【摘要】： 車間層是制造過(guò)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(gè)制造系統(tǒng)能否優(yōu)化運(yùn)行的關(guān)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(duì)流過(guò)車間層信息的實(shí)時(shí)分析處理能力,制約著車間層信息化技術(shù)在制造業(yè)的推廣應(yīng)用。本文依托的科研項(xiàng)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(dòng)便利、快速處理問(wèn)題的需要,改善車間層與控制層、設(shè)計(jì)層等企業(yè)上層信息交互困難的局面。本文結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐,重點(diǎn)圍繞面向車間信息管理的便攜式信息交互終端硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。 首先,針對(duì)現(xiàn)有車間層信息交互終端的不適應(yīng)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(chǔ)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(gè)信息交互終端的運(yùn)作和控制。設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)時(shí)鐘、軟關(guān)機(jī)電路、掉電存儲(chǔ)等功能,使終端因故障死機(jī)時(shí)無(wú)需人的干預(yù)而自動(dòng)復(fù)位,保證了終端運(yùn)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(xì)設(shè)計(jì),包括外圍器件選型、功能模塊原理設(shè)計(jì)、硬件低功耗設(shè)計(jì)等,詳細(xì)介紹了低功耗電源管理設(shè)計(jì)原理及充電電路設(shè)計(jì)方案;介紹了高速PCB設(shè)計(jì)地平面規(guī)劃和疊層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)PCB布局和高速信號(hào)線差分線布線設(shè)計(jì)。 最后,基于便攜式信息交互終端的硬件模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)和PCB板產(chǎn)品,進(jìn)行了系統(tǒng)的硬件調(diào)試和系統(tǒng)功能測(cè)試,完成了便攜式信息交互終端的節(jié)電性能測(cè)試,主要包括終端的耗電情況測(cè)試和運(yùn)行時(shí)間測(cè)試。功能測(cè)試和節(jié)點(diǎn)性能測(cè)試結(jié)果表明便攜式信息交互終端的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

板層的優(yōu)化設(shè)計(jì)成為對(duì) EMC 成本控制的重要因素�？紤]到高速信號(hào)與電源平面的回流、電源完整性設(shè)計(jì)，，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(wú)參考平面的區(qū)域，差分走線之間的耦合才會(huì)面的不連續(xù)對(duì)差分走線的影響沒有對(duì)普通的單分信號(hào)的質(zhì)量，增加 EMI，要盡量避免。例如層 1、地層 1、電源層、信號(hào)層 2、信號(hào)層 3、最好布在信號(hào)層 1 和信號(hào)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(wú)非是為了增強(qiáng)他們的，還能充分利用磁場(chǎng)的相反極性來(lái)抵消對(duì)外界果能保證使差分對(duì)得到充分的屏蔽，不受外界強(qiáng)耦合達(dá)到抗干擾和抑制 EMI 的目的。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH166

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本文編號(hào)：2593982