便攜加固計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上便攜加固計(jì)算機(jī)項(xiàng)目方案書(shū)微爾智能2014年06月19日便攜式加固計(jì)算機(jī)技術(shù)方案1 設(shè)計(jì)理念 便攜式加固計(jì)算機(jī)是以嵌入式計(jì)算機(jī)為核心的便攜式計(jì)算機(jī)設(shè)備，設(shè)備除了提供計(jì)算機(jī)的功能外，還將提供外圍功能電路的整合功能和嵌入式功能模塊擴(kuò)展接口，輕薄設(shè)計(jì),全新的鋁合金便攜機(jī)的設(shè)計(jì)理念，使得機(jī)身重量大大降低的同時(shí)又保證了整機(jī)的剛性，并且更佳的美觀，集成豐富的I/O擴(kuò)展接口，具備寬泛的電源輸入可選，選配可充電電池。通過(guò)集成第三方的軟件和硬件，工程師可以非常便攜搭建各種測(cè)試及監(jiān)控系統(tǒng)，適用于各種不同的便攜應(yīng)用場(chǎng)合。內(nèi)部采用抗震動(dòng)壓卡設(shè)計(jì)，提高了便攜機(jī)水平插卡可靠性。15英寸的液晶顯示屏

2、展示形式和功能，系統(tǒng)可以方便地用于分析領(lǐng)域的工作，復(fù)制的數(shù)據(jù)。機(jī)箱內(nèi)2.5”的驅(qū)動(dòng)器特制模組化防震設(shè)計(jì)，以及四抽取盒非常方便更換硬盤(pán)。同時(shí)可選配陽(yáng)光可視與低溫工作。a） 、全鋁合金箱體設(shè)計(jì)b） 高亮低溫15.1”LCD，1024X768分辨率c） 全長(zhǎng)擴(kuò)展卡設(shè)計(jì)d） 抗震動(dòng)壓卡設(shè)計(jì)e） 4個(gè)2.5”硬盤(pán)抽取盒f） 工業(yè)機(jī)械鍵盤(pán)配滾跡鼠標(biāo)g） 一體式加固計(jì)算機(jī)無(wú)支撐鍵盤(pán)翻轉(zhuǎn)阻尼限位裝置h） 內(nèi)部設(shè)計(jì)線材清淅，方便，清潔i） 機(jī)箱底部有兩個(gè)支撐腳，可調(diào)節(jié)屏幕角度j） 便攜機(jī)側(cè)面散熱孔采用打小細(xì)孔2 功能和技術(shù)要求2.1 主要功能便攜式加固計(jì)算機(jī)作為滿足惡劣環(huán)境使用的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)相關(guān)接口通過(guò)可靠性

3、較高的航插輸出，并預(yù)留一定的用戶功能擴(kuò)展空間。a) 提供用戶功能擴(kuò)展；b) 該設(shè)備由外部AC220V供電、DC28V電源供電或內(nèi)部電池供電，采用獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)，并有明確的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)。2.2 便攜式加固計(jì)算機(jī)功能要求便攜式機(jī)箱采用上翻式加固殼體結(jié)構(gòu)，配置TFT顯示器，2.5寸(電子)硬盤(pán)，防水鍵盤(pán)及觸摸式鼠標(biāo)，具體功能如下。a) 顯示屏：15.1”LCD，1024X768分辨率帶防爆玻璃，高亮低溫b) 硬盤(pán)： 2.5（電子）硬盤(pán)；c) 一體化防水鍵盤(pán)鼠標(biāo)2.3 便攜式加固計(jì)算機(jī)提供以下接口a) 4路USB接口b) 2路100/1000M以太網(wǎng)；c) 1路標(biāo)準(zhǔn)RS232接口d) 1路VGA接口；e)

4、 1個(gè)供電控制開(kāi)關(guān)（鈕子開(kāi)關(guān)）；f) 狀態(tài)及工作指示燈（電源狀態(tài)指示、硬盤(pán)工作狀態(tài)指示）；g) 系統(tǒng)接地端子柱；h) 專用測(cè)試連接器接口（分布在后面板）。2.4 側(cè)面板接口非使用狀態(tài)下有必要的保護(hù)措施側(cè)面板接口非使用狀態(tài)下可通過(guò)保護(hù)蓋板進(jìn)行防護(hù)，使用滾花螺釘進(jìn)行緊固，不需要工具，直接用手進(jìn)行操作。2.5用戶功能擴(kuò)展便攜式加固機(jī)算計(jì)出提供標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)接口外，還可提供功能整合或擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)1x PCI-E（x16），迷你PCI-E 1x結(jié)構(gòu)功能板卡的功能。2.6 供電外部AC220V供電、DC28V電源供電或內(nèi)部電池供電，便攜式綜合計(jì)算機(jī)內(nèi)部選用美國(guó)VICOR、MINMAX寬溫電源模塊。由電源模塊產(chǎn)生并

5、控制轉(zhuǎn)接綜合計(jì)算機(jī)及目標(biāo)產(chǎn)品工作的各類二次電源(+12V/25W、+5V/100W)。具有過(guò)壓、欠壓保護(hù)功能；輸出具有過(guò)流、短路和過(guò)熱保護(hù)功能。電源模塊用金屬封裝，具有良好的電磁屏蔽和散熱功能。AC 220V供電，可通過(guò)AC/DC適配器輸入。設(shè)備內(nèi)部的電池可通過(guò)外部的充電器充電。2.7 工作環(huán)境1) 工作溫度： -20+55 ；2) 存儲(chǔ)溫度:-40+70；3) 供電：AC220V供電、DC28V電源供電或內(nèi)部電池供電；4) 功耗：70W；5) 產(chǎn)品保質(zhì)期：2年；6) 使用壽命：10年。3方案設(shè)計(jì)3.1 概述便攜式加固計(jì)算機(jī)是以嵌入式計(jì)算機(jī)為核心的計(jì)算機(jī)設(shè)備，設(shè)備除了提供計(jì)算機(jī)的功能外，還將提

6、供外圍功能電路的整合功能和嵌入式功能模塊擴(kuò)展接口，所有這些功能可整合到多功能綜合母板上。便攜式加固計(jì)算機(jī)是以X86平臺(tái)為基礎(chǔ)構(gòu)建的硬件平臺(tái)，采用模塊化功能整合的設(shè)計(jì)方法，使得多功能綜合母板的尺寸盡量小，以適應(yīng)便攜式加固計(jì)算機(jī)的要求。在以前的科研生產(chǎn)中，我們公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一系列類似的產(chǎn)品，積累了相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的技術(shù)儲(chǔ)備和技術(shù)保障能力。3.2 便攜式加固計(jì)算機(jī)外形便攜式綜合計(jì)算機(jī)外形圖如下圖所示。3.2 便攜式加固計(jì)算機(jī)組成便攜式加固計(jì)算機(jī)由CPU主板、電源模塊、機(jī)箱等構(gòu)成。便攜式加固計(jì)算機(jī)組成示意圖如圖下圖所示。便攜式加固計(jì)算機(jī)殼體顯示器鍵盤(pán)、鼠標(biāo)多功能綜合母板USB/網(wǎng)絡(luò)R

7、S232擴(kuò)展接口CPUVGA電源電路圖2 便攜式綜合計(jì)算機(jī)組成示意圖3.3 便攜式綜合計(jì)算機(jī)外形構(gòu)建便攜式綜合計(jì)算機(jī)外形結(jié)構(gòu)采用便攜式工業(yè)機(jī)箱, 顯示器尺寸為15英寸的TFT LCD，鍵盤(pán)選用軍用防水鍵盤(pán)。 3.4 CPU模塊選用英特爾®核心2雙核處理器到2.53GHz或以上中央處理器不僅提供了臺(tái)式計(jì)算機(jī)的所有功能，同時(shí)滿足高可靠性使用要求。1) CPU：英特爾雙核2.53GHz或以上中央處理器；2) 內(nèi)存：兩個(gè)DDR3 SO-DIMM插槽，高達(dá)4GB的DDR2 800 / 1066MHz 3) 硬盤(pán)擴(kuò)展：4X SATA II端口，3GB / s（選配RADI）4) 外設(shè)： PPCI

8、-E（x16）總線、4個(gè)USB端口、1個(gè)串口；5) 可選擇安裝Windows 2000/XP/win7或不安裝操作系統(tǒng)； 6) 工作溫度：-20+75；3.5電源電路本機(jī)工作電源選用美國(guó)VICOR、MINMAX寬溫電源模塊。電源模塊的功能是將28V DC電源或電池輸入電源轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)及目標(biāo)產(chǎn)品工作的各類二次電源(+12V、+5V)。電源具有過(guò)壓、欠壓保護(hù)功能；輸出具有過(guò)流、短路和過(guò)熱保護(hù)功能。電源模塊使用金屬外殼封裝，具有良好的電磁屏蔽和散熱功能，主要性能指標(biāo)如下。a) 輸入電源：DC 28V 、AC 220V或電池；b) 輸出電源電壓及功率：+12V/25W+5V/100Wc) 具有過(guò)壓、欠

9、壓保護(hù)功能；d) 輸出具有過(guò)流、短路和過(guò)熱保護(hù)功能；e) 電源模塊使用金屬外殼封裝，便于電源模塊自身散熱和與外殼之間傳導(dǎo)散熱。f) 選用軍用電源模塊，以提高供電電源及整機(jī)的可靠性。3.6 板卡抗惡劣環(huán)境處理 為了適應(yīng)惡劣環(huán)境，所有電氣部分進(jìn)行三防處理，以提高設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性及可靠性。3.7 機(jī)箱殼體殼體采用鋁鎂合金材料，設(shè)計(jì)充分考慮便攜式應(yīng)用，具有體積小、強(qiáng)度好、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。殼體側(cè)面板接口防護(hù)蓋板，在非使用狀態(tài)下有可通過(guò)保護(hù)蓋板進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)蓋板使用滾花螺釘進(jìn)行緊固，不需要工具，直接用手進(jìn)行操作。殼體的后部也可加保護(hù)蓋板，根據(jù)用戶要求選配。殼體外表面涂敷三防漆，適合內(nèi)場(chǎng)及外場(chǎng)等惡劣環(huán)境下使用。4 關(guān)鍵技術(shù)及解決途徑4.1接地技術(shù) 由于該設(shè)備包含有模擬電路和數(shù)字電路，為了減小數(shù)字電路對(duì)模擬電路的干擾，在電路板設(shè)計(jì)時(shí)，要先將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)，然后在合適的位置再將這兩種地線接到一起，保證模擬地和數(shù)字地一點(diǎn)接地。4.2電源設(shè)計(jì)電源電路工作的穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，所以，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電源電路時(shí)，全部選用國(guó)外知名品牌的電源模塊，再加入一些必要的濾波電路，組成一個(gè)完整的電源電路，以提高電源電路工作的穩(wěn)定性和可靠