3232，所述网卡芯片U9为网卡KSZ8081RNB，所述以太网接口型号为HR911105A。

为了达到及时报警和语音交互的目的，如图7、图8所示，所述语音报警电路包括麦克风端口CON25和扬声器端口CON26、音频芯片U8、麦克风MIC1、两脚端口CON16、两脚端口CON17、电容C39、电容C49、电容C50、电容C52、电容C53、电容C54、电容C55、电容C56、电容C58、电容C59、电容C60、电容C61、电容C82、电容C83、电容C86、电容C87、电容C88、排阻RP1、排阻RP2、电阻R56、电阻R60、电阻R66、电阻R67、电阻R111、磁珠FB1、磁珠FB2；所述麦克风端口CON25引脚L_OUT与麦克风MIC1的正极连接，麦克风端口CON25引脚R_OUT与麦克风MIC1的负极连接，麦克风端口CON25引脚R_IN与麦克风端口CON25引脚L_IN连接，麦克风端口CON25引脚L_IN经过电容C58与音频芯片U8引脚L_IN3连接，麦克风端口CON25引脚L_IN经电容C54与音频芯片U8的R_IN2连接，所述麦克风端口CON25引脚L_IN还与排阻RP1的第7引脚连接，麦克风端口CON25接地引脚GND与麦克风MIC1的负极连接；音频芯片U8引脚MICBIAS与电容C56一端以及排阻RP1的第8引脚连接，所述电容C56的另一端接地的同时还与排阻RP1的第5引脚连接，音频芯片U8引脚L_IN2连接有电容C59，音频芯片U8引脚R_IN1连接有电容C55，所述电容C59及电容C55均与麦克风MIC1的负极连接，所述电容C59及电容C55还同时和排阻RP1的第6引脚连接；所述排阻的第1引脚与第2引脚上共同连接有并联的电容C39、电容C52和电容C53，所述电容C39、电容C52和电容C53接地；音频芯片U8引脚R_IN3经电阻R111与核心板处理芯片CON1引脚AUD_INT连接，音频芯片U8引脚DCVDD及音频芯片U8引脚DBVDD均接入电源电压VPERI_3V3，且均通过并联的电容C61、电容C82、电容C83接地，音频芯片U8引脚DGND接地，音频芯片U8引脚MCLK经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TMS连接，音频芯片U8引脚BCLK经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TDI连接，音频芯片U8引脚DACLRC经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TDO连接，音频芯片U8引脚DACDAT经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_nTRST连接，音频芯片U8引脚ADCDAT经电阻R27与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TCK连接；音频芯片U8引脚SCLK经电阻R61与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SCL连接，音频芯片U8引脚SDIN经电阻R60与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SDA连接，音频芯片U8引脚SPK_RN及音频芯片U8引脚SPK_RP与两脚端口CON17连接，音频芯片U8引脚SPKGND1、音频芯片U8引脚SPKGND2及音频芯片U8引脚AGND接地，音频芯片U8引脚SPKVDD1及音频芯片U8引脚SPKVDD2均接入电源电压VDD_5V并通过并联的电容C86、电容C87及电容C88接地，经电阻R61与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SCL连接，音频芯片U8引脚SPK_LN及音频芯片U8引脚SPK_LP与两脚端口CON16连接，音频芯片U8引脚VMID通过电容C60接地，音频芯片U8引脚HP_R连接有电容C50，音频芯片U8引脚HP_L连接有电容C49，音频芯片U8引脚AVDD接入VPERI_3V3电源电压的同时连接有电阻R56；扬声器端口CON26引脚L_IN与磁珠FB2的一端连接，所述磁珠FB2的另一端分别连接有电阻R67及所述电容C49，扬声器端口CON26引脚R_IN与磁珠FB1的一端连接，所述磁珠FB1的另一端分别连接有电阻R66及所述电容C50，所述电阻R66及电阻R67均接地，扬声器端口CON26引脚L_OUT及扬声器端口CON26引脚R_OUT与电阻R56连接后接入电源电压VPERI_3V3，同时扬声器端口CON26引脚L_OUT及扬声器端口CON26引脚R_OUT与核心板处理芯片CON1引脚AUD_INT连接。

本实施例中，所述音频芯片U8采用视频音频接口芯片WM8960，所述麦克风端口CON25为3.5mm标准立体声音频接口；核心板控制WM8960可以对麦克风设计录音，当外部麦克风插入时，麦克风MIC1自动断开，WM8960内部自带D累功率输出，可以通过喇叭进行实时播报操作指导。

为了捕捉用户和车辆信息，如图9所示，所述摄像接口电路包括接口CON23、电阻R15、电阻R21，接口CON23引脚VCC接入电源电压GEN_5V，接口CON23第3引脚与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SDA连接，接口CON23第4引脚与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SCL连接，接口CON23第5引脚与核心板处理芯片CON1引脚CSI_RST连接，接口CON23第6引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_PIXCLK，接口CON23第7引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_VSYNC，接口CON23第8引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_HSYNC，接口CON23第9引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_MCLK，接口CON23的第11至第18共八个引脚分别与核心板处理芯片CON2引脚CSI_DATA0至引脚CSI_DATA7连接；所述接口CON23引脚EN通过电阻R21接入电源电压VPERI_3V3, 接口CON23第5引脚通过电阻R15接入电源电压VPERI_3V3。

本实施例中，接口CON23是支持OV9650摄像头模块的IDC_20S接口；i.MX6UL核心板自带摄像驱动接口，可以通过OV9650将用户的数据与车辆信息进行时时保存，以便客户方便数据核对。

为了方便操作和实现人机互动，如图10、图11所示，所述LCD显示电路包括输出LCD驱动电源与背光驱动电路及LCD触摸屏电路；LCD触摸屏电路包含控制接口芯片CON29、电容C226、电容C227、电容C228、电容C229、电阻R225、电阻R226、电阻R227、电阻R228、电阻R229及电阻R230，控制接口芯片CON29引脚VLED+及引脚VLED-均和输出LCD驱动电源与背光驱动电路连接，控制接口芯片CON29接地引脚GND全部接地，控制接口芯片CON29引脚D_VDD、引脚MODE、引脚VS、引脚HS均通过并联的电容C226及电容C227接地；控制接口芯片CON29的引脚B0至引脚B7共八个引脚与核心板处理芯片CON2的引脚LCD_DATA0至引脚LCD_DATA7分别顺序连接，控制接口芯片CON29的引脚G0至引脚G7共八个引脚与核心板处理芯片CON2的引脚LCD_DATA8至引脚LCD_DATA15分别顺序连接，控制接口芯片CON29的引脚R0至引脚R7共八个引脚与核心板处理芯片CON2的引脚LCD_DATA16至引脚LCD_DATA23分别顺序连接；控制接口芯片CON29引脚CLK通过电阻R225与核心板处理芯片CON2引脚LCD_PCLK连接并通过电容C228接地，控制接口芯片CON29引脚RESET通过电容C229接地的同时连接有电阻R226，电阻R226与输出LCD驱动电源与背光驱动电路连接，控制接口芯片CON29引脚VGH、引脚VGL、引脚A_VDD、引脚VCOM及引脚BITHB均与输出LCD驱动电源与背光驱动电路连接，控制接口芯片CON29引脚L/R与电阻R229及电阻R230连接，所述电阻R229接入3.3V电源电压，所述电阻R230接地，所述控制接口芯片CON29引脚U/D与电阻R227和电阻R228连接，所述电阻R227接入3.3V电源电压，所述电阻R228接地。

本实施例中，所述输出LCD驱动电源与背光驱动电路采用EMD2055和TPS73433DDCR构成的电路为LCD触摸屏电路供电以及调节屏幕亮度，同时LCD触摸屏电路的控制接口芯片CON29采用7寸LCD_TX-50P，并采用并行24位，RGB888的24位接法，i.MX6UL核心板可根据LCD电阻触摸屏电路点到的位置上不同的电压值在确定触摸坐标位置。

在实际工作中，5V输入电源经过3A保险丝F1，防止过流，其中D1为了防止电源正负极接反，DZ1为了防止输入过压，将其稳压到5.1V；按键SW3拨码启动，三极管Q4动作，PMOS管T1导通，VDD_5V得到5V电压，同时VDD_5V通过LDO芯片LM1117输出3.3V电压，即VDD_3V3，此时核心板得电启动，控制引脚PMIC_ON_REQ输出高电平， NMOS管Q2导通，紧接着PMOS管T2、T7导通,VDD_5V和VDD_3.3V可分别输出GEN_5V和GEN_3.3V；控制引脚PERI_PWREN输出低电平， PMOS管T5导通, GEN_3.3V输出VPERI_3.3V，并由LDO芯片XC6219输出NVCC_CSI，给核心板内部的摄像头部分电路供电。

本实施例提供的充电桩上位机多功能控制系统，其工作稳定；且更安全可靠；用户操作方便，运营方可远程操作与时时监控桩信息方便。

前述实施例仅仅是对本实用新型专利的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型专利的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型专利设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型专利的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种充电桩上位机多功能控制系统，它包括i.MX6UL核心板、以及与i.MX6UL核心板分别连接的电源保护电路、通讯电路、语音报警电路、摄像接口电路和LCD显示电路，其特征是所述通讯电路包含CAN通讯电路、232通讯电路以及以太网通讯电路；

所述i.MX6UL核心板包括处理芯片CON1及处理芯片CON2；

所述电源保护电路外接5V输入电源，它包括DC005电源插座、保险丝F1、二极管D1、拨码开关SW3、整流二极管DZ1、三极管Q4、PMOS管T1、LDO芯片U1、LDO芯片U11、PMOS管T2、PMOS管T5、PMOS管T7、NMOS管Q2、发光二极管LED5、发光二极管LED6、电阻R3、电阻R8、电阻R9、电阻R10、由电阻R11、电阻R12及电阻R13构成的排阻、电阻R31、电阻R35、电阻R36、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电容C2、电容C14、电容C57、电容C85、电容C95、电容C96、磁珠FB6；

所述DC005电源插座与外部5V输入电源连接，所述DC005电源插座负极接地，所述保险丝F1一端与电源插座DC005正极串联，所述二极管D1与电源插座DC005反向并联，二极管D1正极接地，二极管D1负极与保险丝F1的另一端连接；所述二极管D1的负极还与由电阻R11、电阻R12及电阻R13构成的排阻一端、三极管Q4的发射极和PMOS管T1的源极连接；所述由电阻R11、电阻R12及电阻R13构成的排阻的另一端与整流二极管DZ1的负极、电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端与三极管Q4的基极连接，所述整流二极管DZ1的正极接地，所述整流二极管DZ1的负极还与拨码开关SW3的COM引脚连接，所述拨码开关SW3的3/4/5编码引脚接地，所述PMOS管T1的栅极通过电容C1与其源极连接、PMOS管T1的栅极通过电阻R8接地，PMOS管T1的栅极还与所述三极管Q4的集电极连接；所述PMOS管T1漏极通过电容C2接地，PMOS管T1漏极处输出VDD_5V电源电压并与核心板处理芯片CON1的5V电源引脚VSYS连接，PMOS管T1漏极还分别与PMOS管T7的源极及LDO芯片U1的输入引脚IN连接；所述PMOS管T7栅极与所述PMOS管T7源极间连接有并联的电阻R39和电容C14，PMOS管T7漏极处可输出GEN_5V电源电压，PMOS管T7漏极还通过并联的电阻R31及电容C57接地；所述LDO芯片U1的调节引脚ADJ接地，LDO芯片U1的输出引脚OUT输出VDD_3V3电源电压，LDO芯片U1的输出引脚OUT一边通过电容C85接地，一边与PMOS管T2源极连接，PMOS管T2源极还通过串联的电阻R10及发光二极管LED5接地，所述电阻R10及发光二极管LED5上还并联有电阻R40，所述PMOS管T2栅极分别和PMOS管T7栅极、NMOS管Q2漏极连接，所述NMOS管Q2的栅极通过电阻R36与核心板处理芯片CON1的PMIC_ON_REQ引脚连接，NMOS管Q2栅极还通过电阻R35接地，NMOS管Q2源极接地；所述PMOS管T2漏极与PMOS管T5的源极连接，所述PMOS管T5源极和PMOS管T5漏极间连接有磁珠FB6，PMOS管T5源极输出电源电压GEN_3V3，PMOS管T5漏极输出电源电压VPERI_3V3，PMOS管T5栅极与核心板处理芯片CON1的PERI_PWREN引脚连接，PMOS管T5栅极还通过电阻R41接地，所述PMOS管T5漏极通过电容C95接地，PMOS管T5漏极同时还与LDO芯片U11的VIN引脚及EN引脚连接，所述LDO芯片U11的VOUT引脚通过电容C96及与电容C96并联的电阻R3、发光二极管LED6接地，VOUT引脚与核心板处理芯片CON2的NVCC_CSI_IN连接。

2.根据权利要求1所述的充电桩上位机多功能控制系统，其特征是所述CAN通讯电路包括集成隔离电源CAN收发模块IC2、共模电感T1、跳线J7、电阻R49、电阻R50、电感L7、电容C15、电容C16、极性电容C26、电容C29、电容C36、电容C99、瞬态二极管D65、瞬态二极管D67；所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚VCC通过电感L7接入电源电压VPERI_3V3，集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚GND接地，集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚VCC和GND之间并联有极性电容C26、电容C36及电容C99，所述电容C36和电容C99并联在电感L7的两侧；所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚TXD和集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚RXD分别与核心板CON1上的CAN1_TX引脚及CAN1_RX引脚连接，所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚CANG通过并联的电容C15和电阻R49接地；所述集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚CANL通过共模电感T1后，在通过电容C16接地的同时与跳线J7以及电阻R50的一端分别连接；集成隔离电源CAN收发模块IC2引脚CANH通过共模电感T1后，在通过电容C29接地的同时与跳线J7以及电阻R50的另一端分别连接，所述电阻R50并联有串联的瞬态二极管D65和瞬态二极管D67，瞬态二极管D65和瞬态二极管D67的连接处接地；

所述232通讯电路包含芯片U2、热敏电阻FU1、热敏电阻FU2、热敏电阻FU3、热敏电阻FU7、带有三个接口的跳线J19及跳线J21、电容C38、电容C40、电容C47、电容C78、电容C79、电阻R60、电阻R61、瞬态二极管D5、瞬态二极管D6、瞬态二极管D7、瞬态二极管D8、瞬态二极管D9、瞬态二极管D10；所述芯片U2的正极电源引脚V+和电路电源引脚Vcc分别通过电容C47及电容C38接入电源电压VPERI_3V3；所述芯片U2的负极电源引脚V-通过电容C79接地，芯片U2引脚C1+和芯片U2引脚C1-通过电容C78相互连接，芯片U2引脚C2+和芯片U2引脚C2-通过电容C40相互连接，芯片U2的引脚T1in经电阻R60与核心板处理芯片CON1的引脚IC2_SCL连接，芯片U2的引脚R1out经电阻R61与核心板处理芯片CON1的引脚IC2_SDA连接，芯片U2的引脚T2in与核心板处理芯片CON1的引脚UART2_TXD连接，芯片U2的引脚R2out与核心板处理芯片CON1的引脚UART2_RXD连接；芯片U2的引脚R1in与瞬态二极管D5一端以及热敏电阻FU7一端分别连接，瞬态二极管D5的另一端接地，热敏电阻FU7的另一端与跳线J19连接，芯片U2的引脚T1out与瞬态二极管D6一端以及热敏电阻FU1一端分别连接，瞬态二极管D6的另一端接地，热敏电阻FU1的另一端与跳线J19连接，所述引脚R1in与引脚T1out之间接有瞬态二极管D10；芯片U2的引脚T2out与瞬态二极管D8一端以及热敏电阻FU2一端分别连接，瞬态二极管D8的另一端接地，热敏电阻FU2的另一端与跳线J21连接，芯片U2的引脚R2in与瞬态二极管D9一端以及热敏电阻FU3一端分别连接，瞬态二极管D9的另一端接地，热敏电阻FU3的另一端与跳线J21连接，所述引脚T2out与引脚R2in之间接有瞬态二极管D7；所述跳线J19及J21上均设有接地的接口3；

所述以太网通讯电路包括网卡芯片U9、以太网接口CON20、电容C62、电容C63、电容C64、电容C65、电容C66、电容C68、电容C69、电容C70、电容C71、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80；以太网接口CON20引脚TD_CT通过电容C64接地，以太网接口CON20引脚RD_CT连接有电容C63，所述电容C63与电容C64接地的一端连接；以太网接口CON20引脚GLED+接入电源电压VPERI_3V3，以太网接口CON20引脚YLED+与引脚GLED+连接，所述以太网接口CON20引脚TD_CT的SHELL引脚均接地，以太网接口CON20引脚TD+、引脚TD-、引脚RD+、引脚RD-依次分别与网卡芯片U9引脚TX+、引脚TX-、引脚RX+、引脚RX-连接，以太网接口CON20引脚GLED-连接电阻R78后与网卡芯片U9引脚LED0连接，以太网接口CON20引脚YLED-连接电阻R79后与网卡芯片U9引脚LED1连接；网卡芯片U9接地引脚GND接地，网卡芯片U9引脚VDD_1与网卡芯片U9接地引脚GND之间并联有电容C70及电容C71，网卡芯片U9的电源引脚VDDA_3连接磁珠FB3后接入电源电压VPERI_3V3，电源引脚VDDA_3与网卡芯片U9接地引脚GND之间并联有电容C68和电容C69，网卡芯片U9引脚REXT经电阻R75接地，网卡芯片U9引脚PHYAD0经电阻R64接地，网卡芯片U9引脚RXD1及网卡芯片U9引脚RXD0分别经电阻R68及电阻R69接地，网卡芯片U9引脚MDIO经电阻R63接入电源电压VPERI_3V3，网卡芯片U9引脚MDC经电阻R62接入电源电压VPERI_3V3，网卡芯片U9引脚PHYAD经电阻R65接入电源电压VPERI_3V3；网卡芯片U9引脚XI与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_TX_CLK连接，网卡芯片U9引脚RXD1及网卡芯片U9引脚RXD0分别和核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_RXD1及引脚ENET1_RXD0连接；网卡芯片U9引脚VDDIO通过并联的电容C62及电容C65接地，网卡芯片U9引脚CRS_DV与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_CRS_DV连接同时还经电阻R70接地，网卡芯片U9引脚RXER与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_RXER连接同时还经电阻R71接地，网卡芯片U9引脚/NAND_TREE与核心板处理芯片CON2的引脚ENET1_nINT连接同时还经电阻R72接地，网卡芯片U9引脚TXEN、引脚TXD0、引脚TXD1分别与核心板处理吸盘CON2的引脚ENET1_TXEN、引脚ENET1_TXD0、引脚ENET1_TXD1连接，网卡芯片U9引脚CONFIG0连接有电阻R74、网卡芯片U9引脚CONFIG1连接有电阻R76、网卡芯片U9引脚LED0连接有电阻R77，网卡芯片U9引脚LED1连接有电阻R80，网卡芯片U9引脚/RST连接有电阻R81的同时经电容C66接地，所述电阻R74、电阻R77、电阻R80及电阻R81均接入电源电压VPERI_3V3，所述电阻R76接地，所述电阻R74还与网卡芯片U9引脚VDDIO及网卡芯片U9引脚/NAND_TREE连接，电阻R74与网卡芯片U9引脚/NAND_TREE之间连接有电阻R73。

3.根据权利要求1或2所述的充电桩上位机多功能控制系统，其特征是所述语音报警电路包括麦克风端口CON25和扬声器端口CON26、音频芯片U8、麦克风MIC1、两脚端口CON16、两脚端口CON17、电容C39、电容C49、电容C50、电容C52、电容C53、电容C54、电容C55、电容C56、电容C58、电容C59、电容C60、电容C61、电容C82、电容C83、电容C86、电容C87、电容C88、排阻RP1、排阻RP2、电阻R56、电阻R60、电阻R66、电阻R67、电阻R111、磁珠FB1、磁珠FB2；所述麦克风端口CON25引脚L_OUT与麦克风MIC1的正极连接，麦克风端口CON25引脚R_OUT与麦克风MIC1的负极连接，麦克风端口CON25引脚R_IN与麦克风端口CON25引脚L_IN连接，麦克风端口CON25引脚L_IN经过电容C58与音频芯片U8引脚L_IN3连接，麦克风端口CON25引脚L_IN经电容C54与音频芯片U8的R_IN2连接，所述麦克风端口CON25引脚L_IN还与排阻RP1的第7引脚连接，麦克风端口CON25接地引脚GND与麦克风MIC1的负极连接；音频芯片U8引脚MICBIAS与电容C56一端以及排阻RP1的第8引脚连接，所述电容C56的另一端接地的同时还与排阻RP1的第5引脚连接，音频芯片U8引脚L_IN2连接有电容C59，音频芯片U8引脚R_IN1连接有电容C55，所述电容C59及电容C55均与麦克风MIC1的负极连接，所述电容C59及电容C55还同时和排阻RP1的第6引脚连接；所述排阻的第1引脚与第2引脚上共同连接有并联的电容C39、电容C52和电容C53，所述电容C39、电容C52和电容C53接地；音频芯片U8引脚R_IN3经电阻R111与核心板处理芯片CON1引脚AUD_INT连接，音频芯片U8引脚DCVDD及音频芯片U8引脚DBVDD均接入电源电压VPERI_3V3，且均通过并联的电容C61、电容C82、电容C83接地，音频芯片U8引脚DGND接地，音频芯片U8引脚MCLK经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TMS连接，音频芯片U8引脚BCLK经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TDI连接，音频芯片U8引脚DACLRC经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TDO连接，音频芯片U8引脚DACDAT经排阻RP2与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_nTRST连接，音频芯片U8引脚ADCDAT经电阻R27与核心板处理芯片CON1引脚JTAG_TCK连接；音频芯片U8引脚SCLK经电阻R61与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SCL连接，音频芯片U8引脚SDIN经电阻R60与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SDA连接，音频芯片U8引脚SPK_RN及音频芯片U8引脚SPK_RP与两脚端口CON17连接，音频芯片U8引脚SPKGND1、音频芯片U8引脚SPKGND2及音频芯片U8引脚AGND接地，音频芯片U8引脚SPKVDD1及音频芯片U8引脚SPKVDD2均接入电源电压VDD_5V并通过并联的电容C86、电容C87及电容C88接地，经电阻R61与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SCL连接，音频芯片U8引脚SPK_LN及音频芯片U8引脚SPK_LP与两脚端口CON16连接，音频芯片U8引脚VMID通过电容C60接地，音频芯片U8引脚HP_R连接有电容C50，音频芯片U8引脚HP_L连接有电容C49，音频芯片U8引脚AVDD接入VPERI_3V3电源电压的同时连接有电阻R56；扬声器端口CON26引脚L_IN与磁珠FB2的一端连接，所述磁珠FB2的另一端分别连接有电阻R67及所述电容C49，扬声器端口CON26引脚R_IN与磁珠FB1的一端连接，所述磁珠FB1的另一端分别连接有电阻R66及所述电容C50，所述电阻R66及电阻R67均接地，扬声器端口CON26引脚L_OUT及扬声器端口CON26引脚R_OUT与电阻R56连接后接入电源电压VPERI_3V3，同时扬声器端口CON26引脚L_OUT及扬声器端口CON26引脚R_OUT与核心板处理芯片CON1引脚AUD_INT连接。

4.根据权利要求1或2所述的充电桩上位机多功能控制系统，其特征是所述摄像接口电路包括接口CON23、电阻R15、电阻R21，接口CON23引脚VCC接入电源电压GEN_5V，接口CON23第3引脚与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SDA连接，接口CON23第4引脚与核心板处理芯片CON1引脚IIC2_SCL连接，接口CON23第5引脚与核心板处理芯片CON1引脚CSI_RST连接，接口CON23第6引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_PIXCLK，接口CON23第7引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_VSYNC，接口CON23第8引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_HSYNC，接口CON23第9引脚与核心板处理芯片CON2引脚CSI_MCLK，接口CON23的第11至第18共八个引脚分别与核心板处理芯片CON2引脚CSI_DATA0至引脚CSI_DATA7连接；所述接口CON23引脚EN通过电阻R21接入电源电压VPERI_3V3, 接口CON23第5引脚通过电阻R15接入电源电压VPERI_3V3。

5.根据权利要求1或2所述的充电桩上位机多功能控制系统，其特征是所述LCD显示电路包括输出LCD驱动电源与背光驱动电路及LCD触摸屏电路；LCD触摸屏电路包含控制接口芯片CON29、电容C226、电容C227、电容C228、电容C229、电阻R225、电阻R226，控制接口芯片CON29引脚VLED+及引脚VLED-均和输出LCD驱动电源与背光驱动电路连接，控制接口芯片CON29接地引脚GND全部接地，控制接口芯片CON29引脚D_VDD、引脚MODE、引脚VS、引脚HS均通过并联的电容C226及电容C227接地；控制接口芯片CON29的引脚B0至引脚B7共八个引脚与核心板处理芯片CON2的引脚LCD_DATA0至引脚LCD_DATA7分别顺序连接，控制接口芯片CON29的引脚G0至引脚G7共八个引脚与核心板处理芯片CON2的引脚LCD_DATA8至引脚LCD_DATA15分别顺序连接，控制接口芯片CON29的引脚R0至引脚R7共八个引脚与核心板处理芯片CON2的引脚LCD_DATA16至引脚LCD_DATA23分别顺序连接；控制接口芯片CON29引脚CLK通过电阻R225与核心板处理芯片CON2引脚LCD_PCLK连接并通过电容C228接地，控制接口芯片CON29引脚RESET通过电容C229接地的同时连接有电阻R226，电阻R226与输出LCD驱动电源与背光驱动电路连接，控制接口芯片CON29引脚VGH、引脚VGL、引脚A_VDD、引脚VCOM及引脚BITHB均与输出LCD驱动电源与背光驱动电路连接，控制接口芯片CON29引脚L/R与电阻R229及电阻R230连接，所述电阻R229接入3.3V电源电压，所述电阻R230接地，所述控制接口芯片CON29引脚U/D与电阻R227和电阻R228连接，所述电阻R227接入3.3V电源电压，所述电阻R228接地。

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