IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi IoT Gateway
Οδηγός χρήσης
IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi IoT Gateway
© 2023 CompuLab
Δεν παρέχεται καμία εγγύηση ακρίβειας σχετικά με το περιεχόμενο των πληροφοριών που περιέχονται σε αυτή τη δημοσίευση. Στο βαθμό που επιτρέπεται από τη νομοθεσία, καμία ευθύνη (συμπεριλαμβανομένης της ευθύνης έναντι οποιουδήποτε προσώπου λόγω αμέλειας) δεν θα γίνεται αποδεκτή από την CompuLab, τις θυγατρικές ή τους υπαλλήλους της για οποιαδήποτε άμεση ή έμμεση απώλεια ή ζημία που προκαλείται από παραλείψεις ή ανακρίβειες σε αυτό το έγγραφο. Το CompuLab διατηρεί το δικαίωμα να αλλάξει τις λεπτομέρειες αυτής της δημοσίευσης χωρίς προειδοποίηση. Τα ονόματα προϊόντων και εταιρειών στο παρόν ενδέχεται να είναι εμπορικά σήματα των αντίστοιχων κατόχων τους.
CompuLab
17 Ha Yetzira St., Yokneam Illit 2069208, Ισραήλ
Τηλ: +972 (4) 8290100
http://www.compulab.com
Φαξ: +972 (4) 8325251
Πίνακας 1 Σημειώσεις αναθεώρησης εγγράφου
| Ημερομηνία | Περιγραφή |
| Μάιος 2020 | ·Πρώτη κυκλοφορία |
| 2020 Ιουνίου XNUMX | ·Προστέθηκε P41 pin-out πίνακα στην ενότητα 5.9 ·Προστέθηκε αρίθμηση ακροδεκτών σύνδεσης στις ενότητες 5.4 και 5.10 |
| Αύγουστος 2020 | ·Προστέθηκαν πρόσθετες ενότητες βιομηχανικής εισόδου/εξόδου 3.10 και 5.10 |
| Σεπτέμβριος 2020 | ·Σταθερός αριθμός LED GPIO στην ενότητα 5.12 |
| Φεβρουάριος 2021 | ·Καταργήθηκε η ενότητα παλαιού τύπου |
| Οκτώβριος 2021 | ·Ενημερώθηκαν οι υποστηριζόμενες λειτουργίες CAN στην ενότητα 3.10.2 ·Σταθερός τύπος βύσματος κεραίας στην ενότητα 5.12 |
| Μάρτιος 2022 | · Προστέθηκε περιγραφή του πρόσθετου PoE στις ενότητες 3.11 και 5.13 |
| Ιανουάριος 2023 | · Προστέθηκε πρόσθετη περιγραφή εισόδου 4–20 mA στις ενότητες 3.10, 3.10.5 και 5.10 · Ενημερώθηκε το σχέδιο της αριστερής πλευράς στην ενότητα 5.1.3 · Ενημερωμένο διάγραμμα καλωδίωσης ψηφιακής εξόδου στην ενότητα 3.10.4 · Προστέθηκαν συνθήκες λειτουργίας ψηφιακής εισόδου/εξόδου στην ενότητα 3.10.4 |
| Φεβρουάριος 2023 | · Προστέθηκε τυπική κατανάλωση ενέργειας στην ενότητα 7.3 · Διορθώθηκε ο πίνακας αντιστοίχισης βύσματος κεραίας στην ενότητα 5.12 |
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
1.1 Σχετικά με αυτό το έγγραφο
Αυτό το έγγραφο αποτελεί μέρος ενός συνόλου εγγράφων που παρέχουν πληροφορίες απαραίτητες για τη λειτουργία και τον προγραμματισμό του Compulab IOT-GATE-iMX8.
1.2 Σχετικά Έγγραφα
Για πρόσθετες πληροφορίες που δεν καλύπτονται σε αυτό το εγχειρίδιο, ανατρέξτε στα έγγραφα που παρατίθενται στον Πίνακα 2.
Πίνακας 2 Σχετικά Έγγραφα
| Εγγραφο | Τοποθεσία |
| Πόροι σχεδίασης IOT-GATE-iMX8 | https://www.compulab.com/products/iot-gateways/iot-gate-imx8- industrial-arm-iot-gateway/#devres |
ΥΠΕΡVIEW
2.1 Σημαντικά σημεία
- Mini CPU NXP i.MX8M, τετραπύρηνος Cortex-A53
- Έως 4 GB RAM και 128 GB eMMC
- Μόντεμ LTE, WiFi ac, Bluetooth 5.1
- 2x Ethernet, 3x USB2, RS485 / RS232, CAN-FD
- Προσαρμοσμένες πλακέτες επέκτασης I/O
- Σχεδιασμός χωρίς ανεμιστήρα σε αλουμίνιο, ανθεκτικό περίβλημα
- Σχεδιασμένο για αξιοπιστία και λειτουργία 24/7
- Ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -40C έως 80C
- 5 χρόνια εγγύηση και 15 χρόνια διαθεσιμότητα
- Wide input voltagεύρος από 8V έως 36V
- Debian Linux και Yocto Project
2.2 Προδιαγραφές
Πίνακας 3 CPU, RAM και αποθήκευση
| Χαρακτηριστικό | Προδιαγραφές |
| CPU | NXP i.MX8M Mini, τετραπύρηνος ARM Cortex-A53, 1.8 GHz |
| Συνεπεξεργαστής σε πραγματικό χρόνο | ARM Cortex-M4 |
| ΕΜΒΟΛΟ | 1 GB – 4 GB, LPDDR4 |
| Πρωτεύουσα αποθήκευση | Φλας 4GB – 64GB eMMC, κολλημένο ενσωματωμένο |
| Δευτερεύουσα αποθήκευση | Φλας 16GB – 64GB eMMC, προαιρετική μονάδα |
Πίνακας 4 Δίκτυο
| Χαρακτηριστικό | Προδιαγραφές |
| LAN | 1 x θύρα Ethernet 1000 Mbps, υποδοχή RJ45 |
| 1 x θύρα Ethernet 100 Mbps, υποδοχή RJ45 | |
| WiFi | 802.11ac Διεπαφή WiFi Μονάδα Intel WiFi 6 AX200 |
| Bluetooth | Μονάδα Bluetooth 5.1 BLE Intel WiFi 6 AX200 |
| Κυτταρικός | Κυψελοειδής μονάδα 4G/LTE CAT1, Simcom SIM7600G * μέσω υποδοχής mini-PCie |
| Ενσωματωμένη υποδοχή κάρτας micro-SIM | |
| GNSS | GPS / GLONASS Υλοποιήθηκε με τη μονάδα Simcom SIM7600G |
Πίνακας 5 I/O και σύστημα
| Χαρακτηριστικό | Προδιαγραφές |
| PCI Express | Κύρια υποδοχή mini-PCIe, πλήρους μεγέθους * χρησιμοποιείται για μονάδα WiFi/BT όταν υπάρχει η επιλογή "WB". |
| Δευτερεύουσα υποδοχή mini-PCIe, μόνο USB, πλήρους μεγέθους * χρησιμοποιείται για κινητό μόντεμ όταν υπάρχει η επιλογή "JS7600G". |
|
| USB | 3x θύρες USB2.0, υποδοχές τύπου Α |
| Σειράς | 1x RS485 (half-duplex) / θύρα RS232, μπλοκ τερματικού |
| 1x σειριακή κονσόλα μέσω γέφυρας UART-to-USB, υποδοχή micro-USB | |
| Μονάδα επέκτασης I/O | Έως 2x CAN-FD / RS485 / RS232, απομονωμένη, υποδοχή μπλοκ ακροδεκτών |
| 4x ψηφιακές είσοδοι + 4x ψηφιακές έξοδοι, απομονωμένη, υποδοχή μπλοκ ακροδεκτών | |
| Επέκταση | Υποδοχή επέκτασης για πρόσθετες πλακέτες 2x SPI, 2x UART, I2C, 12x GPIO |
| Ασφάλεια | Ασφαλής εκκίνηση, υλοποιημένη με μονάδα i.MX8M Mini HAB |
| RTC | Ρολόι πραγματικού χρόνου που λειτουργεί από ενσωματωμένη μπαταρία σε σχήμα νομίσματος |
Πίνακας 6 Ηλεκτρολογικά, Μηχανολογικά και Περιβαλλοντικά
| Προμήθεια Voltage | Μη ρυθμιζόμενο 8V έως 36V |
| Κατανάλωση ρεύματος | 2W – 7W, ανάλογα με το φορτίο του συστήματος και τη διαμόρφωση |
| Διαστάσεις | 112 x 84 x 25 mm |
| Υλικό περιβλήματος | Περίβλημα αλουμινίου |
| Ψύξη | Παθητική ψύξη, σχεδιασμός χωρίς ανεμιστήρα |
| Βάρος | 450 γρ |
| MTTF | > 200,000 ώρες |
| Θερμοκρασία λειτουργίας | Εμπορική: 0° έως 60° C Επέκταση: -20° έως 60° C Βιομηχανικό: -40° έως 80° C |
ΠΥΡΗΝΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ
3.1 NXP I.MX8M Mini Soc
Η οικογένεια επεξεργαστών NXP i.MX8M Mini διαθέτει προηγμένη υλοποίηση ενός τετραπλού πυρήνα ARM® Cortex®-A53, ο οποίος λειτουργεί σε ταχύτητες έως και 1.8 GHz. Ένας γενικός επεξεργαστής Cortex®-M4 πυρήνα επιτρέπει την επεξεργασία χαμηλής κατανάλωσης.
Εικόνα 1 Μίνι μπλοκ διάγραμμα i.MX8M 
3.2 Μνήμη συστήματος
3.2.1 DRAM
Το IOT-GATE-iMX8 είναι διαθέσιμο με ενσωματωμένη μνήμη LPDDR4 έως και 4 GB.
3.2.2 Πρωτεύουσα αποθήκευση
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει έως και 64 GB ενσωματωμένης μνήμης eMMC για την αποθήκευση του φορτωτή εκκίνησης και του λειτουργικού συστήματος (πυρήνα androot fileσύστημα). Ο υπόλοιπος χώρος EMMC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση δεδομένων γενικού σκοπού (χρήστη).
3.2.3 Δευτερεύουσα αποθήκευση
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει μια προαιρετική μονάδα eMMC που επιτρέπει την επέκταση της μη πτητικής μνήμης του συστήματος για την αποθήκευση πρόσθετων δεδομένων, τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας της κύριας αποθήκευσης ή την εγκατάσταση ενός δευτερεύοντος λειτουργικού συστήματος. Η μονάδα eMMC είναι εγκατεστημένη στην υποδοχή P14.
3.3 WiFi και Bluetooth
Το IOT-GATE-iMX8 μπορεί προαιρετικά να συναρμολογηθεί με τη μονάδα Intel WiFi 6 AX200 που παρέχει διασυνδέσεις 2×2 WiFi 802.11ax και Bluetooth 5.1.
Η μονάδα AX200 συναρμολογείται στην υποδοχή mini-PCIe #1 (P6).
Οι συνδέσεις κεραίας WiFi / Bluetooth είναι διαθέσιμες μέσω υποδοχών RP-SMA στο πλαϊνό πάνελ IOT-GATE-iMX8.
3.4 Κινητό και GPS
Η κυτταρική διεπαφή IOT-GATE-iMX8 υλοποιείται με μια μονάδα μόντεμ mini-PCIe και μια υποδοχή microSIM.
Για να ρυθμίσετε το IOT-GATE-iMX8 για λειτουργικότητα κινητής τηλεφωνίας, εγκαταστήστε μια ενεργή κάρτα SIM στην υποδοχή micro-SIM P12. Η μονάδα κινητής τηλεφωνίας θα πρέπει να εγκατασταθεί στην υποδοχή mini-PCIe P8.
Η μονάδα κυψελοειδούς μόντεμ υλοποιεί επίσης GNNS / GPS.
Οι συνδέσεις κεραίας μόντεμ είναι διαθέσιμες μέσω υποδοχών RP-SMA στον πλαϊνό πίνακα IOT-GATE-iMX8. Το CompuLab παρέχει το IOT-GATE-iMX8 με τις ακόλουθες επιλογές κινητού μόντεμ:
- Μονάδα 4G/LTE CAT1, Simcom SIM7600G (καθολικές ζώνες)
Εικόνα 2 Θέση εξυπηρέτησης – κυψελοειδές μόντεμ 
3.5 Ethernet
Το IOT-GATE-iMX8 ενσωματώνει δύο θύρες Ethernet:
- ETH1 – κύρια θύρα 1000 Mbps που υλοποιείται με i.MX8M Mini MAC και Atheros AR8033 PHY
- ETH2 – δευτερεύουσα θύρα 100 Mbps που υλοποιείται με ελεγκτή Microchip LAN9514
Οι θύρες Ethernet είναι διαθέσιμες στη διπλή υποδοχή RJ45 P46.
3.6 2.0 USB
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει τρεις εξωτερικές θύρες υποδοχής USB2.0. Οι θύρες δρομολογούνται στις υποδοχές USB P3, P4 και J4. Η θύρα USB του μπροστινού πίνακα (J4) υλοποιείται απευθείας με τη διεπαφή εγγενούς USB i.MX8M Mini. Οι θύρες πίσω πλαισίου (P3, P4) υλοποιούνται με τον ενσωματωμένο διανομέα USB.
3.7 RS485 / RS232
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει μια θύρα RS485 / RS232 με δυνατότητα διαμόρφωσης από το χρήστη που υλοποιείται με τον πομποδέκτη SP330 συνδεδεμένο στη θύρα NXP i.MX8M Mini UART. Τα σήματα θύρας δρομολογούνται στη φίσα του μπλοκ ακροδεκτών P7.
3.8 Κονσόλα σειριακού εντοπισμού σφαλμάτων
Το IOT-GATE-IMX8 διαθέτει μια σειριακή κονσόλα εντοπισμού σφαλμάτων μέσω γέφυρας UART-to-USB μέσω υποδοχής micro USB P5. Η γέφυρα CP2104 UART-to-USB συνδέεται με τη θύρα i.MX8M Mini UART. CP2104 Τα σήματα USB δρομολογούνται στην υποδοχή micro USB που βρίσκεται στον μπροστινό πίνακα.
3.9 Υποδοχή επέκτασης I/O
Η διεπαφή επέκτασης IOT-GATE-iMX8 είναι διαθέσιμη στην υποδοχή M.2 Key-E P41. Η υποδοχή επέκτασης επιτρέπει την ενσωμάτωση προσαρμοσμένων πλακών πρόσθετων I/O στο IOT-GATE-iMX8. Η υποδοχή επέκτασης διαθέτει ένα σύνολο ενσωματωμένων διεπαφών όπως I2C, SPI, UART και GPIO. Όλες οι διεπαφές προέρχονται απευθείας από το i.MX8M Mini SoC.
3.10 Βιομηχανικό πρόσθετο I/O
Το IOT-GATE-iMX8 μπορεί προαιρετικά να συναρμολογηθεί με το βιομηχανικό πρόσθετο I/O που είναι εγκατεστημένο στην υποδοχή επέκτασης I/O. Το βιομηχανικό πρόσθετο I/O διαθέτει έως και τρεις ξεχωριστές μονάδες I/O που επιτρέπουν την υλοποίηση διαφορετικών συνδυασμών απομονωμένων CAN, RS485, RS232, ψηφιακών εξόδων και εισόδων. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τους υποστηριζόμενους συνδυασμούς I/O και τους κωδικούς παραγγελίας.
Πίνακας 7 Βιομηχανικό πρόσθετο I/O – Υποστηριζόμενοι συνδυασμοί
| Λειτουργία | Κωδικός παραγγελίας | |
| Μονάδα I/O A | RS232 (rx/tx) | FARS2 |
| RS485 (2 καλωδίων) | FARS4 | |
| CAN-FD | FACAN | |
| Είσοδος 4–20 mA | FACL42 | |
| Μονάδα I/O B | RS232 (rx/tx) | FBRS2 |
| RS485 (2 καλωδίων) | FBRS4 | |
| CAN-FD | FBCAN | |
| Είσοδος 4–20 mA | FBCL42 | |
| Μονάδα I/O C | 4x DI + 4x DO | FCDIO |
Συνδυασμός π.χamples:
- Για 2x RS485 ο κωδικός παραγγελίας θα είναι IOTG-IMX8-…-FARS4-FBRS4-…
- Για RS485 + CAN + 4xDI+4xDO, ο κωδικός παραγγελίας θα είναι IOTG-IMX8-…-FARS4-FBCAN-FCDIO…
Για λεπτομέρειες σύνδεσης, ανατρέξτε στην ενότητα 5.10
3.10.1 RS485
Η λειτουργία RS485 υλοποιείται με πομποδέκτη MAX13488 που συνδέεται με τη θύρα i.MX8M-Mini UART. Βασικά χαρακτηριστικά:
- 2 συρμάτων, ημι-αμφίδρομη
- Γαλβανική απομόνωση από την κύρια μονάδα και άλλες μονάδες I/O
- Προγραμματιζόμενος ρυθμός baud έως και 4 Mbps
- Ελεγχόμενη από λογισμικό αντίσταση τερματισμού 120ohm
3.10.2 CAN-FD
Η λειτουργία CAN υλοποιείται με τον ελεγκτή MCP2518FD που συνδέεται με τη θύρα i.MX8M-Mini SPI.
- Υποστηρίζει λειτουργίες CAN 2.0A, CAN 2.0B και CAN FD
- Γαλβανική απομόνωση από την κύρια μονάδα και άλλες μονάδες I/O
- Ρυθμός δεδομένων έως 8 Mbps
3.10.3 RS232
Η λειτουργία RS232 υλοποιείται με πομποδέκτη MAX3221 (ή συμβατό) που συνδέεται με τη θύρα i.MX8MMini UART. Βασικά χαρακτηριστικά:
- Μόνο RX/TX
- Γαλβανική απομόνωση από την κύρια μονάδα και άλλες μονάδες I/O
- Προγραμματιζόμενος ρυθμός baud έως 250 kbps
3.10.4 Ψηφιακές είσοδοι και έξοδοι
Τέσσερις ψηφιακές είσοδοι υλοποιούνται με τον ψηφιακό τερματισμό CLT3-4B σύμφωνα με το EN 61131-2. Τέσσερις ψηφιακές έξοδοι υλοποιούνται με το ρελέ στερεάς κατάστασης VNI4140K σύμφωνα με το EN 61131-2. Βασικά χαρακτηριστικά:
- Σχεδιασμένο για εφαρμογές 24V PLC
- Γαλβανική απομόνωση από την κύρια μονάδα και άλλες μονάδες I/O
- Ψηφιακές εξόδους μέγιστο ρεύμα εξόδου – 0.5A ανά κανάλι
Πίνακας 8 Συνθήκες Λειτουργίας Ψηφιακής Εισόδου/Εξόδου
| Παράμετρος | Περιγραφή | Ελάχ | Τυπ. | Μέγ | Μονάδα |
| 24V_IN | Εξωτερικό τροφοδοτικό voltage | 12 | 24 | 30 | V |
| Χαμηλό VIN | Μέγιστη είσοδος voltagαναγνωρίζεται ως LOW | 4 | V | ||
| VIN Υψηλό | Minimal input voltage αναγνωρίζεται ως HIGH | 6 | V |
Εικόνα 3 Ψηφιακή έξοδος – τυπική καλωδίωση π.χample
Εικόνα 4 Ψηφιακή είσοδος – τυπική καλωδίωση π.χample 
3.10.5 Είσοδος 4–20 mA
Η είσοδος 4–20 mA υλοποιείται με το Maxim MAX11108 12-bit ADC.
Το ADC είναι απομονωμένο από την κύρια μονάδα IOT-GATE-IMX8. Το κύκλωμα εισόδου ADC φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Εικόνα 5 Είσοδος 4–20 mA – Κύκλωμα εισόδου ADC 
3.11 Πρόσθετο PoE
Το IOT-GATE-iMX8 μπορεί προαιρετικά να συναρμολογηθεί με μια πρόσθετη κάρτα PoE εγκατεστημένη στην υποδοχή επέκτασης I/O. Το πρόσθετο PoE υλοποιεί μια επιπλέον θύρα Ethernet 100 Mbit με δυνατότητα συσκευής PoE. Όταν συναρμολογείται με πρόσθετο PoE (επιλογή διαμόρφωσης "FPOE"), το IOT-GATE-iMX8 μπορεί να τροφοδοτηθεί από ένα καλώδιο δικτύου με δυνατότητα POE PSE.
Η πρόσθετη θύρα Ethernet PoE υλοποιείται χρησιμοποιώντας τον ελεγκτή Microchip LAN9500A. Εξοπλισμένο με το πρόσθετο PoE, το IOT-GATE-iMX8 είναι μια συσκευή κατηγορίας IEEE 802.3af που μπορεί να δεχθεί έως και 13.5 W από το καλώδιο δικτύου. Το POE PD υλοποιείται με ημιαγωγούς ON NCP1090.
ΣΗΜΕΙΩΜΑ: Το πρόσθετο PoE χρησιμοποιεί την υποδοχή επέκτασης I/O. Το πρόσθετο PoE δεν μπορεί να συνδυαστεί με το πρόσθετο βιομηχανικής εισόδου/εξόδου ή οποιαδήποτε άλλη πρόσθετη κάρτα.
ΣΗΜΕΙΩΜΑ: Ο ελεγκτής Ethernet πρόσθετου PoE χρησιμοποιεί μία από τις θύρες USB του συστήματος. Όταν υπάρχει πρόσθετο PoE, η υποδοχή USB P4 του πίσω πίνακα είναι απενεργοποιημένη.
ΛΟΓΙΚΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ
4.1 Υποσύστημα Power
4.1.1 Ράγες ισχύος
Το IOT-GATE-iMX8 τροφοδοτείται με μία ράγα ισχύος με voltagεύρος από 8V έως 36V.
4.1.2 Τρόποι τροφοδοσίας
Το IOT-GATE-iMX8 υποστηρίζει δύο λειτουργίες τροφοδοσίας υλικού.
Πίνακας 9 Λειτουργίες ισχύος
| Λειτουργία τροφοδοσίας | Περιγραφή |
| ON | Όλες οι εσωτερικές ράγες ισχύος είναι ενεργοποιημένες. Η λειτουργία εισέρχεται αυτόματα όταν είναι συνδεδεμένη η κύρια παροχή ρεύματος. |
| ΜΑΚΡΙΑ ΑΠΟ | Οι ράγες τροφοδοσίας i.MX8M Mini με πυρήνα είναι απενεργοποιημένες, οι περισσότερες ράγες τροφοδοσίας περιφερειακών είναι απενεργοποιημένες. |
4.1.3 Εφεδρική μπαταρία RTC
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει μπαταρία λιθίου σε σχήμα νομίσματος 120 mAh, η οποία διατηρεί το ενσωματωμένο RTC όποτε δεν υπάρχει η κύρια παροχή ρεύματος.
4.2 Ρολόι πραγματικού χρόνου
Το IOT-GATE-iMX8 RTC υλοποιείται με το ρολόι πραγματικού χρόνου AM1805 (RTC). Το RTC συνδέεται στο i.MX8M SoC χρησιμοποιώντας τη διεπαφή I2C2 στη διεύθυνση 0xD2/D3. Η εφεδρική μπαταρία IOT-GATE-iMX8 διατηρεί το RTC σε λειτουργία για να διατηρεί πληροφορίες για το ρολόι και την ώρα όποτε δεν υπάρχει η κύρια παροχή ρεύματος.
ΔΙΕΠΑΦΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ
5.1 Τοποθεσίες σύνδεσης
5.1.1 Πρόσοψη 
5.1.2 Πίσω πίνακας
5.1.3 αριστερός πλαϊνός πίνακας 
5.1.4 Πίνακας δεξιάς πλευράς
5.1.5 Κόλπος εξυπηρέτησης 
5.2 DC Power Jack (J1)
Υποδοχή εισόδου DC.
Πίνακας 10 Πείρο εξόδου σύνδεσης J1
| Καρφίτσα | Όνομα σήματος |  |
| 1 | DC IN | |
| 2 | GND | |
Πίνακας 11 Δεδομένα σύνδεσης J1
| Κατασκευαστής | Κατασκευή P/N |
| Επικοινωνήστε με την Τεχνολογία | DC-081HS(-2.5) |
Η υποδοχή είναι συμβατή με τη μονάδα τροφοδοσίας IOT-GATE-iMX8 που διατίθεται από το CompuLab.
5.3 Υποδοχές κεντρικού υπολογιστή USB (J4, P3, P4)
Οι εξωτερικές θύρες κεντρικού υπολογιστή IOT-GATE-iMX8 USB2.0 είναι διαθέσιμες μέσω τριών τυπικών υποδοχών USB τύπου Α (J4, P3, P4). Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην ενότητα 3.6 αυτού του εγγράφου.
5.4 Υποδοχή RS485 / RS232 (P7)
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει ρυθμιζόμενη διεπαφή RS485 / RS232 που δρομολογείται στο τερματικό μπλοκ P7. Ο τρόπος λειτουργίας RS485 / RS232 ελέγχεται σε λογισμικό. Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην τεκμηρίωση του IOT-GATEiMX8 Linux.
Πίνακας 12 Πείρο-έξοδος σύνδεσης P7
| Καρφίτσα | Λειτουργία RS485 | Λειτουργία RS232 | Αρίθμηση καρφιτσών |
| 1 | RS485_NEG | RS232_TXD |
|
| 2 | RS485_POS | RS232_RTS | |
| 3 | GND | GND | |
| 4 | NC | RS232_CTS | |
| 5 | NC | RS232_RXD | |
| 6 | GND | GND |
5.5 Σειριακή κονσόλα εντοπισμού σφαλμάτων (P5)
Η διεπαφή της σειριακής κονσόλας εντοπισμού σφαλμάτων IOT-GATE-iMX8 δρομολογείται στην υποδοχή micro USB P5. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στην ενότητα 3.8 αυτού του εγγράφου.
5.6 RJ45 Dual Ethernet Connector (P46)
Οι δύο θύρες Ethernet IOT-GATE-iMX8 δρομολογούνται στη διπλή υποδοχή RJ45 P46. Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην ενότητα 3.5 αυτού του εγγράφου.
5.7 Υποδοχή USIM (P12)
Η υποδοχή uSIM (P12) είναι συνδεδεμένη στην υποδοχή mini-PCIe P8.
5.8 Υποδοχές Mini-PCIe (P6, P8)
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει δύο υποδοχές mini-PCIe (P6, P8) που υλοποιούν διαφορετικές διεπαφές και προορίζονται για διαφορετικές λειτουργίες.
- Η υποδοχή Mini-PCie #1 προορίζεται κυρίως για μονάδες WiFi που απαιτούν διασύνδεση PCIe
- Η υποδοχή Mini-PCIe #2 προορίζεται κυρίως για κινητά μόντεμ και μονάδες LORA
Πίνακας 13 διεπαφές υποδοχής mini-PCIe
| Διασύνδεση | υποδοχή mini-PCIe #1 (P6) | υποδοχή mini-PCIe #2 (P8) |
| PCIe | Ναί | Οχι |
| USB | Ναί | Ναί |
| SIM | Οχι | Ναί |
ΣΗΜΕΙΩΜΑ: Η υποδοχή Mini-PCIe #2 (P8) δεν διαθέτει διασύνδεση PCIe.
5.9 Επέκταση εισόδου/εξόδου (P41)
Η υποδοχή επέκτασης IOT-GATE-iMX8 I/O P41 επιτρέπει τη σύνδεση πρόσθετων πλακών στο IOT-GATE-iMX8.
Ορισμένα από τα σήματα P41 προέρχονται από πολυλειτουργικές ακίδες i.MX8M Mini. Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τις λειτουργίες pin-out του βύσματος και τις διαθέσιμες λειτουργίες pin.
ΣΗΜΕΙΩΜΑ: Η επιλογή πολυλειτουργικής λειτουργίας pin ελέγχεται στο λογισμικό.
ΣΗΜΕΙΩΜΑ: Κάθε πολυλειτουργική ακίδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μία μόνο λειτουργία κάθε φορά.
ΣΗΜΕΙΩΜΑ: Μόνο ένας ακροδέκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κάθε λειτουργία (σε περίπτωση που μια λειτουργία είναι διαθέσιμη σε περισσότερες από μία ακίδες διασύνδεσης πλακέτας φορέα).
Πίνακας 14 Πείρο-έξοδος σύνδεσης P41
| Καρφίτσα | Μοναδικό όνομα | Περιγραφή |
| 1 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
| 2 | VCC_3V3 | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 3.3V |
| 3 | EXT_HUSB_DP3 | Προαιρετικό θετικό σήμα δεδομένων θύρας USB. Πολυπλεξία με υποδοχή P4 στο πίσω μέρος |
| 4 | VCC_3V3 | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 3.3V |
| 5 | EXT_HUSB_DN3 | Προαιρετικό αρνητικό σήμα δεδομένων θύρας USB. Πολυπλεξία με υποδοχή P4 του πίσω πίνακα. |
| 6 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο |
| 7 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
| 8 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο |
| 9 | JTAG_NTRST | Επεξεργαστής JTAG διεπαφή. Δοκιμή σήματος επαναφοράς. |
| 10 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 11 | JTAG_TMS | Επεξεργαστής JTAG διεπαφή. Σήμα επιλογής λειτουργίας δοκιμής. |
| 12 | VCC_SOM | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 3.7V |
| 13 | JTAG_TDO | Επεξεργαστής JTAG διεπαφή. Δοκιμή σήματος εξόδου δεδομένων. |
| 14 | VCC_SOM | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 3.7V |
| 15 | JTAG_TDI | Επεξεργαστής JTAG διεπαφή. Δοκιμή δεδομένων στο σήμα. |
| 16 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 17 | JTAG_TCK | Επεξεργαστής JTAG διεπαφή. Δοκιμαστικό σήμα ρολογιού. |
| 18 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 19 | JTAG_MOD | Επεξεργαστής JTAG διεπαφή. JTAG σήμα λειτουργίας. |
| 20 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 21 | VCC_5V | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 5V |
| 22 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 23 | VCC_5V | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 5V |
| 32 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 33 | QSPIA_DATA3 | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: QSPIA_DATA3, GPIO3_IO[9] |
| 34 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 35 | QSPIA_DATA2 | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: QSPI_A_DATA2, GPIO3_IO[8] |
| 36 | ECSPI2_MISO/UART4_CTS | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: ECSPI2_MISO, UART4_CTS, GPIO5_IO[12] |
| 37 | QSPIA_DATA1 | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: QSPI_A_DATA1, GPIO3_IO[7] |
| 38 | ECSPI2_SS0/UART4_RTS | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: ECSPI2_SS0, UART4_RTS, GPIO5_IO[13] |
| 39 | QSPIA_DATA0 | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: QSPI_A_DATA0, GPIO3_IO[6] |
| 40 | ECSPI2_SCLK/UART4_RX | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: ECSPI2_SCLK, UART4_RXD, GPIO5_IO[10] |
| 41 | QSPIA_NSS0 | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: QSPI_A_SS0_B, GPIO3_IO[1] |
| 42 | ECSPI2_MOSI/UART4_TX | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: ECSPI2_MOSI, UART4_TXD, GPIO5_IO[11] |
| 43 | QSPIA_SCLK | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: QSPI_A_SCLK, GPIO3_IO[0] |
| 44 | VCC_SOM | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 3.7V |
| 45 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
| 46 | VCC_SOM | IOT-GATE-iMX8 ράγα τροφοδοσίας 3.7V |
| 47 | DSI_DN3 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #3 αρνητικό |
| 48 | I2C4_SCL_CM | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: I2C4_SCL, PWM2_OUT, GPIO5_IO[20] |
| 49 | DSI_DP3 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #3 θετικό |
| 50 | I2C4_SDA_CM | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: I2C4_SDA, PWM1_OUT, GPIO5_IO[21] |
| 51 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
| 52 | SAI3_TXC | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: GPT1_COMPARE2, UART2_TXD, GPIO5_IO[0] |
| 53 | DSI_DN2 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #2 αρνητικό |
| 54 | SAI3_TXFS | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: GPT1_CAPTURE2, UART2_RXD, GPIO4_IO[31] |
| 55 | DSI_DP2 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #2 θετικό |
| 56 | UART4_TXD | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: UART4_TXD, UART2_RTS, GPIO5_IO[29] |
| 57 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
| 58 | UART2_RXD/ECSPI3_MISO | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: UART2_RXD, ECSPI3_MISO, GPIO5_IO[24] |
| 59 | DSI_DN1 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #1 αρνητικό |
| 60 | UART2_TXD/ECSPI3_SS0 | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: UART2_TXD, ECSPI3_SS0, GPIO5_IO[25] |
| 61 | DSI_DP1 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #1 θετικό |
| 62 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 63 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
| 64 | ΡΕΖΕΡΒΕ | Επιφυλάσσεται για μελλοντική χρήση. Πρέπει να μείνει ασύνδετο. |
| 65 | DSI_DN0 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #0 αρνητικό |
| 66 | UART4_RXD | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: UART4_RXD, UART2_CTS, GPIO5_IO[28] |
| 67 | DSI_DP0 | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς δεδομένων #0 θετικό |
| 68 | ECSPI3_SCLK | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: ECSPI3_SCLK, GPIO5_IO[22] |
| 69 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
| 70 | ECSPI3_MOSI | Πολυλειτουργικό σήμα. Διαθέσιμες λειτουργίες: ECSPI3_MOSI, GPIO5_IO[23] |
| 71 | DSI_CKN | MIPI-DSI, αρνητικό ζεύγος διαφοράς ρολογιού |
| 72 | EXT_PWRBTNn | Σήμα ON/OFF IOT-GATE-iMX8 |
| 73 | DSI_CKP | MIPI-DSI, ζεύγος διαφοράς ρολογιού θετικό |
| 74 | EXT_RESETn | Σήμα ψυχρής επαναφοράς IOT-GATE-iMX8 |
| 75 | GND | Κοινό έδαφος IOT-GATE-iMX8 |
5.10
Βιομηχανική πρόσθετη κάρτα εισόδου/εξόδου
Πίνακας 15 Pin-out βύσματος πρόσθετου I/O βιομηχανικής χρήσης
| Μονάδα I/O | Καρφίτσα | Singal |
| A | 1 | RS232_TXD / RS485_POS / CAN_H / 4-20_mA_IN+ |
| 2 | ISO_GND_A | |
| 3 | RS232_RXD / RS485_NEG / CAN_L | |
| 4 | NC | |
| 5 | 4-20_mA_IN- | |
| B | 6 | 4-20_mA_IN- |
| 7 | RS232_TXD / RS485_POS / CAN_H / 4-20_mA_IN+ | |
| 8 | ISO_GND_B | |
| 9 | RS232_RXD / RS485_NEG / CAN_L | |
| 10 | NC | |
| C | 11 | OUT0 |
| 12 | OUT2 | |
| 13 | OUT1 | |
| 14 | OUT3 | |
| 15 | IN0 | |
| 16 | IN2 | |
| 17 | IN1 | |
| 18 | IN3 | |
| 19 | 24V_IN | |
| 20 | ISO_GND_C |
Πίνακας 16 Δεδομένα βιομηχανικής σύνδεσης πρόσθετου I/O
| Τύπος σύνδεσης | Αρίθμηση καρφιτσών |
| P/N: Kunacon PDFD25420500K Βύσμα διπλής ακατέργαστης 20 ακίδων με συνδέσεις ελατηρίου ώθησης Κλείδωμα: βιδωτή φλάντζα Βήμα: 2.54 mm Διατομή σύρματος: AWG 20 – AWG 30 |
 |
5.11 Ενδεικτικές λυχνίες LED
Οι παρακάτω πίνακες περιγράφουν τις ενδεικτικές λυχνίες LED IOT-GATE-iMX8.
Πίνακας 17 LED ισχύος (DS1)
| Συνδέθηκε το κύριο ρεύμα | Κατάσταση LED |
| Ναί | On |
| Οχι | Μακριά από |
Πίνακας 18 LED χρήστη (DS4)
Το LED γενικής χρήσης (DS4) ελέγχεται από τα SoC GPIO GP3_IO19 και GP3_IO25.
| GP3_IO19 κατάσταση | GP3_IO25 κατάσταση | Κατάσταση LED |
| Χαμηλός | Χαμηλός | Μακριά από |
| Χαμηλός | Ψηλά | Πράσινος |
| Ψηλά | Χαμηλός | Κίτρινος |
| Ψηλά | Ψηλά | Πορτοκάλι |
5.12 Υποδοχές κεραίας
Το IOT-GATE-iMX8 διαθέτει έως και τέσσερις υποδοχές RP-SMA για εξωτερικές κεραίες.
Πίνακας 19 Προεπιλεγμένη αντιστοίχιση υποδοχής κεραίας
| Συνδετήρας | Λειτουργία |
| ΑΝΤ1 | Κεραία WiFi-A / BT |
| ΑΝΤ2 | Κεραία WiFi-B |
| ΑΝΤ3 | Κεραία μόντεμ GNSS |
| ΑΝΤ4 | Μόντεμ ΚΥΡΙΑ κεραία |
5.13 Πρόσθετο PoE Υποδοχή Ethernet RJ45
Η πρόσθετη θύρα Ethernet IOT-GATE-iMX8 PoE δρομολογείται στην τυπική υποδοχή RJ45 στην αριστερή πλευρά. Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην ενότητα 3.11 αυτού του εγγράφου.
ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ
Το μοντέλο IOT-GATE-iMX8 3D είναι διαθέσιμο για λήψη στη διεύθυνση:
https://www.compulab.com/products/iot-gateways/iot-gate-imx8-industrial-arm-iot-gateway/#devres
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ
7.1 Απόλυτες μέγιστες βαθμολογίες
Πίνακας 20 Απόλυτες μέγιστες βαθμολογίες
| Παράμετρος | Ελάχ | Μέγ | Μονάδα |
| Κύριο τροφοδοτικό voltage | -0.3 | 40 | V |
7.2 Συνιστώμενες συνθήκες λειτουργίας
Πίνακας 21 Συνιστώμενες συνθήκες λειτουργίας
| Παράμετρος | Ελάχ | Τυπ. | Μέγ | Μονάδα |
| Κύριο τροφοδοτικό voltage | 8 | 12 | 36 | V |
7.3 Τυπική κατανάλωση ενέργειας
Πίνακας 22 Τυπική κατανάλωση ενέργειας IOT-GATE-iMX8
| Θήκη χρήσης | Χρήση περιγραφής περίπτωσης | Ρεύμα | Εξουσία |
| Linux σε αδράνεια | Linux up, Ethernet up, καμία δραστηριότητα | 220 mA | 2.6W |
| Μεταφορά δεδομένων Wi-Fi ή Ethernet | Linux up + ενεργό ethernet ή μετάδοση δεδομένων Wi-Fi | 300 mA | 3.6W |
| Μεταφορά δεδομένων κινητού μόντεμ | Linux up +ενεργό μόντεμ μετάδοση δεδομένων | 420 mA | 5W |
| Βαρύ μικτό φορτίο χωρίς κυτταρική δραστηριότητα | Τεστ πίεσης CPU και μνήμης + λειτουργία Wi-Fi + λειτουργία Bluetooth + Δραστηριότητα Ethernet + LED |
400 mA |
4.8W |
| Βαρύ μικτό φορτίο με ενεργή μεταφορά δεδομένων μόντεμ κινητής τηλεφωνίας | CPU και τεστ πίεσης μνήμης + ενεργή μετάδοση δεδομένων μόντεμ |
600 mA |
7.2W |
Η κατανάλωση ενέργειας έχει μετρηθεί με την ακόλουθη ρύθμιση:
- Configuration – IOTG-IMX8-D4-NA32-WB-JS7600G-FARS4-FBCAN-PS-XL
- Τυπικό IOT-GATE-IMX8 12VDC PSU
- Στοίβα λογισμικού – stock Debian (Bullseye) για IOT-GATE-iMX8 v3.1.2
Έγγραφα / Πόροι
 |
CompuLab IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi IoT Gateway [pdf] Οδηγός χρήστη IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi IoT Gateway, IOT-GATE-iMX8, Industrial Raspberry Pi IoT Gateway, Raspberry Pi IoT Gateway, Pi IoT Gateway |
