一种便于维修替换的导航设备结构

专利摘要:
本实用新型公开一种便于维修替换的导航设备结构，主要包括主板和核心板，所述核心板为板卡形式，是具有双排插针接口的板卡。所述核心板和主板的连接器采用贴片式双排插针座子；所述贴片式双排插针座子的间距为2mm，排列方式是单排66PIN=33PIN*2列，双排共计132PIN脚位连接核心板和主板，进行数据交互传输通信。所述板卡依靠双排插针连接座子和4个螺丝固定在主板上。本实用新型通过把容易损坏的电子逻辑运算部分核心板做成板卡的形式，可以在维修的时候快速拆除容易损坏的核心板卡，快速换上好的核心板卡，使导航设备快速恢复工作。
公开号:CN214333820U
申请号:CN202120534599.2U
申请日:2021-03-15
公开日:2021-10-01
发明作者:赖时迁
申请人:Shenzhen Congping Technology Co ltd；
IPC主号:G01C21-26

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及导航设备，尤其是一种便于维修替换的导航设备结构。
[n0002] 现阶段，导航设备外部信息采集控制，同时带有网络通讯等多种，接口繁多，装配十分繁琐，装配的技术和次序都有严格的技术要求，每次拆装耗时较长。
[n0003] 在装配和维修的过程中，需要雇佣熟练的技工师傅去维修，还需要很高的时间成本。加上导航设备外壳坚固而难以拆除，每次维修一个导航设备需要两个人工作1小时以上。
[n0004] 目前导航设备行业迫切需要一种设计，可以快速拆除容易损坏的主板，并尽快换上好的主板，提高维修速度，降低维修所需的成本，提高用户的服务体验，获得行业竞争优势。
[n0005] 为解决以上问题，本实用新型提供了一种便于维修替换的导航设备结构，能够快速拆除便于维修，降低维修成本。
[n0006] 本实用新型的技术方案如下：
[n0007] 一种便于维修替换的导航设备结构，主要包括主板和核心板，所述核心板为板卡形式，是具有双排插针接口的板卡，所述核心板和主板的连接器采用贴片式双排插针座子；所述贴片式双排插针座子的间距为2mm，排列方式是单排66PIN=33PIN*2列，双排共计132PIN脚位连接核心板和主板，进行数据交互传输通信；所述板卡依靠双排插针连接座子和4个螺丝固定在主板上。
[n0008] 所述板卡上有高密度418PIN引脚BGA封装的主控、178PIN引脚BGA封装的内存、169PIN引脚BGA封装的闪存、电源管理单元控制芯片RK809、正基AP6212 WIFI芯片。
[n0009] 所述主板上包括信号状态指示灯、物理按键、sim卡座、AD模数采集、USB 接口端子、TTL电平串口、简易232 485电平转换电路、EC20 4G模组、网线端接插件RJ45、天线以及外设接口的座子，其控制、通信信号通过双排插针接口连接器连接到核心板主控上。
[n0010] 本实用新型的有益效果如下：
[n0011] 本实用新型通过把容易损坏的电子逻辑运算部分核心板做成板卡的形式，可以在维修的时候快速拆除容易损坏的核心板卡，快速换上好的核心板卡，使导航设备快速恢复工作。
[n0012] 下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其有益效果显而易见。
[n0013] 图1为本实用新型硬件设计框图。
[n0014] 图2为本实用新型的系统组成框图。
[n0015] 图3为本实用新型核心板正面示意图。
[n0016] 图4为本实用新型核心板侧面示意图。
[n0017] 在图中：101、左端插针、102、右端插针，201、左上端螺丝孔位，202、左下端螺丝孔位，203、右上端螺丝孔位，204、右下端螺丝孔位，6、核心板主体，301、左上端固定焊盘，302、左下端固定焊盘，303、右上端固定焊盘，304、右下端固定焊盘，601、核心板电容电阻。
[n0018] 为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实例及其附图1-4进行详细描述。
[n0019] 如图1所示，本实用新型公开了一种便于维修替换的导航设备结构，主要应用于震源导航设备。该核心板把主控、DDR、EMMC、电源管理芯片、WIFI模块等返修率高，维修技术要求高，维修难度大的电子元件全部贴在一个双排插针接口的核心板上面，做成板卡的形式，板卡直接插在在导航设备主板的双列母座子上，并用螺丝固定。
[n0020] 指示灯、按键、sim卡座、AD采集、以太网、串口、天线和其他外设接口的座子全部放在主板上面，导航设备老化损坏的时候，维修人员拿掉螺丝之后就可以快速拆除损坏的板卡并换上好的板卡，用一分钟完成维修，损坏的板卡可以便利地到生产商处维修处理。
[n0021] 所述核心板主要包括主控CPU和接口插针，该结构把导航设备主要的电子元件都贴在双排插针形式的核心板上做一个小面积的板卡上。其中按键信号、指示灯控制信号、4G路由的USB通信信号、AD采集的UART串口信号、以太网的RMII信号、外部电源和485电平转换信号的串口信号、232电平转换的串口信号都是通过接口插针连接到主控CPU，满足客户多样化的工程应用需求，极大的简化了现场作业系统的冗余。支持路由功能，满足现场网络通讯的需求。
[n0022] 所述核心板长宽为78*51MM、厚度1.6MM，采用黑色油漆、高密度阻抗沉金工艺制作，材质为FR4_UL-94V0PCB，符合IPC-A-600 Class 2 & IPC 6012B Class 2技术标准，具有面积小、集成度高等特点。
[n0023] 所述板卡依靠双排插针连接座子和4个螺丝固定在主板上，其中四角的固定焊盘在恶劣的环境中，起到了固定加固的作用。满足IP67防护、抗震动和冲击，满足客户野外工程作业车等艰苦的外业环境。
[n0024] 所述的主控为瑞星微RK3358（BGA 418PIN），具有QUAD CORE Cortex-A35架构，搭载Linux4.4系统；所诉的内存为2GB三星LPDDR3，有178ball引脚，配置为512M×32位；所诉的闪存为三星16GB FLASH，DAT0-7 八线式数据通信emmc 5.0；所诉的PMU电源管理单元芯片为RK809，QFN68封装形式，体积小、集成度高和CPU协同控制整体上电时序，实现正常开关机和低功耗等控制操作；所诉的WIFI模块为正基AP6212，长宽高为12*12*1.5MM，支持wifi2.4GBT4.2。
[n0025] 其中最小封装的电阻为R0402、最小电容为C0402，实体封装长宽为1.0*0.5MM。设计的最小线宽、线距为4mil，通孔孔径最小为8mil。
[n0026] 在此基础上还可以用RK3568，T3等主控的完整方案，板卡接口定义和外观设计都一致，可以互换并正常工作。
[n0027] 如图2所示，是本实用新型震源导航设备的系统组成框图。主板上集成以太网接口电路(AX88772B)及网线端接插件RJ45(百兆网口)，包括关键信号发送数据（TxData+、TxData-）和接受数据（RxData+、RxData-），该部分功能信号RMII通过接口插针给到核心板传输网络信号；主板上集成简易的EC20 4G路由模组，该部分通过sim卡座(SIM_VCC、SIM_RST、SIM_CLK、SIM_DATA)和物理接口sim卡连接。对内部核心板，该部分把USB接口信号（DM、DP）通过接口插针传输到核心板，给到主控CPU通信处理；指示灯在外部灯板上，集成了简易的3904三极管控制电路，其中使能信号通过接口插针连接到核心板主控CPU；物理按键电源、复位和升级等按键在主板上，其通信信号也是通过接口插针连接到核心板主控；另外外部检测设备需要通过485、232这些串口进行通信，简易的485、232转换部分电路在主板上，其转换后的TTL电平信号通过接口插针连接到核心板主控，实现外部实时数据的检测获取；另外AD采集的探头也在主板上，其中采集数据经过MCU处理后的UART串口信号通过接口插针给到核心板主控，实现外部A/D模数采集获取。
[n0028] 如图3-4所示，是本实用新型核心板结构示意图，所述板卡（6）上包括主控（CPU），内存（DDR），闪存（FLASH），电源管理单元控制芯片（PMU）和WIFI其他外围通信设备等。
[n0029] 进一步的，所述板卡上有高密度418PIN引脚BGA封装的主控、178PIN引脚BGA封装的内存、169PIN引脚BGA封装的闪存、电源管理单元控制芯片RK809、正基AP6212 WIFI芯片。
[n0030] 所述核心板（6）长宽78*51MM、厚度1.6MM，，采用沉金工艺制作，材质为FR4_UL-94V0PCB，符合IPC-A-600 Class 2 & IPC 6012B Class 2技术标准，具有面积小集成度高等特点。指示灯、按键信号、电源通过左端插针（101）上侧区域连接到主板，串口、sim卡座、AD采集通过左端插针（101）下侧区域连接到主板，以太网通过右端插针（102）上侧区域连接到主板，天线和其他外设接口的座子信号通过右端插针（102）下侧区域连接到主板。
[n0031] 如图3-4所示，是本实用新型核心板结构示意图，需要装配的外接的连接器都放在主板上，核心板依靠连接座子双排插针主体(101、102)和螺丝孔与左上端固定焊盘（301），左下端固定焊盘（302），右上端固定焊盘（303），右下端固定焊盘（304）固定在主板上面。其中左上端螺丝孔位（201）、左下端螺丝孔位（202）、右上端螺丝孔位（203）、右下端螺丝孔位（204）在恶劣的环境中，起到了固定加固的作用。
[n0032] 所述的主控为瑞星微RK3558，内存为三星LPDDR，闪存为三星FLASH，PMU为RK809，WIFI为AP6212。
[n0033] 在此基础上还可以用RK3568，T3，SC60等主控的完整方案，板卡接口定义和外观设计都一致，可以互换并正常工作。
[n0034] 其他厂商生产的导航设备在电子设备损坏的情况下需要1小时以上的时间来维修；我司生产的导航设备损坏的情况下只需要1分钟就可以恢复正常工作。这个维修效率有极大的提高。
[n0035] 本实用新型通过把容易损坏的电子逻辑运算部分核心板做成板卡的形式，可以在维修的时候快速拆除容易损坏的主板卡并换上好的板卡，使设备恢复正常工作。维修过程极大降低对维修人员的技术和熟练度要求，极大降低维修所需的时间，极大降低维修服务所需的成本，提高用户的服务体验，给消费者带来更多的便利，可以让导航设备企业获得行业竞争优势。
[n0036] 通过对不同产品和不同厂家的板卡座子类型和接口定义的统一，以及外设接口的统一，可以让不同厂家生产的板卡可以互相替换使用，有利于导航设备行业形成更完善的产业链。外设的集中化生产可以使产量集中，价格降低，给下游销售和产品维修服务带来较大的便利。
[n0037] 以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，例如更换座子类型和主控等，所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

权利要求:
Claims (3)
[0001] 1.一种便于维修替换的导航设备结构，主要包括主板和核心板，其特征是：所述核心板为板卡形式，是具有双排插针接口的板卡，所述核心板和主板的连接器采用贴片式双排插针座子；所述贴片式双排插针座子的间距为2mm，排列方式是单排66PIN=33PIN*2列，双排共计132PIN脚位连接核心板和主板，进行数据交互传输通信；所述板卡依靠双排插针连接座子和4个螺丝固定在主板上。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种便于维修替换的导航设备结构，其特征是：所述板卡上有高密度418PIN引脚BGA封装的主控、178PIN引脚BGA封装的内存、169PIN引脚BGA封装的闪存、电源管理单元控制芯片RK809、正基AP6212 WIFI芯片。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种便于维修替换的导航设备结构，其特征是：所述主板上包括信号状态指示灯、物理按键、sim卡座、AD模数采集、USB 接口端子、TTL电平串口、简易232485电平转换电路、EC20 4G模组、网线端接插件RJ45、天线以及外设接口的座子，其控制、通信信号通过双排插针接口连接器连接到核心板主控上。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120534599.2U|CN214333820U|2021-03-15|2021-03-15|一种便于维修替换的导航设备结构|CN202120534599.2U| CN214333820U|2021-03-15|2021-03-15|一种便于维修替换的导航设备结构|