本发明专利技术公开了一种电液智能分布式控制器，包括：CPU电路（1）、A/D采集电路（2）、开关量输出电路（3）、开关量输入电路（4）和电源电路（6）、CAN总线通讯电路（5）。电源电路（6）输出至其他电路的供电输入端，CPU电路（1）与其他电路印制导线连接。电源电路（6）将外部电源转为控制器所需三种电源。CPU电路（1）将A/D采集电路（2）、开关量输入电路（4）、CAN总线通讯电路（5）采集的外部输入和通讯数据,进行逻辑处理计算，经开关量输出电路（3）和CAN总线通讯电路（5），实现对外部负载闭环控制和总线通讯。集汽车电子、总线技术的本控制器在特种车辆、工程机械及工厂自动化领域有较广阔应用前景。?
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电子控制器，特别是一种电液智能分布式控制器。
技术介绍
目前大多数特种车辆、工程机械装备控制系统均使用集中式的CPCI总线控制器作为控制核心，集中式CPCI总线控制器功能集中且复杂，其组成主要包括CPU板、I/O板、A/D板、通讯板、电源板及背板等。CPU板、I/O板、A/D板、通讯板、电源板通过专用连接器与背板连接。由于集中式CPCI总线控制器控制方式高度集中，局部的故障可能造成系统的整体失效，降低了系统的可靠性和可扩充性
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种电液智能分布式控制器，解决集中式CPCI总线控制器局部的故障可能造成系统的整体失效，系统的可靠性和可扩充性低的问题。一种电液智能分布式控制器，包括CPU电路、A/D采集电路、开关量输出电路、开关量输入电路和电源电路、CAN总线通讯电路，其中，A/D采集电路，包括滤波单元、多路模拟开关、A/D转换器；开关量输出电路，包括隔离芯片、电子继电器开关；CAN总线通讯电路，包括CAN驱动器、终端电阻；电源电路包括开关K1、5V隔离电源和12V隔离电源。CPU电路采用32位单片机作为控制核心。外部输入电源与开关Kl输入端导线连接，电源电路的输出端与CPU电路的供电输入端印制导线连接，电源电路的输出端与A/D采集电路的供电输入端印制导线连接，电源电路的输出端与开关量输入电路的供电输入端印制导线连接，电源电路的输出端与开关量输出电路的供电输入端印制导线连接，电源电路的输出端与CAN总线通讯电路的供电输入端印制导线连接，CPU电路的SPI接口端与A/D采集电路的SPI接口端印制导线连接，CPU电路的数字输入端与开关量输入电路的输出端印制导线连接，CPU电路的数字输出端与隔离芯片的输入端印制导线连接，CPU电路的CAN通讯端口与CAN总线通讯电路的CAN驱动器的通讯端口印制导线连接。开关Kl的输出端分别与5V隔离电源的输入端、12V隔离电源的输入端印制导线连接；滤波单元的模拟信号输出端与多路模拟开关的输入端印制导线连接，多路模拟开关的输出端与A/D转换器的模拟输入端印制导线连接；隔离芯片的数字输出端与电子继电器开关的输入端印制导线连接；CAN总线驱动器的输出端与终端电阻印制导线连接。外部输入的电源，经过电源电路转换为5V、12V和24V三种电源后，为CPU电路、A/D采集电路、开关量输出电路、开关量输入电路和CAN总线通讯电路正常工作供电。A/D采集电路将外部模拟信号经滤波单元进行滤波处理后，由多路模拟开关选择输出至A/D转换器，A/D转换器将模拟信号通过量化和比较，转换为数字信号，输出至CPU电路，实现对外部模拟输入信号的采集。外部开关信号量输入至开关量输入电路，经过扩展I/O芯片，实现电平转换和逻辑锁存，将外部开关信号实时输出至CPU电路。开关量输出电路将CPU电路控制输出逻辑电平信号通过隔离芯片隔离输出后，驱动电子继电器开关的通断，实现将CPU电路控制输出逻辑转为加载于负载上的功率电压。CAN总线通讯电路通过CAN总线驱动器和终端电阻，将外部CAN总线传输的差分信号转换为与CPU电路共地的电平信号，通过与CPU电路的通讯端口的连接，实现对总线的控制和访问。CPU电路将来自经A/D采集电路、开关量输入电路、CAN总线通讯电路处理获得的数字信号和通讯数据，进行逻辑处理和计算，转换为控制开关量输出电路、CAN总线通讯电路的输出控制信号，实现对外部负载的闭环控制和总线通讯。本电液智能分布式控制器解决了集中式CPCI总线控制器局部的故障可能造成系统的整体失效，系统的可靠性和可扩充性低的问题。是一种集汽车电子技术、软PLC技术、总线技术为一体的高技术部件，是一种针对特种车辆、工程机械等户外装备的控制单元。本电液智能分布式控制器完全可以应用于特种车辆、工程机械、以及相关工厂自动化领域。 附图说明图I 一种电液智能分布式控制器的组成框 图2 —种电液智能分布式控制器的电源电路组成框 图3 —种电液智能分布式控制器的A/D采集电路组成框 图4 一种电液智能分布式控制器的开关量输出电路组成框 图5 —种电液智能分布式控制器的开关量输入电路组成框 图6 —种电液智能分布式控制器的CAN总线通讯电路组成框图。I. CPU电路2.A/D采集电路3.开关量输出电路4.开关量输入电路5. CAN总线通讯电路6.电源电路7.5V隔离电源8. 12V隔离电源9.滤波单元10.多路模拟开关11.A/D转换器12.隔离芯片13.电子继电器开关14.CAN驱动器15.扩展I/O芯片。具体实施例方式一种电液智能分布式控制器，包括CPU电路I、A/D采集电路2、开关量输出电路3、开关量输入电路4和电源电路6、CAN总线通讯电路5。其中，A/D采集电路2，包括滤波单元9、多路模拟开关10、A/D转换器11 ;开关量输出电路3，包括隔离芯片12、电子继电器开关13 ；CAN总线通讯电路5，包括CAN驱动器14、终端电阻R ;电源电路6 :包括开关KU5V隔离电源7和12V隔离电源8。CPU电路I采用32位单片机为控制核心。外部输入电源与开关Kl输入端导线连接，电源电路6的输出端与CPU电路I的供电输入端印制导线连接，电源电路6的输出端与A/D采集电路2的供电输入端印制导线连接，电源电路6的输出端与开关量输入电路4的供电输入端印制导线连接，电源电路6的输出端与开关量输出电路3的供电输入端印制导线连接，电源电路6的输出端与CAN总线通讯电路5的供电输入端印制导线连接，CPU电路I的SPI接口端与A/D采集电路2的SPI接口端印制导线连接，CPU电路I的数字输入端与开关量输入电路4的输出端印制导线连接，CPU电路I的数字输出端与开关量输出电路3隔离芯片12的输入端印制导线连接，CPU电路I的CAN通讯端口与CAN总线通讯电路5的CAN驱动器14的通讯端口印制导线连接。开关Kl的输出端分别与5V隔离电源7的输入端、12V隔离电源8的输入端印制导线连接；滤波单元9的模拟信号输出端与多路模拟开关10的输入端印制导线连接，多路模拟开关10的输出端与A/D转换器11的模拟输入端印制导线连接；隔离芯片12的数字输出端与电子继电器开关13的输入端印制导线连接；CAN总线驱动器14的输出端与终端电阻R印制导线连接。外部输入的电源，经过电源电路6转换为5V、12V和24V三种电源后，供CPU电路I、A/D采集电路2、开关量输出电路3、开关量输入电路4和CAN总线通讯电路5正常工作供电使用。A/D采集电路2将外部模拟信号经滤波单元9进行滤波处理后，由多路模拟开关10选择输出至A/D转换器11，A/D转换器11将模拟信号通过量化和比较，转换为数字信号，输出至CPU电路1，实现对外部模拟输入信号的采集。外部开关信号量输入至开关量输入电路4，经过扩展I/O芯片15，实现电平转换和逻辑锁存，将外部开关信号实时输出至CPU电路I。开关量输出电路3将CPU电路I控制输出逻辑电平信号通过隔离芯片12隔离输出后，驱动电子继电器开关13的通断，实现将CPU电路控制输出逻辑转为加载于负载上的功率电压。CAN总线通讯电路5通过CAN总线驱动器14和终端电阻R,将外部CAN总线传输的差分信号转换为与CPU电路I共地的电平信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电液智能分布式控制器，其特征在于包括：CPU电路（1）、A/D采集电路（2）、开关量输出电路（3）、开关量输入电路（4）和电源电路（6）、CAN总线通讯电路（5）；其中，A/D采集电路（2），包括：滤波单元（9）、多路模拟开关（10）、A/D转换器（11）；开关量输出电路（3），包括：隔离芯片（12）、电子继电器开关（13）；CAN总线通讯电路（5），包括：CAN驱动器（14）、终端电阻R；电源电路（6）：包括：开关K1、5V隔离电源（7）和12V隔离电源（8）；CPU电路（1）采用32位单片机；外部输入电源与开关K1输入端导线连接，电源电路（6）的输出端与CPU电路（1）的供电输入端印制导线连接，电源电路（6）的输出端与A/D采集电路（2）的供电输入端印制导线连接，电源电路（6）的输出端与开关量输入电路（4）的供电输入端印制导线连接，电源电路（6）的输出端与开关量输出电路（3）的供电输入端印制导线连接，电源电路（6）的输出端与CAN总线通讯电路（5）的供电输入端印制导线连接，CPU电路（1）的SPI接口端与A/D采集电路（2）的SPI接口端印制导线连接，CPU电路（1）的数字输入端与开关量输入电路（4）的输出端印制导线连接，CPU电路（1）的数字输出端与隔离芯片（12）的输入端印制导线连接，CPU电路（1）的CAN通讯端口与CAN驱动器（14）的通讯端口印制导线连接；开关K1的输出端分别与5V隔离电源（7）的输入端、12V隔离电源（8）的输入端印制导线连接；滤波单元（9）的模拟信号输出端与多路模拟开关（10）的输入端印制导线连接，多路模拟开关（10）的输出端与A/D转换器（11）的模拟输入端印制导线连接；隔离芯片（12）的数字输出端与电子继电器开关（13）的输入端印制导线连接；？CAN总线驱动器（14）的输出端与终端电阻R印制导线连接；外部输入的电源，经过电源电路（6）转换为5V、12V和24V三种电源后，供CPU电路（1）、A/D采集电路（2）、开关量输出电路（3）、开关量输入电路（4）和CAN总线通讯电路（5）正常工作供电使用；A/D采集电路（2）将外部模拟信号经滤波单元（9）进行滤波处理后，由多路模拟开关（10）选择输出至A/D转换器（11），A/D转换器（11）将模拟信号通过量化和比较，转换为数字信号，输出至CPU电路（1），实现对外部模拟输入信号的采集；外部开关信号量输入至开关量输入电路（4），经过扩展I/O芯片（15），实现电平转换和逻辑锁存，将外部开关信号实时输出至CPU电路（1）；开关量输出电路（3）将CPU电路（1）控制输出逻辑电平信号通过隔离芯片（12）隔离输出后，驱动电子继电器开关（13）的通断，实现将CPU电路控制输出逻辑转为加载于负载上的功率电压；CAN总线通讯电路（5）通过CAN总线驱动器（14）和终端电阻R，将外部CAN总线传输的差分信号转换为与CPU电路（1）共地的电平信号，通过与CPU电路（1）的通讯端口的连接，实现对总线的控制和访问；CPU电路（1）将来自经A/D采集电路（2）、开关量输入电路（4）、CAN总线通讯电路（5）处理获得的数字信号和通讯数据，进行逻辑处理和计算，转换为控制开关量输出电路（3）、CAN总线通讯电路（5）的输出控制信号，实现对外部负载的闭环控制和总线通讯。...
【技术特征摘要】
1.一种电液智能分布式控制器，其特征在于包括CPU电路(I)、A/D采集电路(2)、开关量输出电路(3)、开关量输入电路(4)和电源电路(6)、CAN总线通讯电路(5);其中，A/D采集电路(2)，包括滤波单元(9)、多路模拟开关(10)、A/D转换器(11);开关量输出电路(3)，包括隔离芯片(12)、电子继电器开关(13) ；CAN总线通讯电路(5)，包括CAN驱动器(14)、终端电阻R ;电源电路(6):包括开关K1、5V隔离电源(7)和12V隔离电源(8) ；CPU电路(I)采用32位单片机； 外部输入电源与开关Kl输入端导线连接，电源电路(6)的输出端与CPU电路(I)的供电输入端印制导线连接，电源电路(6)的输出端与A/D采集电路(2)的供电输入端印制导线连接，电源电路(6)的输出端与开关量输入电路(4)的供电输入端印制导线连接，电源电路(6)的输出端与开关量输出电路(3)的供电输入端印制导线连接，电源电路(6)的输出端与CAN总线通讯电路(5)的供电输入端印制导线连接，CPU电路(I)的SPI接口端与A/D采集电路(2)的SPI接口端印制导线连接，CPU电路(I)的数字输入端与开关量输入电路(4)的输出端印制导线连接，CPU电路(I)的数字输出端与隔离芯片(12)的输入端印制导线连接，CPU电路(I)的CAN通讯端口与CAN驱动器(14)的通讯端口印制导线连接； 开关Kl的输出端分别与5V隔离电源(7)的输入端、12V隔离电源(8)的输入端印制导线连接；滤波单元(9)的模拟信号输出端与多路模拟开关(10)的输入端印制导线连接，多路模拟开关(10)的输出端与...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈治国，邱旭阳，聂光玮，王雷，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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