[发明专利]机动车网络输入输出控制卡

摘要

本发明涉及机动车驾驶考试系统中的网络控制卡，具体是一种机动车网络输入输出控制卡。本发明解决了现有机动车驾驶考试系统中的网络控制卡无法兼顾系统之间的通信距离和通信速率的问题。机动车网络输入输出控制卡，包括DC‑DC电源电路、微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路；其中，微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与DC‑DC电源电路连接；以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与微控制器电路连接。本发明适用于机动车驾驶考试系统。

主权项

1.一种机动车网络输入输出控制卡，其特征在于：包括DC‑DC电源电路、微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路；其中，微控制器电路、以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与DC‑DC电源电路连接；以太网PHY电路、模拟量采集电路、开关量采集电路、串口电路、USB接口电路均与微控制器电路连接；所述DC‑DC电源电路包括LT1117‑3.3V线性稳压芯片（U6）、MP1584EN开关电源芯片（U7）、滤波器（L3）；滤波器（L3）的输入端口与外部电源端口连接；滤波器（L3）的输出端口与MP1584EN开关电源芯片（U7）的输入端口连接；MP1584EN开关电源芯片（U7）的输出端口作为5V供电端口，且MP1584EN开关电源芯片（U7）的输出端口与LT1117‑3.3V线性稳压芯片（U6）的输入端口连接；LT1117‑3.3V线性稳压芯片（U6）的输出端口作为3.3V供电端口；所述微控制器电路包括STM32F429ZIT6微控制器（U1）、IMP811T监控芯片（U2）、TL431AIL3T三端稳压芯片（U3）、8MHz晶振（X1）、SWD接口（P1）、RST接口（P2）；STM32F429ZIT6微控制器（U1）的电源端口分别与3.3V供电端口和TL431AIL3T三端稳压芯片（U3）的输出端口连接；STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输入端口与IMP811T监控芯片（U2）的输出端口连接；STM32F429ZIT6微控制器（U1）的端口与SWD接口（P1）连接；STM32F429ZIT6微控制器（U1）与8MHz晶振（X1）双向连接；IMP811T监控芯片（U2）的电源端口与3.3V供电端口连接；IMP811T监控芯片（U2）的输入端口与RST接口（P2）连接；SWD接口（P1）的电源端口与3.3V供电端口连接；所述以太网PHY电路包括DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）、H1102/H1188/H1211磁性变压器（T1）、50MHz晶振（Y1）；DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）的电源端口与3.3V供电端口连接；DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）的输入端口分别与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输出端口和50MHz晶振（Y1）的输出端口连接；DP83848IVV以太网PHY接口芯片（U4）的输出端口与H1102/H1188/H1211磁性变压器（T1）的输入端口连接；H1102/H1188/H1211磁性变压器（T1）的电源端口与3.3V供电端口连接；50MHz晶振（Y1）的电源端口与3.3V供电端口连接；所述模拟量采集电路包括十个LM324电压跟随器（U11A‑U11D、U12A‑U12D、U13A、U13B）、两个施密特触发器（U13C、U13D）；十个LM324电压跟随器（U11A‑U11D、U12A‑U12D、U13A、U13B）、两个施密特触发器（U13C、U13D）的电源端口均与5V供电端口连接；十个LM324电压跟随器（U11A‑U11D、U12A‑U12D、U13A、U13B）的输入端口均与外部模拟量信号端口连接；两个施密特触发器（U13C、U13D）的输入端口均与外部开关量信号端口连接；十个LM324电压跟随器（U11A‑U11D、U12A‑U12D、U13A、U13B）、两个施密特触发器（U13C、U13D）的输出端口均与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输入端口连接；所述开关量采集电路包括两个74LVC14施密特触发器芯片（U9、U10）；两个74LVC14施密特触发器芯片（U9、U10）的电源端口均与3.3V供电端口连接；两个74LVC14施密特触发器芯片（U9、U10）的输入端口均与外部开关量信号端口连接；两个74LVC14施密特触发器芯片（U9、U10）的输出端口均与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输入端口连接；所述串口电路包括TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）、MASX3232EEY电平转换芯片（U14）、PESD1CAN CAN总线TVS保护芯片（U16）、ULN2003AI达林顿管芯片（U18）、两个DZ‑2x8‑RA接线座（CN2、CN3）、DZ‑2x5‑RA接线座（CN4）、接口（P4）；TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）的电源端口与5V供电端口连接；TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）的输入端口与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输出端口连接；TJA1040T CAN总线转换芯片（U5）的输出端口分别与PESD1CAN CAN总线TVS保护芯片（U16）的输入端口、DZ‑2x5‑RA接线座（CN4）、接口（P4）连接；MASX3232EEY电平转换芯片（U14）的电源端口与3.3V供电端口连接；MASX3232EEY电平转换芯片（U14）的输入端口与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输出端口连接；MASX3232EEY电平转换芯片（U14）的输出端口与第二个DZ‑2x8‑RA接线座（CN3）连接；ULN2003AI达林顿管芯片（U18）的电源端口与外部电源端口连接；ULN2003AI达林顿管芯片（U18）的输入端口与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输出端口连接；ULN2003AI达林顿管芯片（U18）的输出端口与DZ‑2x5‑RA接线座（CN4）连接；第一个DZ‑2x8‑RA接线座（CN2）分别与外部模拟量信号端口和外部开关量信号端口连接；第二个DZ‑2x8‑RA接线座（CN3）分别与外部电源端口和外部开关量信号端口连接；DZ‑2x5‑RA接线座（CN4）与外部电源端口连接；所述USB接口电路包括STMPS2141STR电源管理芯片（U8）、Micro‑USB插座（P3）；STMPS2141STR电源管理芯片（U8）的电源端口与5V供电端口连接；STMPS2141STR电源管理芯片（U8）的输入端口与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的输出端口连接；STMPS2141STR电源管理芯片（U8）的输出端口与Micro‑USB插座（P3）连接；Micro‑USB插座（P3）与STM32F429ZIT6微控制器（U1）的USB差分数据端口连接。