基于GPS和GPRS车载终端系统的电磁兼容设计

摘要

近年来，随着汽车工业和电子工业的迅猛发展，在现代汽车上装备的各种电气、电子设备也越来越多，并且越来越向着智能化复杂化的方向发展。PCB所处的空间相对狭小，这些设备将会相互引起电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)，而这种干扰不但会影响设备运行性能，而且严重情况还会造成差错，引起事故。因此，汽车上的电子设备的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility，EMC)问题日益突出，如何使安装在汽车上的电子通信导航设备具备优良的电磁兼容性能和抗干扰性能在设备的整个研制过程中显得尤为重要。 电磁兼容性是指设备在一个电磁环境中能正常工作的适应能力。电磁兼容性设计是提高产品电磁兼容性的技术途径之一，也有利于电子产品打入国际市场。 本文来源于武汉盛世通数字空间技术有限公司开发的“无线移动车载终端监控系统”。本文首先介绍了车载终端系统中的关键技术，详细研究了电磁干扰产生的机理和传播方式，找到解决电磁干扰实现电磁兼容的技术理论依据，并推导出计算电磁干扰的相关公式。 然后对车载终端系统作了总体设计，分析了系统的功能需求，完成了车载终端的整体硬件结构设计，详细的介绍说明了车载终端设计中的控制模块、GPS模块、GPRS模块以及外部存储模块。接着在此基础上，对车载终端系统进行了详细的硬件和软件电磁兼容设计。 最后对在车载终端系统中的实际应用作了测试和结果分析，使得车载终端系统中的电磁兼容性得以实现。 实践表明，车载终端系统设计过程中注重电磁兼容设计技术能充分保证系统电气性能的可靠。本研究成果对于增强我国车载终端设备的电磁兼容性能具有现实的理论指导意义和应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题来源

1.2课题背景介绍和研究意义

1.3国内外研究发展现状

1.4论文研究的主要内容

第二章车载终端系统概述及其电磁干扰的研究

2.1系统简介及特点

2.2车载系统技术背景

2.2.1 GPS定位系统

2.2.2 GSM通信系统

2.2.3 GIS地理信息系统

2.3车载终端系统的电磁干扰研究

2.3.1电磁干扰和电磁兼容

2.3.2车载终端系统电磁干扰的产生

2.3.3车载终端系统电磁干扰分析

2.4本章小结

第三章车载终端系统的总体设计

3.1系统的设计思路

3.2系统功能需求分析

3.2.1用户功能需求

3.2.2产品功能需求

3.3车载终端系统的整体设计

3.3.1车载终端系统的整体结构及工作原理

3.3.2单片机MSP430

3.3.3 GPS模块

3.3.4 GPRS通信模块

3.3.5外部存储器

3.3.6电源系统

3.4本章小结

第四章车载终端系统的电磁兼容设计

4.1硬件电路的电磁兼容设计

4.1.1电源电路的设计

4.1.2对外接口电路的设计

4.1.3微处理器复位电路的设计

4.1.4语音通信和SIM卡电路的设计

4.1.5 RS232串口电路设计

4.1.6 GSM模块和GPS模块的处理

4.2 PCB的电磁兼容设计

4.2.1电路板的布局

4.2.2 PCB的布线

4.2.3地线处理

4.2.4去耦电容的使用

4.3车载终端系统的屏蔽装置以及静电抑制

4.4软件的电磁兼容设计

4.4.1系统自检功能

4.4.2数据镜像备份和I/O定时刷新

4.4.3软硬结合的看门狗定时器监视

4.5其他设计

4.5.1低功耗的设计与实现

4.5.2宽温设计

4.6本章小结

第五章测试与结果分析

5.1传导性和辐射性干扰的实验结果

5.2电源纹波的处理

5.3本章小结

第六章总结与展望

参考文献

在校期间发表的论文、科研成果等

致谢