车载恶劣环境下的显控终端设计研究

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1、车载恶劣环境下的显控终端设计研究张梅,王涛江苏自动化研究所计算机事业部，江苏连云港（222006）ResearchonDisplayandControlTerminalofTheharshenvironmentinvehicleZhangMei,WangTaoComputerDivision,JiangsuAutomationResearchInstitute,Lianyungang222006,China摘要：针对车载恶劣环境情况，本文首先介绍了显控终端的组成，然后探讨了显控终端各组成部分的设计；最后，本文从热设计、抗冲击

2、及振动设计、“三防”设计、电磁兼容性设计等角度研究了抗恶劣环境的实现原理和具体措施。关键词：显控终端恶劣环境电磁兼容热设计Abstract:Astotheharshenvironmentofvehicle,thepaperfirstlydescribedthecompositionofdisplayandcontrolterminal,thenanalyzedthedesignofallcomponents;Atlast,TheimplementationprinciplesandspecificmeasuresofAnti

3、-poorenvironmentwerestudiedfromthepointsofterminaldesign,Shockandvibrationdesign,threeprotection,EMC,etc.Keywords:DisplayandControlTerminalharshenvironmentEMCThermalDesign中国图书分类号：TP303文献标志码：A现代战争对武器装备系统的抗恶劣环境性能及功能性要求越来越高，这就要求计算机系统应能适应这种高要求的变化。为应对这种高的要求，根据具体应用需求，本文研

4、究了车载移动恶劣环境下一种显控终端的实现原理。1显控终端系统简述这种显控终端为主机、双LCD显示器、操控键盘、双触摸屏一体化设计，采用X86架构。具有上下分屏、一体化显示能力，上屏15寸LCD（主显示器），下屏12寸LCD（副显示器），上下屏双触摸屏控制，副显示器既具有显示也具有软键盘输入功能；显控终端为一体化可翻转结构，结构设计兼顾驾驶室座椅后背固定安装使用和便携式使用。显控终端工作在非常恶劣的车载环境下。道路崎岖不平产生的振动，车载复杂电子系统所产生的电磁干扰，车内狭小空间积聚的高温等，这些都要求显控终端的有着较好的抗恶

5、劣环境性能。根据显控终端的特点，可以将显控终端分为以下几个部分：电源模块、主机模块、显示部分、键盘部分、机箱部分。其实现原理图见图1所示。图1显控终端系统原理框图2主要模块实现原理根据显示屏、触摸屏、专用键盘及主机等的用电需求，电源模块设计为三路直流输出稳压电源。为实现电气性能指标，同时降低实现风险，更好地满足显控终端的抗恶劣环境性能，很有必要在已有型号电源模块基础上进行适应性修改。主板模块是系统核心部件，集成了CPU处理器、存储器、显示、以太网等功能，支持WindowsXP等操作系统。为了确保在规定的恶劣环境下，主板模块可

6、以可靠地工作，模块采用高密度装配和混合组装工艺，采用了热设计原理，模块上用冷板散热，便于大多数器件散热。为了增强模块的机械性能，板上装有锁紧装置。为了便于模块的起拔，板上安装有起拔器（杠杆原理）；主板模块冷板示意图见图2所示。图2冷板结构示意图底板作为功能模块及电源模块的运行平台，用于CPCI总线信号扩展及IO信号转接。底板模块设计示意图见图3所示[1]。底板背部安装有固定支架，可以防止振动、冲击对底板的影响。图3底板示意图15寸显示屏和15寸液晶屏分布在机箱固定部分；12寸显示屏和12寸液晶屏分布在机箱翻转部分。显示窗口处

7、嵌入了钢化丝网玻璃，一方面起保护显示屏作用，另一方面玻璃内的丝网通过屏蔽铜皮与前面框体相连，形成一个电屏蔽层，起到电磁屏蔽作用；钢化玻璃与前面框体之间夹有橡胶板起防振、密封作用，钢化玻璃四周灌封导电胶以加强密封与电磁屏蔽效果。触摸屏安装在丝网玻璃之上。显示屏、触摸屏和丝网玻璃装配关系如图4所示。图4显示部分装配关系3显控终端的机箱结构显控终端采用了一体化可翻转结构，为密封式结构，包含固定部分和翻转部分。底板、电源模块及主机模块插装在显控终端固定部分内部，固定部分内部分布有导槽，便于主板模块和电源模块的插拔。散热片形状图5机箱

8、壁散热片形状机箱内部采用了传导方式散热，主机模块装配有冷板，冷板与机箱靠锁紧装置紧密结合。主机模块产生的热量通过冷板传导到机箱，机箱壁面又直接与外界进行辐射和对流散热。为了增强机箱的散热效果，部分机箱壁可加工成散热片状（见图5），这样可以增加对流辐射面积。考虑到电磁兼容、抗冲击振动等诸多因