一种道闸控制系统及道闸机的制作方法

1.本实用新型属于道闸控制领域，具体涉及一种道闸控制系统及道闸机。


背景技术：

2.目前的道闸控制系统，是需要用户使用外部遥控器控制。用户更新控制板程序需要电脑以及烧录器，需要拆动控制箱，线路容易接错，造成短路，器件损坏。另外，由于传统工控mcu价格波动较大，供应链采购难度加大，传统的控制器需要集成mcu单片机和无线通信模块，产品成本随芯片涨价因素而显著增长。道闸在关闸过程中，如果有车辆或行人出现在杆下方，可能会对车辆或人造成伤害，安全性低。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种道闸控制系统，所述道闸控制系统解决了用户更新控制板程序时步骤复杂、线路容易接错以及关闸过程中安全性低的问题。
4.本实用新型还提出了一种道闸机。
5.根据本实用新型第一方面实施例的道闸控制系统，包括：
6.主控模块，内设有蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与移动端进行无线数据交互；
7.红外防撞模块，与所述主控模块连接，用于通过发射和接收红外信号探测阻碍物；
8.驱动模块，分别与所述主控模块和电机连接，用于驱动电机调整道闸的工作状态；
9.电源模块，分别与所述主控模块和所述红外防撞模块以及所述驱动模块连接。
10.根据本实用新型实施例的道闸控制系统，至少具有如下技术效果：主控模块集成了蓝牙模块，通过蓝牙模块接收移动端发送的升级数据进行控制板程序更新，升级过程简便，不需要使用电脑和烧录器，不需要拆装控制箱，安全系数高。主控模块采用内置了蓝牙模块的处理器，相较于单独使用mcu和无线通信模块的结构，一方面简化了线路布置，另一方面降低了芯片成本。当关闸过程中有阻碍物出现在杆下时，通过红外防撞模块探测到行人、车辆等阻碍物时，可以通过主控模块控制驱动模块驱动道闸保持开启状态，防止撞击到行人、车辆，提高了安全性。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述红外防撞模块包括：
12.红外探头，包括发射探头和接收探头，所述发射探头和所述接收探头设于所述道闸的同一侧，所述发射探头用于发射红外信号，所述接收探头用于接收所述发射探头发射后反射回来的所述红外信号；
13.发送单元，分别与所述发射探头、所述主控模块连接，用于驱动所述发射探头发出所述红外信号；
14.接收单元，分别与所述接收探头、所述主控模块连接，用于转换所述红外信号并传输至所述主控模块。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述发送单元包括：
16.可变电阻，其一端与所述发射探头连接；
17.第一三极管，其集电极与所述可变电阻的另一端连接，发射极用于连接地线；
18.第一电阻，其一端与所述第一三极管的基极连接，另一端与所述主控模块连接。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述接收探头具有工作电压端、接地端、接收电压端；
20.所述接收单元包括：
21.第二三极管，其集电极与所述接收探头的工作电压端连接，发射极与所述电源模块连接；
22.第一电容，其一端与所述第二三极管的集电极连接，另一端分别与所述接收探头的接地端和所述地线连接；
23.第二电阻，其一端与所述第二三极管的基极连接，另一端与所述主控模块连接；
24.第三电阻，其一端与接收探头的接收电压端连接，另一端与所述主控模块连接。
25.根据本实用新型的一些实施例，还包括与所述驱动模块连接的报警单元。
26.根据本实用新型的一些实施例，所述报警单元采用蜂鸣器。
27.根据本实用新型的一些实施例，还包括与所述主控模块连接的运行指示单元。
28.根据本实用新型的一些实施例，还包括与所述主控模块连接的按键单元。
29.根据本实用新型的一些实施例，所述主控模块采用syd8811-qfn48芯片。
30.根据本实用新型第二方面实施例的道闸机，包括道闸以及与所述道闸连接的上述的道闸控制系统。
31.根据本实用新型实施例的道闸机，至少具有如下技术效果：通过上述道闸控制系统，能够实现使用蓝牙进行控制板程序升级，当道闸下出现阻碍物时实现红外防撞功能，解决了用户更新控制板程序时步骤复杂、线路容易接错以及关闸过程中安全性低的问题。
32.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
33.本实用新型的上述或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
34.图1是本实用新型实施例的控制系统的电气系统框图；
35.图2是本实用新型实施例的主控模块的电气原理图；
36.图3是本实用新型实施例的发送单元的电气原理图；
37.图4是本实用新型实施例的接收单元的电气原理图；
38.图5是本实用新型实施例的驱动模块的电气原理图；
39.图6是本实用新型实施例的电源模块的电气原理图；
40.图7是本实用新型实施例的报警单元的部分电气原理图；
41.图8是本实用新型实施例的运行指示单元的部分电气原理图；
42.图9是本实用新型实施例的按键单元的部分电气原理图。
43.附图标记：
44.主控模块100、蓝牙模块110；
45.红外防撞模块200、红外探头210、发射探头211、接收探头212、发送单元 220、接收单元230；
46.驱动模块300、电机310；
47.电源模块400；
48.报警单元500；
49.运行指示单元600；
50.按键单元700。
具体实施方式
51.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
52.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
53.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
54.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
55.下面参考图1至图9描述根据本实用新型实施例的道闸控制系统。
56.根据本实用新型实施例的道闸控制系统，包括：主控模块100、红外防撞模块200、驱动模块300、电源模块400。
57.主控模块100，内设有蓝牙模块110，蓝牙模块110用于与移动端进行无线数据交互；红外防撞模块200，与主控模块100连接，用于通过发射和接收红外信号探测阻碍物；驱动模块300，分别与主控模块100和电机310连接，用于驱动电机310调整道闸的工作状态；电源模块400，分别与主控模块100和红外防撞模块200以及驱动模块300连接。
58.参考图1至图6，电源模块400用于给主控模块100、红外防撞模块200以及驱动模块300供电。主控模块100集成了蓝牙模块110，当需要更新控制板程序时，可以直接通过主控模块100上的蓝牙串口swdio和swdclk与移动端进行无线数据交互，完成控制板程序更新，不需要拆动控制箱。同时，主控模块 100内置蓝牙模块110也简化了线路布置，只需要通过两个蓝牙串口进行数据交互从而完成控制板的程序更新，道闸系统参数设定调试也可以通过app/小程序等移动端软件实现，非常便利。单独增加蓝牙模块110成本也会相应提高，集成蓝牙模块110可以降低芯片成本。另外，传统开关道闸主要是依赖红外通信模块，通常需要使用单独的遥控器进行控制，而使用内置有蓝牙模块110的主控模块 100，手机、平板等
移动端可以直接使用自带的蓝牙功能向蓝牙模块110发送开关闸信号，从实现对道闸进行开关闸动作，整个过程操作简便，且不需要额外携带遥控器。红外防撞模块200持续发射红外信号，当道闸在关闸过程中有阻碍物出现在杆下时，红外信号遇到阻碍物后会反射回来，红外防撞模块200接收到反射回来的红外信号后，主控模块100控制驱动模块300驱动电机310调整道闸的工作状态，提高了关闸过程的安全性。
59.根据本实用新型实施例的道闸控制系统，主控模块100集成了蓝牙模块110，通过蓝牙模块110接收移动端发送的升级数据进行控制板程序更新，升级过程简便，不需要使用电脑和烧录器，不需要拆装控制箱，安全系数高。主控模块100 采用内置了蓝牙模块110的处理器，相较于单独使用mcu和无线通信模块的结构，一方面简化了线路布置，另一方面降低了芯片成本。当关闸过程中有阻碍物出现在杆下时，通过红外防撞模块200探测到行人、车辆等阻碍物时，可以通过主控模块100控制驱动模块300驱动道闸保持开启状态，防止撞击到行人、车辆，提高了安全性。
60.在本实用新型的一些实施例中，参考图1，红外防撞模块200包括：红外探头210、发送单元220、接收单元230。红外探头210，包括发射探头211和接收探头212，发射探头211和接收探头212设于道闸的同一侧，发射探头211用于发射红外信号，接收探头212用于接收发射探头211发射后反射回来的红外信号；发送单元220，分别与发射探头211、主控模块100连接，用于驱动发射探头211 发出红外信号；接收单元230，分别与接收探头212、主控模块100连接，用于转换红外信号并传输至主控模块100。
61.发送单元220控制发射探头211向外持续发射红外信号，当红外探头210 前有阻碍物时，位于道闸同一侧的接收探头212接收发射探头211发射后反射回来的红外信号，接收单元230则反馈给主控模块100一个反馈信号，代表存在阻碍物，主控模块100则会控制驱动模块300驱动电机310运转以调整道闸的工作状态。发射探头211和接收探头212设于道闸的同一侧，发射红外信号后有阻碍物就会直接反射回来，相较于使用摄像头进行人体和车辆识别而言，成本低，实现简单。
62.在本实用新型的一些实施例中，参考图3，发送单元220包括：可变电阻rp1、第一三极管q1、第一电阻r10。可变电阻rp1，其一端与发射探头211连接；第一三极管q1，其集电极与可变电阻rp1的另一端连接，发射极用于连接地线；第一电阻r10，其一端与第一三极管q1的基极连接，另一端与主控模块100连接。第一三极管q1为npn双极型晶体管，主控模块100通过改变第一三极管q1的基极电压，实现对第一三极管q1集电极和发射极导通和关断的控制。在第一三极管q1的集电极和发射极导通后，发射探头211的工作电压端可以通过第一三极管q1接地，从而可以开始正常工作，使发射探头211发射红外信号。电路结构简单，元器件少，可以简化接线，可靠性高，便于维修。
63.在本实用新型的一些实施例中，参考图4，接收探头212具有工作电压端、接地端、接收电压端；接收单元230包括：第二三极管q2、第一电容c9、第二电阻r8、第三电阻r11。第二三极管q2，其集电极与接收探头212的工作电压端连接，发射极与电源模块400连接；第一电容c9，其一端与第二三极管q2 的集电极连接，另一端分别与接收探头212的接地端和地线连接；第二电阻r8，其一端与第二三极管q2的基极连接，另一端与主控模块100连接；第三电阻r11，其一端与接收探头212的接收电压端连接，另一端与主控模块100连接。第二三极管q2为pnp双极型晶体管，主控模块100通过改变第二三极管q2的基极电压，实现对第二三
极管q2集电极和发射极导通和关断的控制。在第二三极管q2 的集电极和发射极导通后，接收探头212的工作电压端可以通过第二三极管q2 接地，从而可以开始正常工作，使接收探头212接收反射回来的红外信号，接收单元230转换该红外信号并传输给主控模块100反馈电压。电路结构简单，元器件少，可以简化接线，可靠性高，便于维修。
64.在本实用新型的一些实施例中，参考图5和图7，还包括与驱动模块300连接的报警单元500。当驱动模块300驱动道闸动作时，报警单元500报警，起到提示作用，避免在道闸动作过程中给行人、车辆造成伤害。
65.在本实用新型的一些实施例中，参考图5和图7，报警单元500采用蜂鸣器。当驱动模块300驱动道闸动作时，蜂鸣器产生声音信号，起到声音提示作用，避免在道闸动作过程中给行人、车辆造成伤害。
66.在此需要说明的是，上述报警单元500还可以同时采用指示灯加蜂鸣器的组合结构。当驱动模块300驱动道闸动作时，实现声光报警，起到双重提示的作用，提高了安全性。上述报警单元500还可以是能够起到提示作用的其他器件或电路，不能看作是对本实用新型的限定。
67.在本实用新型的一些实施例中，参考图2和图8，还包括与主控模块100连接的运行指示单元600。当道闸进行开关动作、控制板程序升级等等不同的动作时，运行指示单元600通过led灯起到指示作用，能够更直观地看到道闸的运行状态。需要说明的是，led灯的个数和设置方式不作限定，只要能对道闸的运行状态起到指示作用即可。
68.在本实用新型的一些实施例中，参考图2和图9，还包括与主控模块100连接的按键单元700。当道闸出现故障时，通过按键单元700可以手动控制开关闸动作，也可以通过手动控制其他的功能，避免出现故障时不能及时解决问题。
69.在本实用新型的一些实施例中，参考图2，主控模块100采用syd8811-qfn48 芯片。syd8811-qfn48芯片是一种集成了蓝牙模块110的低功耗主控芯片，主控模块100采用内置了蓝牙模块110的处理器，相较于单独使用mcu和无线通信模块的结构，一方面简化了线路布置，另一方面降低了芯片成本。需要说明的是，主控模块100还可以是其他集成了蓝牙模块110的主控芯片，不能看作是对本实用新型的限定。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.尽管上述结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。