【成功案例】车载远程信息采集终端TBOX采用定位模块AT6558D-5N替代UBX-G7020-KA，成本可降低约15%

时间： 2019-02-21 来源：世强

技术问答

车载远程信息采集终端T-BOX通过CAN总线接口与汽车控制系统相连，获取汽车的运行状态，包括整车控制器、电机控制器、组合仪表、电池管理系统、充电机控制系统等运行的参数。其高精度的北斗/GPS双模定位模块，可以快速获取位置信息，实时展现车辆地图位置、航行速度、运行轨迹、转向角度等信息。无线通讯模块把采集到的车辆信息，位置信息上传云平台，通过数据解析，可以远程监控车辆的实时运行状态，运行轨迹。配合云服务器后台及手机APP，可以为车主及整车厂提供车辆数据的采集及指令下发，实现远程故障诊断，车辆异常报警，远程控制车辆门锁等功能。

图1 车联网系统

笔者曾设计的一款TBOX用于重型工程车辆，其定位模块部分采用的是ublox公司的UBX-G7020-KA，其周边电路设计可以参考图2。随着国家独立研发的北斗导航系统的建设，北斗系统日渐成熟，各大主机厂纷纷推进普及北斗系统，增加北斗系统前装量，加强车型智能化。因此我们也接到了主机厂针对TBOX的迭代需求，其重点升级需求即是定位模块需要增加对北斗系统的支持。而UBX-G7020-KA仅支持GPS与GNSS，并不支持北斗系统。

图2 UBX-G7020在旧版TBOX中的电路原理图

在评估迭代产品时，我们首先纳入评估范围的是ublox公司的UBX-M8030-KA-DR。在采购部门的建议和推荐，综合成本，性能，可靠性及供货情况，我们决定将国产品牌中科微的导航芯片AT6558D纳入评估范围，以提高产品性价比提升市场竞争力。从技术层面我们对二者的参数部分做了对比，具体请参考图3.

图3 UBX-M8030-KA-DR与AT6558D-5N参数对比

从参数层面看，AT6558D-5N并不是最好的，但产品设计是选择最适合的器件而非参数最优的器件，中间需要平衡性能，成本与可能性等因素。AT6558D-5N如下参数符合设计需求且满足主机厂对TBOX定位性能的要求。

·支持BDS/GPS/GLONASS多系统联合定位和单系统独立定位

·高性能解决方案

·低功耗

·BDS/GPS双模连续运行：<23mA（@3.3V）

·待机：~10uA（@3.3V）

·支持2.7~3.6V电源供电，典型3.3V供电。

·RTC和备份电路电源可低至1.5V

·内核电压1.2V

尤为重要的是，基于AT6558D-5N的设计，TBOX整体成本可降低约15%，极大的提高了产品的竞争力。经过和需求匹配及参数评估，我们决定选用中科微的AT6558D进行迭代产品设计，电路原理图图4供大家参考，同时笔者在设计过程中整理的一些tips也供大家参考。

·板层结构确定前需要板厂根据板间填充介质，板厚等信息确定务必做到射频线特性阻抗控制。

·由于AT6558D-5N中间需要一整块 GND，在做PCB 封装的时候需要组焊层隔成小块地，以防止中间焊锡过多造成周边pin 脚空焊。

·与PIN 40 连接的输入匹配网络要靠近Pin40 摆放。

·Pin23 和Pin7 为供电输入脚，请将退耦电容放置在Pin 脚旁边。因使用内部DCDC时，Pin21 脚位旁边也应有退耦电容。

·Crystal与TCXO 属于对外界敏感的器件，应该远离干扰源（包括易引起温度变化的器件）。对于TCXO，在VCC 端放置退耦电容。晶体下方不能有其他信号线穿过，只允许有地填充。晶体走线要立体包地。

·RF line 需要做到立体包地。且进行50ohm 阻抗控制。

· 电源线走线不能太细，建议250um；电源线走线立体包地远离干扰源，电源的干净程度对GPS 的性能有很大的影响。

·天线馈电点下方需全部净空处理。馈电点和馈地点的位置可与天线厂沟通后放置。

图4 AT6558D-5N在迭代TBOX电路原理图

采用AT6558D-5N的迭代TBOX经测试及实车验证，完全满足主机厂在GPS与北斗定位系统在性能与可靠性方面的要求，充分说明了AT6558D的优越性能及实用性。中科微专业的技术支持与服务令人印象深刻，推荐各位工程师同仁若有机会在新的设计中将中科微的AT6558D-5N纳入考虑范畴。

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全部评论（1）

海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2019-10-17

车载终端的定位功能是否需要考虑惯导功能呀

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