1. 加油站显示控制系统的核心需求解析
加油站加油机显示控制系统是连接用户操作与油泵执行的关键中枢。这个看似简单的界面背后，需要同时处理计量精度、安全防护、人机交互三大核心需求。
在计量精度方面，系统需要实时采集流量传感器的脉冲信号。以常见的0.2级精度流量计为例，每升油会产生约800个脉冲，单片机需要在毫秒级时间内完成脉冲计数和容积换算。我们采用STM32F103的TIM定时器输入捕获功能，配合16位硬件计数器，可以确保在100L/min的最大流量下仍能准确计量。
安全防护系统包含多重联锁机制。加油枪的挂枪状态检测通过霍尔传感器实现，当检测到枪体未正确归位时，单片机立即切断电磁阀电源。油路压力传感器实时监测管道压力，当压力超过0.35MPa时触发紧急停机。这些安全参数通过光耦隔离后送入单片机，确保强电干扰不会影响控制逻辑。
人机交互界面需要解决户外环境下的可视性问题。我们选用工业级OLED显示屏，其2000cd/m²的亮度足以应对强光直射场景。触摸按键采用电容式设计，带防油污涂层，即使用户戴着油污手套也能可靠操作。界面布局遵循Fitts定律，将常用功能按钮置于屏幕边缘区域，缩短操作行程。
2. 硬件架构设计与关键器件选型
2.1 主控芯片选型对比
在加油站这种强电磁干扰环境中，我们放弃了传统的51单片机，选择STM32F103C8T6作为主控。这款Cortex-M3内核芯片具有以下优势：
- 72MHz主频满足实时控制需求
- 内置硬件看门狗防止程序跑飞
- 多达7个定时器可并行处理计量、显示刷新等任务
- 64KB Flash存储空间足以容纳完整控制逻辑和界面资源
与同类ARM芯片相比，STM32F103的EMC性能尤为突出。实测表明，在30V/m的射频场强干扰下，芯片仍能稳定运行。这得益于其内置的电源监控电路和灵活的时钟失效检测机制。
2.2 计量模块电路设计
流量计量采用双通道冗余设计。主通道使用高精度涡轮流量计，输出方波信号经LM393比较器整形后送入单片机。备用通道采用齿轮流量计，其模拟输出通过ADS1115 16位ADC进行采样。两路数据在软件中进行加权融合，当主通道异常时自动切换至备用通道。
电磁阀驱动电路采用三级防护设计：
- 光耦隔离：TLP521-4实现信号隔离
- 功率放大：IRF540N