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交通信号灯防电磁干扰设计研究

更新时间：2020-03-26 08:25:56 大小：3M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：交通信号灯电磁干扰 RS232接口 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着生活水平的提高,人们更注重生活品质的提高。越来越多的人开始考虑购买车辆,交通压力日益严峻。传统的交通信号灯已经无法满足人们的需求,更多功能及性能复杂的交通信号灯出现在生活当中。由于其功能的复杂性,故障发生率明显提高。更多的故障来自于内部元器件,线路之间的电磁干扰。为了让交通信号灯更好的为社会服务,必须提高其抗干扰能力。

本文首先概括了电磁兼容(EMC)的研究背景及国内外研究现状,详细介绍了电磁干扰三要素,干扰源,传播途径,敏感设备。抑制方法包括利用低辐射设计,电源线和信号线的隔离,设备的屏蔽,接地等,针对其干扰的不同,利用不同的抑制方法。

然后通过实例CAN总线交通信号灯系统为研究对象,利用PADS Logic软件设计其主要组成部分—CAN总线适配器原理图,对其关键部分,电源,复位电路,CAN总线, RS232接口电路等进行了详细的电磁兼容设计。在设计过程中,用到了大部分的电磁干扰抑制方法,包括接地,滤波,屏蔽等。同时对车流量测量节点的硬件等进行了电磁兼容设计。车流量检查系统用到3.3V电压,所以采用LM1804-33稳压芯片,把5V电压转换为稳定的3.3V电压。其次由于线圈传感器传递数据时,掺杂有大量的干扰信号,所正弦信号经过比较器 LM393以及74HC14整形电路后输出稳定的波形,便于单片机采集。其次,利用PADS Layout绘制交通信号灯适配器PCB图,在绘制PCB时采用PADS独特的交互式布局布线方式,同时考虑电磁干扰的影响,合理设计 PCB板。整体设计完毕后,利用PADS工具中的verify design来检查安全间距等规则冲突。

最后介绍了集成电路正在向高速化和微型化发展,各种信号完整性问题出现在设计者面前。由Mentor Graphics公司开发的HyperLynx软件可以对PCB板信号完整性及电路实施优化,提高硬件电路的稳定性。文章中利用其子功能对过孔模型仿真,通过示波器发现过孔对电路延时,以及产生干扰等负面影响很大。所以必须采取有效的方法抑制其干扰,其次对双层板中主要存在串扰进行建模仿真。最后对整板进行电磁兼容测试,对不合理的地方改进。