一种农用机智能终端的pcb布局结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种农用机智能终端的PCB布局结构。
【背景技术】
[0002]农机车载通讯、跟踪设备的硬件部分通常由GPS模块、GSM/GPRS通讯模块、微控制器模块、数字量采集单元和模拟量采集单元组成。整个系统中既有高频信号如GPS信号与GSM信号，也有数字高频信号如微控制器时钟信号，此外还有一些模拟或数字的低速信号如模拟量输入信号和开关量输入信号。不合理的硬件电路PCB布局会导致，信号间互相干扰，以至于设备无法可靠运行。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种农用机智能终端的PCB布局结构。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种农用机智能终端的PCB布局结构，其中PCB采用4层层叠结构设计，且从上到下依次为顶层元器件及走线层、地平面层、电源平面层与底层走线层；
[0005]顶层元器件及走线层设置有印刷线路和相应的元器件；
[0006]地平面层设有地线以及地线接口；
[0007]电源平面层设有系统电源的电源线；
[0008]底层走线层设有印刷线路与测试点。
[0009 ]作为优选，系统电源的电源线分别为2.8V、3.2V和5V。
[0010]作为优选，元器件包括微控制器模块、开关电源、GPS模块、GSM/GPRS模块、LED指示灯、电池插座以及通信测试座子。
[0011]作为优选，在顶层元器件及走线层的上面，微控制器模块设置在中央，GPS模块、GSM/GPRS模块分别设置在下方左右两侧，其中GSM/GPRS模块与开关电源的距离设置尽可能远，电池插座以及通信测试座子设置在下方中间部分。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013]能够使得农用机车载通讯、跟踪设备在恶劣的农机环境下整个系统内部高频信号与低频信号、数字电路与模拟电路之间相互干扰最小化，保证整个设备能够长期可靠地运行。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]图1是本实用新型农用机智能终端的PCB布局结构实施例的结构示意图。
[0016]图中标记，-第一层铜箔，2-第一层介质，3-第二层铜箔，4-第二层介质，5-第三层铜箔，6-第三层介质，7-第四层铜箔。
[0017]图2是本实用新型农用机智能终端的PCB布局结构实施例的顶层PCB硬件电路模块布局不意图。
[0018]图3是本实用新型农用机智能终端的PCB布局结构实施例的农用机智能终端电路模块架构示意图。
【具体实施方式】
[0019]一般农机车载通信、跟踪设备的硬件部分是由GPS模块、GSM/GPRS通讯模块、微控制器模块及其外围电路、数字量采集单元和模拟量采集单元、对外接口电路、及DC/DC和锂电池充放电管理电路等组成的。
[0020]用于上述农机车载通信、跟踪设备的PCB板采用4层层叠结构设计，从上到下依次为顶层元器件及走线层、地平面层、电源平面层与底层走线层。
[0021]上述顶层元器件及走线层、地平面层、电源平面层与底层走线层按以下设置:
[0022]I)顶层元器件及走线层用于设置印刷线路和相应的元器件；
[0023]2)地平面层用于设置地线以及地线接口 ；
[0024]3)电源平面层用于设置系统电源2.8V、3.2V和5V的电源线；
[0025]4)底层走线层用于设置印刷线路与测试点。
[0026]图1是本实施例的PCB电路板的具体结构，其中:
[0027]第一层铜箔iS0.50Z,作为顶层元器件及走线层;下面是厚度为0.22_的第一层介质2;
[0028]第二层铜箔3*!OZ，作为地平面层;下面是第二层介质4;
[0029]第三层铜箔5为I0Z，作为电源平面层;下面是厚度为0.22mm的第三层介质6;
[0030]第四层铜箔7为0.50Z(电镀到I 0Z)，作为底层走线层。
[0031]由于本实施例的PCB电路板的尺寸足够大，在PCB顶层单面即可合理设置全部的器件，这样可以有效的节约贴片工序和成本。
[0032]1、顶层布局:采用单面放置方式，具体布局如下:
[0033]I)首先把微控制器及其外围电路放在PCB顶层中央偏上方的位置，使得微控制器模块与其他模块的布线最为方便和路线最短；
[0034]2)开关电源作为系统内部的最大干扰源，放在顶层左上方，紧邻板框放置，这样可以尽量降低开关频率对系统的干扰，又可以有效的往外面散热，防止热源干扰到其他器件；
[0035]3)把GSM/GPRS模块和GPS模块放在PCB的顶层下方的左右两侧。GPS模块放置在顶层的左下边，用单独的地线进行隔离，且靠近天线插座放置，使得GPS接收天线的信号不会受到其它信号的传导和耦合干扰，从而保证GPS模块的定位灵敏度；
[0036]4)GSM/GPRS模块尽量与GPS模块、开关电源部分拉开距离，且GSM/GPRS模块的射频部分应朝向板框放在PCB板的边缘，这样GSM天线射频信号对整个系统的干扰就会降低。
[0037]5)将设备的LED灯、电池插座以及通信测试座子都按照合理的布局放置到PCB板的边缘，这样可以方便产品的开发使用，整个产品看起来也美观。
[0038]2、地平面层布局和电源平面层。利用了内层地和电源平面层的屏蔽作用实现良好的干扰信号屏蔽。
[0039]3、底层布线说明:由于顶层采用了单面放置，底层未有其他器件，但是通过布线把所有的测试点放置在底层，既可以方便产品批量生产的自动化测试，又不影响贴片放置的器件。
[0040]图2是顶层PCB板上农用机智能终端硬件电路模块布局示意图，其中PCB板的下方设置了插座接口，将GPS模块靠近左下方的GPS天线座子附件放置，下方中间部分放置对外接口电路，右下方放置GSM/GPRS模块，开关电源放置于左上角，微控制器放置于中间位置。
[0041]图3是农用机智能终端的电路模块架构示意图，从架构图可以看出上述布局的合理性。如微处理器放置中间方便对所有的模块的走线，GPS模块和GSM/GPRS模块靠近相应的天线接插件放置，既能降低天线的损耗，又能远离电源的干扰，
[0042]以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种农用机智能终端的PCB布局结构，其特征在于:所述PCB采用4层层叠结构设计，且从上到下依次为顶层元器件及走线层、地平面层、电源平面层与底层走线层； 所述顶层元器件及走线层设置有印刷线路和相应的元器件； 所述地平面层设有地线以及地线接口 ； 所述电源平面层设有系统电源的电源线； 所述底层走线层设有印刷线路与测试点。2.根据权利要求1所述的农用机智能终端的PCB布局结构，其特征在于:所述系统电源的电源线分别为2.8V、3.2V和5V。3.根据权利要求1所述的农用机智能终端的PCB布局结构，其特征在于:所述元器件包括微控制器模块、开关电源、GPS模块、GSM/GPRS模块、LED指示灯、电池插座以及通信测试座子。4.根据权利要求2所述的农用机智能终端的PCB布局结构，其特征在于:在所述顶层元器件及走线层的上面，微控制器模块设置在中央，GPS模块、GSM/GPRS模块分别设置在下方左右两侧，其中GSM/GPRS模块与开关电源的距离设置尽可能远，电池插座以及通信测试座子设置在下方中间部分。
【专利摘要】本实用新型公开了一种农用机智能终端的PCB布局结构，其中PCB采用4层层叠结构设计，且从上到下依次为顶层元器件及走线层、地平面层、电源平面层与底层走线层；顶层元器件及走线层设置有印刷线路和相应的元器件；地平面层设有地线以及地线接口；电源平面层设有系统电源的电源线；底层走线层设有印刷线路与测试点。本实用新型能够使得农用机车载通讯、跟踪设备在恶劣的农机环境下整个系统内部高频信号与低频信号、数字电路与模拟电路之间相互干扰最小化，保证整个设备能够长期可靠地运行。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN205229726
【申请号】CN201521103835
【发明人】汪海
【申请人】安徽润谷网络科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月24日