CN211791585U - 基于以太网控制的多计算模块集成系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于以太网控制的多计算模块集成系统，包括：MCU芯片及相关外设电路、多路计算模块以及网络交换机，所述MCU芯片与远程主机或控制主机通讯连接，控制所述网络交换机与多路计算模块通讯供电及开、关机。本实用新型集成系统，集成有多路计算模块，可内置应用程序，可独立执行计算任务。远程主机通过有线网络将计算任务分配给各计算模块，计算模块完成计算后将结果通过网络返回远程主机。产品可用于各种需要的分布计算、自动挂机运算等应用，并可集中在同一空间方便管理。
Description
技术领域
本实用新型集成系统领域，特别涉及一种基于以太网控制的多计算模块集成系统。
背景技术
目前，分布式计算、自动挂机运算等应用被广泛应用，为便于管理，通常采用集成系统来实现。但是，现有的集成系统通常配置复杂，各设备分布在不同的区域，不方便统一管理。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种可以满足多种计算要求、方便管理的基于以太网控制的多计算模块集成系统。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于以太网控制的多计算模块集成系统，包括：MCU芯片及相关外设电路、多路计算模块以及网络交换机，所述MCU芯片与远程主机或控制主机通讯连接，控制所述网络交换机与多路计算模块通讯供电及开、关机。
其中，所述MCU芯片通过RS485与远程主机或者控制主机通讯连接，远程主机或者控制主机通过RS485通知MCU，由MCU控制多路计算模块、网络交换机供电或者断电。
其中，每一路计算模块配置有供电控制电路，所述供电控制电路分别与所述计算模块及所述MCU芯片通讯连接。
其中，所述MCU芯片为32位ARM M4处理器。
其中，所述计算模块设有一路type-c接口的USB-OTG、一路USB-host接口，一路UART串口。
其中，所述多路计算模块使用百兆以太网并通过网络交换机及MCU与远程主机或者控制主机交互。
其中，所述多计算模块集成系统还包括：机箱，所述机箱包括：机身面板，所述机身面板上设有灯板，所述灯板上安装有指示灯，所述机箱内设有主板，所述主板上的MCU与灯板连接。
其中，所述主板上还设有散热风扇，所述散热风扇与所述MCU连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型基于以太网控制的多计算模块集成系统，集成有多路计算模块，每个计算模块基于ARM最小系统(处理器+运行内存+程序内存+电源单元)，使用Android、linux或者其他可运行于ARM的操作系统，可内置应用程序，可独立执行计算任务。远程主机通过有线网络将计算任务分配给各计算模块，计算模块完成计算后将结果通过网络返回远程主机。产品可用于各种需要的分布计算、自动挂机运算等应用，并可集中在同一空间方便管理。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本实用新型基于以太网控制的多计算模块集成系统的结构示意图；
图2是本实用新型计算模块供电控制电路的结构示意图；
图3是本实用新型RS485的结构示意图；
图4是本实用新型中百兆以太网隔离变压模块的连接电路示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
具体地，请参照图1，图1是本实用新型基于以太网控制的多计算模块集成系统的结构示意图。
如图1所示，本实施例提出的基于以太网控制的多计算模块集成系统，包括：MCU芯片及相关外设电路、多路计算模块以及网络交换机，所述MCU芯片与远程主机或控制主机通讯连接，控制所述网络交换机与多路计算模块通讯供电及开、关机。相关外设电路包括若干电源开关，MCU芯片通过对应的电源开关控制网络交换机与多路计算模块通讯供电及开、关机。
其中，网络交换机支持24路百兆以太网、2路千兆以太网，本系统使用了20路百兆以太网对接20路计算模块，使用2路千兆以太网对接远程主机。远程主机通过网络交换机与各计算模块交互。
具体地，系统设计有独立工作的MCU(U101)，U101为32位ARM M4处理器，负责控制网络交换机、20路计算模块的供电。其中，每一路计算模块配置有供电控制电路，所述供电控制电路分别与所述计算模块及所述MCU芯片通讯连接。以第一路计算模块供电控制电路为例说明控制原理如下：
如图2所示，MCU的PA4脚(MCU_PA4_CORE1_PWREN网络)控制Q1导通或者关断，进而控制Q103A导通或者关断。PA4输出高电平时，Q103A导通，系统供电电源VCC_SYS给计算模块(CON100-A)供电，计算模块上电自动开机。F101为自复保险丝，Z39为TVS管，供电过压过流时这两个器件保护计算模块安全。C11、C127、C128、C5为供电储能、滤波、退耦电容，保证供电质量。
MCU通过RS485与远程主机或者控制主机通讯连接，远程主机或者控制主机可以通过RS485通知MCU，由MCU控制20路计算模块、交换机模块供电或者断电。
如图3所示，U151为RS485变送器，P301A、P301B为RS485接线端子。F605-F608为自复保险丝，L4为共模电感，D603、D606为TVS，共同保护ES485接口的过压过流、信号质量，保证工作可靠性。
计算模块留有一路type-c接口的USB-OTG、一路USB-host接口，一路UART串口，可以接核心模块下载线、鼠标、U盘、debug线、复位按键等等，方便产品调试、升级维护。
计算模块使用百兆以太网通过网络交换机与远程主机交互。如图4所示，U706为百兆以太网隔离变压模块，保证EMC性能。
此外，所述多计算模块集成系统还包括：机箱，所述机箱包括：机身面板，所述机身面板上设有灯板，具体设置在机身前面板，所述灯板上安装有指示灯，所述机箱内设有主板，所述主板上的MCU与灯板连接。其中，指示灯包括：计算模块的工作状态指示灯、网络交换机端口状态指示灯。网络交换机端口状态指示灯，由网络交换机控制各个指示灯。
此外，考虑到各计算模块全速运行时，会产生大量热量，主板留有散热风扇。通过升压模块将系统5V供电升高到12V给风扇供电，所述散热风扇与所述MCU连接。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，包括：MCU芯片及相关外设电路、多路计算模块以及网络交换机，所述MCU芯片与远程主机或控制主机通讯连接，控制所述网络交换机与多路计算模块通讯供电及开、关机。
2.根据权利要求1所述的基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，所述MCU芯片通过RS485与远程主机或者控制主机通讯连接，远程主机或者控制主机通过RS485通知MCU，由MCU控制多路计算模块、网络交换机供电或者断电。
3.根据权利要求1所述的基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，每一路计算模块配置有供电控制电路，所述供电控制电路分别与所述计算模块及所述MCU芯片通讯连接。
4.根据权利要求1所述的基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，所述MCU芯片为32位ARM M4处理器。
5.根据权利要求1所述的基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，所述计算模块设有一路type-c接口的USB-OTG、一路USB-host接口，一路UART串口。
6.根据权利要求1所述的基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，所述多路计算模块使用百兆以太网并通过网络交换机及MCU与远程主机或者控制主机交互。
7.根据权利要求1所述的基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，所述多计算模块集成系统还包括：机箱，所述机箱包括：机身面板，所述机身面板上设有灯板，所述灯板上安装有指示灯，所述机箱内设有主板，所述主板上的MCU与灯板连接。
8.根据权利要求7所述的基于以太网控制的多计算模块集成系统，其特征在于，所述主板上还设有散热风扇，所述散热风扇与所述MCU连接。
Priority Applications (1)
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| CN202020508763.8U CN211791585U (zh) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 基于以太网控制的多计算模块集成系统 |
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Publications (1)
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| CN211791585U true CN211791585U (zh) | 2020-10-27 |
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2020
- 2020-04-09 CN CN202020508763.8U patent/CN211791585U/zh active Active
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