嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统的硬件设计

嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统的硬件设计

为保证全自动三辊闸系统的稳定运行和扩展，嵌入式闸机控制系统硬件设计应遵循如下几条原则：一是硬件电路可能采用标准化模块化设计；二是硬件结构和软件方案应统筹考虑，这两部分的设计是互相关联、密不可分的，硬件的处理能力和存储容量能满足软件运行的需要；三是输入输出口适当留有余地，便于进行二次开发。根据以上设计原则以及功能要求，中捷智安设计了嵌入式全自动三辊闸的硬件，以ARM7处理器为核心的电路设计、主要包括存储器接口、以太网通信接口、读卡器接口、显示器接口等模块。

中捷智安嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统主要硬件电路设计：

CPU更小系统设计。三星公司的S3C4510B是基于以太网应用系统的高性价比16/32位RISC微控制器,适合用于对价格及功耗敏感的应用场合。由于53C4510B片内没有实时时钟，所以需要外扩，嵌入式全自动三辊闸CPU更小系统采用了一款低功耗的CMOS实时时钟/日历接口芯片PCF8583。该芯片内嵌256字节的SRAM，通过IC接口与S3C4510B进行数据通信。为保证系统断电后实时时钟仍能正常工作，需外接一个3.3V电池。S3C4510B片内没有Flash 存储器以及足够的内存,需外扩SDRAM和Flash存储器。为了充分发挥32位ARM处理器的数据处理能力，嵌入式全自动三辊闸CPU更小系统采用两片HY57V641620构成32位共计16MB的内存，系统中应用的Flash存储器是SST39VF160。

网络通信接口模块。S3C4510B内嵌一个以太网控制器，支持媒体独立接口和带缓冲DMA接口，可在半双工或全双工式下提供1OM/10OM的以太网接入。S3C4510B要完成以太网通信还需要外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。在嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统中，是使用RTL8201作为以太网的物理层接口。

读卡器接口模块。一般来说，磁卡、39码卡、IC卡等类型的读卡器都提供了RS232或者RS485方式的通信连接，因此，嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统的读卡器模块设计了RS232和RS485接口电路。并选用3.3V供电的MAX3221作为RS232芯片，选用了3.3V供电的SP3481作为RS485接口芯片。由于嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统只要接一个读卡器，所以增加一个跨接器JP10来选通RS232或RS485通信。

传感器接口模块。嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统传感器接口模块主要是接收光电信号。光电传感器由一个发送器和一个接收器组成，分别安装于通道两侧，发送器发出光束,当通道内无人通过时，接收器的输出信号为低电平，当有人通过时，光束被阻断，接收器的信号输出为高电平。利用这个原理就可以感测通道内是否有人以及人处在通道内的位置。为了电平匹配以及防止信号干扰，在输入电路中增加了光耦P521。

液晶显示模块。嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统的显示需求主要是文字信息，所以选用了JM16032B汉字图形点阵液晶显示模块。该模块可显示汉字及图形,内置8192个中文汉字、128个字符及64*256点阵显示RAM。该模块供电电压为3.3V-+5V，连接模式有8位，4位并行或3位串行。为了节约CPU的IO口，嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统采用3位串行模式。

继电器控制模块。嵌入式全自动三辊闸硬件控制系统继电器控制模块的主要功能有两个：一个是接收CPU发出的开关门信号并控制电机的正反转；另一个是接收电机限位开关信号，当电机旋转到位时切断电机电源。