CN206331298U - 一种分布式计算机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种分布式计算机控制系统，包括一个控制主机和多个分布式终端；控制主机和分布式终端均通过CAN总线通信连接；分布式终端上设有MCU、16选1模拟开关、放大器、A/D转换器和16个传感器s1～s16；传感器si与电阻Rmi形成第i分压支路接在直流电源Vcc与地之间；i＝1，2，...，16；每一个分布式终端共具有16条分压支路；放大器采用运算放大器；具有16个测量量程。MCU还连接有摄像头和CAN通信模块。该分布式计算机控制系统采用CAN总线传输数据，且能灵活切换传感器，易于实施。

Description

一种分布式计算机控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种分布式计算机控制系统。
背景技术
在水质监测以及空气监测领域，需要在不同的位置采集多组参数，许多采集终端通过传统的布线方式采集数据，耗费资源多，且布线复杂，因此，有必要设计一种新的分布式计算机控制系统。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种分布式计算机控制系统，该分布式计算机控制系统采用CAN总线传输数据，且能灵活切换传感器，易于实施。
实用新型的技术解决方案如下：
一种分布式计算机控制系统，包括一个控制主机和多个分布式终端；控制主机和分布式终端均通过CAN总线通信连接；
分布式终端上设有MCU、16选1模拟开关、放大器、A/D转换器和16个传感器s1～s16；
传感器si与电阻Rmi形成第i分压支路接在直流电源Vcc与地之间；i＝1，2，...，16；每一个分布式终端共具有16条分压支路；
16选1模拟开关为2个，分别是第一16选1模拟开关和第二16选1模拟开关；
16条分压支路的分压点分别接第一16选1模拟开关的16个通道输入端；第一16选1模拟开关的通道输出端依次经放大器和A/D转换器接MCU的数据输入端；第一16选1模拟开关的4个控制端A1、B1、C1和D1分别接MCU的4个IO端口；
放大器采用运算放大器；
第一16选1模拟开关的通道输出端经电阻R52接运算放大器的反相输入端；运算放大器的同向输入端经电阻R51接Vcc；运算放大器的反相输入端还分别通过电阻Rn1～Rn16接第二16选1模拟开关的16个通道输入端；第二16选1模拟开关的通道输出端与运算放大器的输出端相连；第二16选1模拟开关的4个控制端A2、B2、C2和D2分别接MCU的4个IO端口；
控制端ABCD用于选通某16个通道的某一通道。
MCU还连接有摄像头和CAN通信模块。
摄像头为红外摄像头；MCU为单片机或DSP；传感器为温度传感器、湿度传感器、水位传感器、CO浓度传感器、溶氧量传感器、烟雾传感器和半导体空气品质传感器中的至少一种。温度传感器为热敏电阻或热电偶等。
半导体空气品质传感器的型号为QS-01；传感器对酒精、香烟、氨气、硫化物等各种污染源都有极高的灵敏度，产品响应时间快，工作稳定，价格便宜，非常适合大量应用。·对VOCS和有气味气体有很高的灵敏度，如氨气，酒精，硫化氢，甲苯，氢气等。
放大器采用反比例放大电路的接法，如图3所示。
有益效果：
本实用新型的分布式计算机控制系统，具有以下特点：
(1)采用CAN总线传输数据，布线简易，且传输数据比无线传输更可靠，且扩展性好。
(2)采用2个16选1模拟开关，不但能切换传感器对应的分压支路，还能切换放大器的16级放大量程，有利于保障检测的精度；且采用16选1模拟开关后，只需一个A/D转换器，所用的器件少，系统集成度更高，电路成本低。
(3)传感器可以选择各种类型的传感器，用于检测空气质量和水质等，应用广泛。
(4)MCU还连接有摄像头，能实现视频监控。
总而言之，这种分布式计算机控制系统功能丰富，实用性好，易于实施。
附图说明
图1为分布式计算机控制系统的总体电原理框图；
图2为分布式终端的电路原理图；
图3为放大器的电路原理图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
实施例1：如图1～3，一种分布式计算机控制系统，包括一个控制主机和多个分布式终端；控制主机和分布式终端均通过CAN总线通信连接；
分布式终端上设有MCU、16选1模拟开关、放大器、A/D转换器和16个传感器s1～s16；
传感器si与电阻Rmi形成第i分压支路接在直流电源Vcc与地之间；i＝1，2，...，16；每一个分布式终端共具有16条分压支路；
16选1模拟开关为2个，分别是第一16选1模拟开关和第二16选1模拟开关；
16条分压支路的分压点分别接第一16选1模拟开关的16个通道输入端；第一16选1模拟开关的通道输出端依次经放大器和A/D转换器接MCU的数据输入端；第一16选1模拟开关的4个控制端A1、B1、C1和D1分别接MCU的4个IO端口；
放大器采用运算放大器；
第一16选1模拟开关的通道输出端经电阻R52接运算放大器的反相输入端；运算放大器的同向输入端经电阻R51接Vcc；运算放大器的反相输入端还分别通过电阻Rn1～Rn16接第二16选1模拟开关的16个通道输入端；第二16选1模拟开关的通道输出端与运算放大器的输出端相连；第二16选1模拟开关的4个控制端A2、B2、C2和D2分别接MCU的4个IO端口；
MCU还连接有摄像头和CAN通信模块。
摄像头为红外摄像头；MCU为单片机或DSP；传感器为温度传感器、湿度传感器、水位传感器、CO浓度传感器、溶氧量传感器、烟雾传感器和半导体空气品质传感器中的至少一种。

Claims (2)

1.一种分布式计算机控制系统，其特征在于，包括一个控制主机和多个分布式终端；控制主机和分布式终端均通过CAN总线通信连接；
分布式终端上设有MCU、16选1模拟开关、放大器、A/D转换器和16个传感器s1～s16；
传感器si与电阻Rmi形成第i分压支路接在直流电源Vcc与地之间；i＝1，2，...，16；每一个分布式终端共具有16条分压支路；
16选1模拟开关为2个，分别是第一16选1模拟开关和第二16选1模拟开关；
16条分压支路的分压点分别接第一16选1模拟开关的16个通道输入端；第一16选1模拟开关的通道输出端依次经放大器和A/D转换器接MCU的数据输入端；第一16选1模拟开关的4个控制端A1、B1、C1和D1分别接MCU的4个IO端口；
放大器采用运算放大器；
第一16选1模拟开关的通道输出端经电阻R52接运算放大器的反相输入端；运算放大器的同向输入端经电阻R51接Vcc；运算放大器的反相输入端还分别通过电阻Rn1～Rn16接第二16选1模拟开关的16个通道输入端；第二16选1模拟开关的通道输出端与运算放大器的输出端相连；第二16选1模拟开关的4个控制端A2、B2、C2和D2分别接MCU的4个IO端口；
MCU还连接有摄像头和CAN通信模块。
2.根据权利要求1所述的分布式计算机控制系统，其特征在于，摄像头为红外摄像头；MCU为单片机或DSP；传感器为温度传感器、湿度传感器、水位传感器、CO浓度传感器、溶氧量传感器、烟雾传感器和半导体空气品质传感器中的至少一种。
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