發(fā)布時間：2020-03-21 21:47

【摘要】： 車間層是制造過程中信息流和物流的交匯處,信息的涵蓋范圍極為廣泛,因此車間層信息的管理與集成是整個制造系統(tǒng)能否優(yōu)化運行的關鍵因素。然而,目前車間中大多數(shù)信息交互裝置笨重且可操作性差,缺乏對流過車間層信息的實時分析處理能力,制約著車間層信息化技術在制造業(yè)的推廣應用。本文依托的科研項目提出了一種面向車間層信息管理的便攜式信息交互終端,以滿足車間工作人員自由靈活操作、移動便利、快速處理問題的需要,改善車間層與控制層、設計層等企業(yè)上層信息交互困難的局面。本文結(jié)合項目實踐,重點圍繞面向車間信息管理的便攜式信息交互終端硬件設計進行研究。 首先,針對現(xiàn)有車間層信息交互終端的不適應性,分析了便攜式信息交互終端的功能需求,確定了一種適用于車間信息管理的便攜式信息交互終端的硬件體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)包括處理器模塊、存儲器模塊、音視頻處理模塊、外圍接口模塊、電源管理模塊等,完成整個信息交互終端的運作和控制。設計了實時時鐘、軟關機電路、掉電存儲等功能,使終端因故障死機時無需人的干預而自動復位,保證了終端運行的人性化和穩(wěn)定性。 然后,開展了基于能耗限制的便攜式信息交互終端的硬件模塊詳細設計,包括外圍器件選型、功能模塊原理設計、硬件低功耗設計等,詳細介紹了低功耗電源管理設計原理及充電電路設計方案;介紹了高速PCB設計地平面規(guī)劃和疊層設計、系統(tǒng)PCB布局和高速信號線差分線布線設計。 最后,基于便攜式信息交互終端的硬件模塊詳細設計和PCB板產(chǎn)品,進行了系統(tǒng)的硬件調(diào)試和系統(tǒng)功能測試,完成了便攜式信息交互終端的節(jié)電性能測試,主要包括終端的耗電情況測試和運行時間測試。功能測試和節(jié)點性能測試結(jié)果表明便攜式信息交互終端的硬件系統(tǒng)設計滿足設計要求。
【圖文】：

板層的優(yōu)化設計成為對 EMC 成本控制的重要因素�？紤]到高速信號與電源平面的回流、電源完整性設計，，便攜式終端主板采用 8 層板疊層，層疊結(jié)構(gòu)如下圖所示圖3.17 層板疊層結(jié)構(gòu)圖Fig.3.17 Layer Structure Diagram of PCB

差分走線之間的耦合較小，往往只占 10~20%的所以差分走線的主要回流路徑還是存在于地平無參考平面的區(qū)域，差分走線之間的耦合才會面的不連續(xù)對差分走線的影響沒有對普通的單分信號的質(zhì)量，增加 EMI，要盡量避免。例如層 1、地層 1、電源層、信號層 2、信號層 3、最好布在信號層 1 和信號層 3。走線方式的選擇沒有限制，微帶線和帶狀線均可同差分線之間的間距要求彼此之間的間隔不能線間距。讓差分走線靠近無非是為了增強他們的，還能充分利用磁場的相反極性來抵消對外界果能保證使差分對得到充分的屏蔽，不受外界強耦合達到抗干擾和抑制 EMI 的目的。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH166

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