一種農(nóng)用機(jī)智能終端的pcb布局結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)機(jī)車載通訊、跟蹤設(shè)備的硬件部分通常由GPS模塊、GSM/GPRS通訊模塊、微控制器模塊、數(shù)字量采集單元和模擬量采集單元組成。整個(gè)系統(tǒng)中既有高頻信號如GPS信號與GSM信號，也有數(shù)字高頻信號如微控制器時(shí)鐘信號，此外還有一些模擬或數(shù)字的低速信號如模擬量輸入信號和開關(guān)量輸入信號。不合理的硬件電路PCB布局會導(dǎo)致，信號間互相干擾，以至于設(shè)備無法可靠運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)，其中PCB采用4層層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且從上到下依次為頂層元器件及走線層、地平面層、電源平面層與底層走線層；
[0005]頂層元器件及走線層設(shè)置有印刷線路和相應(yīng)的元器件；
[0006]地平面層設(shè)有地線以及地線接口；
[0007]電源平面層設(shè)有系統(tǒng)電源的電源線；
[0008]底層走線層設(shè)有印刷線路與測試點(diǎn)。
[0009 ]作為優(yōu)選，系統(tǒng)電源的電源線分別為2.8V、3.2V和5V。
[0010]作為優(yōu)選，元器件包括微控制器模塊、開關(guān)電源、GPS模塊、GSM/GPRS模塊、LED指示燈、電池插座以及通信測試座子。
[0011]作為優(yōu)選，在頂層元器件及走線層的上面，微控制器模塊設(shè)置在中央，GPS模塊、GSM/GPRS模塊分別設(shè)置在下方左右兩側(cè)，其中GSM/GPRS模塊與開關(guān)電源的距離設(shè)置盡可能遠(yuǎn)，電池插座以及通信測試座子設(shè)置在下方中間部分。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]能夠使得農(nóng)用機(jī)車載通訊、跟蹤設(shè)備在惡劣的農(nóng)機(jī)環(huán)境下整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部高頻信號與低頻信號、數(shù)字電路與模擬電路之間相互干擾最小化，保證整個(gè)設(shè)備能夠長期可靠地運(yùn)行。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中標(biāo)記，-第一層銅箔，2-第一層介質(zhì)，3-第二層銅箔，4-第二層介質(zhì)，5-第三層銅箔，6-第三層介質(zhì)，7-第四層銅箔。
[0017]圖2是本實(shí)用新型農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)實(shí)施例的頂層PCB硬件電路模塊布局不意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)實(shí)施例的農(nóng)用機(jī)智能終端電路模塊架構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一般農(nóng)機(jī)車載通信、跟蹤設(shè)備的硬件部分是由GPS模塊、GSM/GPRS通訊模塊、微控制器模塊及其外圍電路、數(shù)字量采集單元和模擬量采集單元、對外接口電路、及DC/DC和鋰電池充放電管理電路等組成的。
[0020]用于上述農(nóng)機(jī)車載通信、跟蹤設(shè)備的PCB板采用4層層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從上到下依次為頂層元器件及走線層、地平面層、電源平面層與底層走線層。
[0021]上述頂層元器件及走線層、地平面層、電源平面層與底層走線層按以下設(shè)置:
[0022]I)頂層元器件及走線層用于設(shè)置印刷線路和相應(yīng)的元器件；
[0023]2)地平面層用于設(shè)置地線以及地線接口 ；
[0024]3)電源平面層用于設(shè)置系統(tǒng)電源2.8V、3.2V和5V的電源線；
[0025]4)底層走線層用于設(shè)置印刷線路與測試點(diǎn)。
[0026]圖1是本實(shí)施例的PCB電路板的具體結(jié)構(gòu)，其中:
[0027]第一層銅箔iS0.50Z,作為頂層元器件及走線層;下面是厚度為0.22_的第一層介質(zhì)2;
[0028]第二層銅箔3*!OZ，作為地平面層;下面是第二層介質(zhì)4;
[0029]第三層銅箔5為I0Z，作為電源平面層;下面是厚度為0.22mm的第三層介質(zhì)6;
[0030]第四層銅箔7為0.50Z(電鍍到I 0Z)，作為底層走線層。
[0031]由于本實(shí)施例的PCB電路板的尺寸足夠大，在PCB頂層單面即可合理設(shè)置全部的器件，這樣可以有效的節(jié)約貼片工序和成本。
[0032]1、頂層布局:采用單面放置方式，具體布局如下:
[0033]I)首先把微控制器及其外圍電路放在PCB頂層中央偏上方的位置，使得微控制器模塊與其他模塊的布線最為方便和路線最短；
[0034]2)開關(guān)電源作為系統(tǒng)內(nèi)部的最大干擾源，放在頂層左上方，緊鄰板框放置，這樣可以盡量降低開關(guān)頻率對系統(tǒng)的干擾，又可以有效的往外面散熱，防止熱源干擾到其他器件；
[0035]3)把GSM/GPRS模塊和GPS模塊放在PCB的頂層下方的左右兩側(cè)。GPS模塊放置在頂層的左下邊，用單獨(dú)的地線進(jìn)行隔離，且靠近天線插座放置，使得GPS接收天線的信號不會受到其它信號的傳導(dǎo)和耦合干擾，從而保證GPS模塊的定位靈敏度；
[0036]4)GSM/GPRS模塊盡量與GPS模塊、開關(guān)電源部分拉開距離，且GSM/GPRS模塊的射頻部分應(yīng)朝向板框放在PCB板的邊緣，這樣GSM天線射頻信號對整個(gè)系統(tǒng)的干擾就會降低。
[0037]5)將設(shè)備的LED燈、電池插座以及通信測試座子都按照合理的布局放置到PCB板的邊緣，這樣可以方便產(chǎn)品的開發(fā)使用，整個(gè)產(chǎn)品看起來也美觀。
[0038]2、地平面層布局和電源平面層。利用了內(nèi)層地和電源平面層的屏蔽作用實(shí)現(xiàn)良好的干擾信號屏蔽。
[0039]3、底層布線說明:由于頂層采用了單面放置，底層未有其他器件，但是通過布線把所有的測試點(diǎn)放置在底層，既可以方便產(chǎn)品批量生產(chǎn)的自動化測試，又不影響貼片放置的器件。
[0040]圖2是頂層PCB板上農(nóng)用機(jī)智能終端硬件電路模塊布局示意圖，其中PCB板的下方設(shè)置了插座接口，將GPS模塊靠近左下方的GPS天線座子附件放置，下方中間部分放置對外接口電路，右下方放置GSM/GPRS模塊，開關(guān)電源放置于左上角，微控制器放置于中間位置。
[0041]圖3是農(nóng)用機(jī)智能終端的電路模塊架構(gòu)示意圖，從架構(gòu)圖可以看出上述布局的合理性。如微處理器放置中間方便對所有的模塊的走線，GPS模塊和GSM/GPRS模塊靠近相應(yīng)的天線接插件放置，既能降低天線的損耗，又能遠(yuǎn)離電源的干擾，
[0042]以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述PCB采用4層層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且從上到下依次為頂層元器件及走線層、地平面層、電源平面層與底層走線層； 所述頂層元器件及走線層設(shè)置有印刷線路和相應(yīng)的元器件； 所述地平面層設(shè)有地線以及地線接口 ； 所述電源平面層設(shè)有系統(tǒng)電源的電源線； 所述底層走線層設(shè)有印刷線路與測試點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述系統(tǒng)電源的電源線分別為2.8V、3.2V和5V。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述元器件包括微控制器模塊、開關(guān)電源、GPS模塊、GSM/GPRS模塊、LED指示燈、電池插座以及通信測試座子。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述頂層元器件及走線層的上面，微控制器模塊設(shè)置在中央，GPS模塊、GSM/GPRS模塊分別設(shè)置在下方左右兩側(cè)，其中GSM/GPRS模塊與開關(guān)電源的距離設(shè)置盡可能遠(yuǎn)，電池插座以及通信測試座子設(shè)置在下方中間部分。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種農(nóng)用機(jī)智能終端的PCB布局結(jié)構(gòu)，其中PCB采用4層層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且從上到下依次為頂層元器件及走線層、地平面層、電源平面層與底層走線層；頂層元器件及走線層設(shè)置有印刷線路和相應(yīng)的元器件；地平面層設(shè)有地線以及地線接口；電源平面層設(shè)有系統(tǒng)電源的電源線；底層走線層設(shè)有印刷線路與測試點(diǎn)。本實(shí)用新型能夠使得農(nóng)用機(jī)車載通訊、跟蹤設(shè)備在惡劣的農(nóng)機(jī)環(huán)境下整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部高頻信號與低頻信號、數(shù)字電路與模擬電路之間相互干擾最小化，保證整個(gè)設(shè)備能夠長期可靠地運(yùn)行。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號】CN205229726
【申請?zhí)枴緾N201521103835
【發(fā)明人】汪海
【申請人】安徽潤谷網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月24日