CN220933366U - 一种道口mcu嵌入式控制器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种道口MCU嵌入式控制器，涉及控制器领域，一种道口MCU嵌入式控制器，包括MCU主控电路、电源管理电路、驱动模块、警示控制模块、信号处理输出模块、输入信号隔离模块、信号接收单元、警示灯、传感器组件，本实用新型在使用时，对应铁路道口高安全控制要求，同时处理门体传感信号的信息反馈，以保持铁路道口检测门体的实时信息，本实用新型可快速的检测铁路道口检测门体的信息，且控制电路简单，制造成本较低，还有本实用新型检测精准。

Description

一种道口MCU嵌入式控制器

技术领域

本申请涉及控制器领域，具体而言，涉及一种道口MCU嵌入式控制器。

背景技术

铁路道口是铁路与普通公路的交叉地带，公路上过往的车辆、行人，以及铁路上行驶的列车，均需要在铁路道口经过。对铁路道口进行有效的管理和控制，可降低交通事故的发生。

铁路道口需要较高的安全性，目前的控制器的控制电路复杂，制造成本较高，且检测的安全性较差，因此，需要对目前的控制器进行改进。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种道口MCU嵌入式控制器，其能够解决控制电路复杂、制造成本高且安全性较差的技术问题。

本申请实施例提供一种道口MCU嵌入式控制器，包括MCU主控电路、电源管理电路、驱动模块、警示控制模块、信号处理输出模块、输入信号隔离模块、信号接收单元、警示灯、传感器组件，所述电源管理电路的输入端外接有电源，所述电源管理电路的输出端与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述警示控制模块、所述信号处理输出模块、所述输入信号隔离模块均与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述信号处理输出模块均与所述信号接收单元电性连接，所述警示控制模块与所述警示灯电性连接，所述传感器组件与所述输入信号隔离模块电性连接。

作为优选，所述驱动模块与所述信号接收单元之间设置有继电器。

作为优选，所述传感器组件包括多个检测传感器。

作为优选，所述电源包括电池组件、防反接电路、降压电路与指示灯，所述电池组件、所述防反接电路、所述降压电路依次连接，所述指示灯于所述降压电路电性连接。

作为优选，所述防反接电路为肖特基二极管，所述降压电路包括处理器U2，所述处理器U2的型号为XL1509。

作为优选，所述MCU主控电路包括处理器U4，所述处理器U4的型号为STC8H1K08。

作为优选，所述驱动模块包括处理器U3，所述处理器U3的型号为ULN2003。

作为优选，所述信号处理输出模块包括电阻R25、二极管D18、三极管Q1、二极管D23、二极管D20、电阻R24、二极管D17、三极管Q2、二极管D21、二极管D24，所述电阻R24的一端、所述电阻R25的一端均与所述MCU主控电路电性连接，所述电阻R25的另一端与所述二极管D18的输入端连接，所述二极管D18的输出端与所述三极管Q1的b极连接，所述三极管Q1的c极分别与所述二极管D23的输入端、所述二极管D20的输出端连接，所述三极管Q1的e极接地，所述电阻R24的另一端与所述二极管D17的输入端连接，所述二极管D17的输出端与所述三极管Q2的b极连接，所述三极管Q2的c极分别与所述二极管D24的输入端、所述二极管D21的输出端连接，所述三极管Q2的e极接地，所述二极管D23的输出端、所述二极管D24的输出端与所述电源组件连接。

作为优选，所述输入信号隔离模块包括光电耦合器P2、二极管D3、电阻R2、电阻R11、电容C6，所述光电耦合器P2的第一接口与所述电源连接，所述光电耦合器P2的第二接口通过所述电阻R2、二极管D3与所述MCU主控电路的外部输入信号连接，所述光电耦合器P2的第三接口接地，所述光电耦合器P2的第四接口通过所述电阻R11与所述电源连接，所述光电耦合器P2的第四接口通过所述电容C6接口。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种道口MCU嵌入式控制器，包括MCU主控电路、电源管理电路、驱动模块、警示控制模块、信号处理输出模块、输入信号隔离模块、信号接收单元、警示灯、传感器组件，所述电源管理电路的输入端外接有电源，所述电源管理电路的输出端与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述警示控制模块、所述信号处理输出模块、所述输入信号隔离模块均与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述信号处理输出模块均与所述信号接收单元电性连接，所述警示控制模块与所述警示灯电性连接，所述传感器组件与所述输入信号隔离模块电性连接，本实用新型在使用时，对应铁路道口高安全控制要求，同时处理门体传感信号的信息反馈，以保持铁路道口检测门体的实时信息，本实用新型可快速的检测铁路道口检测门体的信息，且控制电路简单，制造成本较低，还有本实用新型检测精准。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的所述MCU主控电路图；

图2为本实用新型的所述电源电路图；

图3为本实用新型的所述继电器电路图；

图4为本实用新型的所述驱动模块电路图；

图5为本实用新型的所述信号处理输出模块电路图；

图6为本实用新型的所述输入信号隔离模块电路图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-5所示，一种道口MCU嵌入式控制器，包括MCU主控电路、电源管理电路、驱动模块、警示控制模块、信号处理输出模块、输入信号隔离模块、信号接收单元、警示灯、传感器组件，所述电源管理电路的输入端外接有电源，所述电源管理电路的输出端与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述警示控制模块、所述信号处理输出模块、所述输入信号隔离模块均与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述信号处理输出模块均与所述信号接收单元电性连接，所述警示控制模块与所述警示灯电性连接，所述传感器组件与所述输入信号隔离模块电性连接，本实用新型在使用时，对应铁路道口高安全控制要求，同时处理门体传感信号的信息反馈，以保持铁路道口检测门体的实时信息，本实用新型可快速的检测铁路道口检测门体的信息，且控制电路简单，制造成本较低，还有本实用新型检测精准。

如图3所示，本实施例中，所述驱动模块与所述信号接收单元之间设置有继电器，MCU主控电路控制信号，由驱动模块驱动继电器工作，信号经继电器干触点隔离输出。

本实施例中，所述传感器组件包括多个检测传感器，具体地，可根据需求选择合适个数的检测传感器。

如图2所示，本实施例中，所述电源包括电池组件、防反接电路、降压电路与指示灯，所述电池组件、所述防反接电路、所述降压电路依次连接，所述指示灯于所述降压电路电性连接，所述防反接电路为肖特基二极管，所述降压电路包括处理器U2，所述处理器U2的型号为XL1509，12V直流电源经由J1插座输入，由肖特基二极管D2防止电源极性接反而造成控制板损坏，由处理器U2将12V降压成VCC(5V)，指示灯用于提示电源管理电路工作状态。

如图1所示，本实施例中，所述MCU主控电路包括处理器U4，所述处理器U4的型号为STC8H1K08。

具体地，由处理器U4内嵌程序实现智能化控制，内部程序主要有：驱动信号控制，输出计数信号的处理，警示的控制处理，外部传感器信号和输入信号的处理等。

如图1所示，铁路道口控制信号经隔离后从处理器U4的P20、P19、P1引脚输入，由驱动信号控制程序处理，把控制门体的信号经P18、P17、P16引脚输出，再由继电器隔离后给外部控制板，门体位置信息信号经隔离后从处理器U4的P2、P3引脚输入，由输入信号程序处理后，一是经P5、P6引脚控制的继电器隔离后输送到铁路道口信息收集处；二是经P7、P13输送到外部控制板，警示信号经处理后，由U4的P14引脚输出到警示控制模块，计数信号经处理后，由U4的P15引脚输出，再由继电器隔离后给外部计数控制处理，U4的P12引脚的D25闪亮，提示程序正常运行。

如图4所示，本实施例中，所述驱动模块包括处理器U3，所述处理器U3的型号为ULN2003，MCU主控电路输出的控制信号，经处理器U3输出到继电器控制，LED指示灯提示输出的工作状态，灯亮为有信号输出，D19二极管防倒流，为警示灯控制输出控制。

如图5所示，本实施例中，所述信号处理输出模块包括电阻R25、二极管D18、三极管Q1、二极管D23、二极管D20、电阻R24、二极管D17、三极管Q2、二极管D21、二极管D24，所述电阻R24的一端、所述电阻R25的一端均与所述MCU主控电路电性连接，所述电阻R25的另一端与所述二极管D18的输入端连接，所述二极管D18的输出端与所述三极管Q1的b极连接，所述三极管Q1的c极分别与所述二极管D23的输入端、所述二极管D20的输出端连接，所述三极管Q1的e极接地，所述电阻R24的另一端与所述二极管D17的输入端连接，所述二极管D17的输出端与所述三极管Q2的b极连接，所述三极管Q2的c极分别与所述二极管D24的输入端、所述二极管D21的输出端连接，所述三极管Q2的e极接地，所述二极管D23的输出端、所述二极管D24的输出端与所述电源组件连接。

具体地，电阻R24和电阻R25为限流电阻，二极管D17、二极管D18为信号指示灯，电阻D23和电阻D24为续流二极管，二极管D20、二极管D21为防倒流二极管，保护外接电路。

如图6所示，本实施例中，所述输入信号隔离模块包括光电耦合器P2、二极管D3、电阻R2、电阻R11、电容C6，所述光电耦合器P2的第一接口与所述电源连接，所述光电耦合器P2的第二接口通过所述电阻R2、二极管D3与所述MCU主控电路的外部输入信号连接，所述光电耦合器P2的第三接口接地，所述光电耦合器P2的第四接口通过所述电阻R11与所述电源连接，所述光电耦合器P2的第四接口通过所述电容C6接口。

具体地，光电耦合器P1处可选内部电源或外部电源，二极管D3与电阻R2组成限流和工作指示，信号经光电耦合器P2光藕隔离后传输到MCU主控电路处理，电容C6为滤波电容，电阻R11为上拉电阻，保证信号的可靠性。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：包括MCU主控电路、电源管理电路、驱动模块、警示控制模块、信号处理输出模块、输入信号隔离模块、信号接收单元、警示灯、传感器组件，所述电源管理电路的输入端外接有电源，所述电源管理电路的输出端与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述警示控制模块、所述信号处理输出模块、所述输入信号隔离模块均与所述MCU主控电路电性连接，所述驱动模块、所述信号处理输出模块均与所述信号接收单元电性连接，所述警示控制模块与所述警示灯电性连接，所述传感器组件与所述输入信号隔离模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述驱动模块与所述信号接收单元之间设置有继电器。

3.根据权利要求1所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述传感器组件包括多个检测传感器。

4.根据权利要求1所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述电源包括电池组件、防反接电路、降压电路与指示灯，所述电池组件、所述防反接电路、所述降压电路依次连接，所述指示灯于所述降压电路电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述防反接电路为肖特基二极管，所述降压电路包括处理器U2，所述处理器U2的型号为XL1509。

6.根据权利要求1所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述MCU主控电路包括处理器U4，所述处理器U4的型号为STC8H1K08。

7.根据权利要求1所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述驱动模块包括处理器U3，所述处理器U3的型号为ULN2003。

8.根据权利要求1所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述信号处理输出模块包括电阻R25、二极管D18、三极管Q1、二极管D23、二极管D20、电阻R24、二极管D17、三极管Q2、二极管D21、二极管D24，所述电阻R24的一端、所述电阻R25的一端均与所述MCU主控电路电性连接，所述电阻R25的另一端与所述二极管D18的输入端连接，所述二极管D18的输出端与所述三极管Q1的b极连接，所述三极管Q1的c极分别与所述二极管D23的输入端、所述二极管D20的输出端连接，所述三极管Q1的e极接地，所述电阻R24的另一端与所述二极管D17的输入端连接，所述二极管D17的输出端与所述三极管Q2的b极连接，所述三极管Q2的c极分别与所述二极管D24的输入端、所述二极管D21的输出端连接，所述三极管Q2的e极接地，所述二极管D23的输出端、所述二极管D24的输出端与所述电源组件连接。

9.根据权利要求1所述的一种道口MCU嵌入式控制器，其特征在于：所述输入信号隔离模块包括光电耦合器P2、二极管D3、电阻R2、电阻R11、电容C6，所述光电耦合器P2的第一接口与所述电源连接，所述光电耦合器P2的第二接口通过所述电阻R2、二极管D3与所述MCU主控电路的外部输入信号连接，所述光电耦合器P2的第三接口接地，所述光电耦合器P2的第四接口通过所述电阻R11与所述电源连接，所述光电耦合器P2的第四接口通过所述电容C6接口。