一种集显控一体的标准化加固客户端的制作方法

1.本发明属于显控技术领域，尤其是一种集显控一体的标准化加固客户端。


背景技术：

2.1、现有设计由加固计算机和加固显示器组成，产品外形为满足台体要求，部件占用空间较大，结构不经凑；
3.2、加固计算机和加固显示器之间存在空间距离，在传输数据时容易受到外界影响；
4.3、加固计算机和加固显示器重量较大，不符合“轻静化”要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种集显控一体的标准化加固客户端，结构紧凑，分布合理，集多种接口和显示为一体，具有环境适应性强、利于维护、应用灵活的特点。
6.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
7.一种集显控一体的标准化加固客户端，包括机壳以及内部电路，机壳的正面设有液晶屏以及显示调整按键，液晶屏两侧两侧设有把手，机壳的左侧设有折页，机壳背部左侧设有对外航空连接器，机壳背部右侧设有模块加固腔体，内部电路安装在模块加固腔体内部，内部电路分别连接机壳表面的液晶屏、显示调整按键以及机壳背部左侧的对外航空连接器。
8.而且，所述液晶屏表面设有钢化玻璃。
9.而且，所述模块加固腔体采用标准cpex模块腔体，标准cpex模块腔体底部设有底板，底板采用cpex总线无源底板并且底板集成了内部电路的专用接口，底板连接内部电路。
10.而且，所述内部电路包括：电源模块、主板模块、扩展模块、显示模组和航插板，电源模块分别连接主板模块、扩展模块和显示模组，航插板分别连接主板模块和扩展模块，主板模块通过dvi接口连接显示模组。
11.而且，所述电源模块包括前级保护、emi滤波、ac/dc整流和dc/dc转换，所述前级保护的输入端输入220vac/50hz电源，前级保护的输出端串联emi滤波、ac/dc整流和dc/dc转换输出12v、5v、3.3v和1v电源，其中前级保护包括过流保护和浪涌保护。
12.而且，所述主板模块包括intel芯片、qm67桥片以及外围电路。
13.而且，所述扩展模块包括rs-232串口接口、单片机、光电隔离电路和电路驱动，其中，rs-232串口接口串联单片机、光电隔离电路和电路驱动。
14.本发明的优点和积极效果是：
15.本发明的加固客户端采用一体化设计，机箱正面设计有把手，左侧面设计有折页，方便设备进行维修和检测，背部侧面布置对外航空连接器，设备右侧设计有模块加固腔体。加固客户端前面板主要设计有液晶显示器和显示调整按键。在液晶屏前面设计有钢化玻
璃，在设备内部对液晶屏进行了二次加固，使设备在恶劣环境下可正常使用。同时内部集成了电源模块、主板模块、扩展模块、显示模组和航插板能够实现数据计算和控制并进行显示。
附图说明
16.图1为本发明的结构图；
17.图2为本发明的内部电路功能框图；
18.图3为本发明右视图；
19.图4为本发明底板示意图；
20.图5为本发明电源模块原理图；
21.图6为本发明主板模块外形图；
22.图7为本发发明主板模块原理图；
23.图8为本发明扩展模块原理框图。
具体实施方式
24.以下结合附图对本发明做进一步详述。
25.一种集显控一体的标准化加固客户端，如图1所示，将中心计算机和显示器结合在一体，减少设备使用空间。加固客户端设备外形尺寸：646(宽)
×
399(高)
×
119.5mm
±
2mm(深，不含把手)。包括机壳以及内部电路，机壳的正面设有液晶屏以及显示调整按键，液晶屏两侧两侧设有把手，机壳的左侧设有折页，机壳背部左侧设有对外航空连接器，机壳背部右侧设有模块加固腔体，内部电路安装在模块加固腔体内部，内部电路分别连接机壳表面的液晶屏、显示调整按键以及机壳背部左侧的对外航空连接器。液晶屏表面设有钢化玻璃。
26.如图3所示，在加固客户端显示屏后面设计有一个标准cpex模块腔体，在腔体底板设计有一块底板。腔体内部可以放置一个3u加固电源、一个标准cpex主板模块和一个标准cpex扩展模块，如图4所示。底板模块是一款cpex总线无源底板，是为加固单元定制的一款专用底板，其作用是为主板模块、电源模块、扩展模块，及航插面板对接提供的专用接口。这种一块电源和两块功能模块设计确保了设备功能的先进性和接口的灵活性。设备计算能力主要由主板cpu和内存及相关电路决定；设备对外控制能力主要由主板对外接口和扩展模块接口组成，例如：网络、usb、ps/2、串口等。设备可以根据控制台的具体要求选择不同的标准cpex主板和不同种类的接口模块，同时为设备功能升级提供了便利方式。
27.如图2所示，内部电路包括：电源模块、主板模块、扩展模块、显示模组和航插板，电源模块分别连接主板模块、扩展模块和显示模组，航插板分别连接主板模块和扩展模块，主板模块通过dvi接口连接显示模组。
28.如图5所示，电源模块是一款标准3u国产化电源模块，四路直流输出的电源模块。该电源模块主要由前级保护、emi滤波、整流和dc/dc转换四部分电路组成，所述前级保护的输入端输入220vac/50hz电源，前级保护的输出端串联emi滤波、ac/dc整流和dc/dc转换输出12v、5v、3.3v和1v电源，其中前级保护包括过流保护和浪涌保护。
29.电源模块主要功能指标为：
30.a)输入电压：220vac/50hz(187～253v)；
31.b)输出电压：5v/25a、3.3v/15a、12v/8a、-12v/0.5a；
32.c)电压调整率：≤2％；
33.d)负载调整率：≤2％；
34.e)输出电压纹波：5v、3.3v纹波≤100mv，12v、24v纹波变化≤1％
×
vout；
35.f)绝缘电阻：输入
‑‑
机壳≥100mω；
36.g)耐压测试：输入
‑‑
机壳(ac1250v，dc500v)；
37.h)功率因数：≥0.9(70％～100％负载下)；
38.i)工作效率：≥70％(70％～100％负载下)。
39.如图6和图7所示，主板模块设计采用第二代intel core i72655le双核处理器，板载4gb ddr3 sdram，对外可提供6路cpex总线(x1、x8、x1、x8、x4、x1)、1路vga、2路dvi等通用接口。主板模块主要由模块印制板及其散热结构件、rtc电池组件、散热风机、板载sata接口、tcm可信模块(可选功能)等部分组成。
40.主板模块设计的核心选用intel i7-2655le+qm67桥片，其支持ddr3-1600的sdram内存颗粒。显示采用qm67芯片集成的显示接口，1路vga、2路dvi。1路vga即支持前出，又支持后出。qm67芯片提供六个usb 2.0接口，其中2个接口前出，4个接口后出。主板模块板载2路sata接口，后出4路sata接口。主板模块扩展2路pcie x4的intel 82571eb10m/100m/1000mbps自适应控制器，每颗控制器分别提供2路互相冗余的网络接口，其中lan1、2互为冗余，lan3、4互为冗余。super i/o控制器提供了监视cpu工作温度的功能，当出现cpu过热的情况时，它可以采取保护措施,关掉cpu电源，使系统关机。无特殊需求时，主板模块出厂配置为2路rs232串口，但设计兼容rs422/485工作方式。
41.主板模块主要技术指标如下：
42.cpu：intel i7-2655le，主频≥2.2ghz；
43.内存：板载4gb ddr3 sdram(无插座形式)；
44.显示接口：1路vga(支持前出、后出)、2路dvi显示。显示分辨率最高不低于1600
×
1200，支持同时显示1路vga(与其中1路dvi共用1个显示通道)和2路dvi；
45.网络接口：板内集成两组网络控制器，扩展4路10m/100m/1000mbps以太网口(板载网络收发器)。前出的2路网口与后出的lpc、lpd接口复用，2路lpa、lpb为主用接口；
46.pci express接口：1路x16 pci express接口(可选支持2路x8 pci express接口)，2路x4 pci express接口(其中板载1路x4的pci express pmc接口)，4路x1 pci express接口，可选支持的接口通过软件或者拨码开关配置；
47.pci express pmc接口：支持1路pmc可信模块；
48.键盘鼠标接口：1个ps/2键盘接口、1个ps/2鼠标接口；
49.串口：2路串行rs-232c接口；
50.usb接口：6路usb 2.0接口(前出2个，后出4个)，传输速度480mbps；
51.sata接口：6个，其中板载2路，后出4路，板载形式有1路采用minipcie接口形式，另1路预留板载sata接口；
52.音频接口：1个；
53.蜂鸣器：板载1个蜂鸣器；
54.可信功能：可选支持；
55.rtc：可持续工作不少于5年,方便更换；
56.bios：spi串行接口flash，可支持在线升级；
57.操作系统：支持windowsxp、xpe、vxworks6.6、deltaos等；
58.功耗要求：模块最大功耗不大于75w；
59.供电要求：采用at方式上电，+12v主供电；
60.模块后出信号定义符合《海军舰艇装备用计算机通用技术要求》中关于6u cpex主机模块的后出要求；
61.兼容工控型设计，模块支持部分接口或指示灯前出；
62.环境适应性：工作温度：-15℃～+55℃；存储温度：-50℃～+70℃；
63.外形尺寸：标准6u(233.35mm
×
160mm)尺寸；
64.功耗：≤75w；
65.重量：≤2.5kg。
66.如图8所示，扩展模块接收外部串口的指令信息，控制相应gpio输出状态。模块外型尺寸为48mm
×
33mm
×
12mm，扩展gpio模块工作原理是采用1路rs-232串口接口作为控制信息输入源，单片机对控制信息进行分解，然后按照规定驱动相应扩展4路gpio信号的输出情况。扩展模块包括rs-232串口接口、单片机、光电隔离电路和电路驱动，其中，rs-232串口接口串联单片机、光电隔离电路和电路驱动。
67.扩展gpio模块单片机选用c8051f340芯片作为模块核心部件。在单片机芯片自带串口芯片信号连接max232芯片将其配置成符合rs232标准的串口通讯模式。选用单片机自带的4路gpio信号，通过tlp521-4光电隔离芯片，然后连接到驱动mc1413芯片输出。
68.扩展gpio模块主要技术指标如下：
69.1路rs232串口接口；
70.提供4路gpio；
71.每路gpio提供光电隔离；
72.每路gpio驱动电流不小于200ma。
73.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。