Guía de usuario de CompuLab SBC-IOT-IMX8PLUS Industrial Raspberry Pi IoT Gateway

Documento	Localización
Recursos SBC-IOT-IMX8PLUS	https://www.compulab.com/products/sbcs/sbc-iot-imx8plus-nxp-i- mx8m-plus-internet-of-things-single-board-computer/#devres

REMATADOVIEW

Destacados

CPU NXP i.MX8M-Plus, Cortex-A53 de catro núcleos
Ata 8 GB de RAM e 128 GB de eMMC

Módem LTE/4G, WiFi 802.11ax, Bluetooth 5.3
2x LAN, USB3.0, 2x USB2.0 e bus CAN

Ata 3x RS485 | RS232 e E/S dixital
Arranque seguro e Watchdog de hardware

Deseñado para fiabilidade e funcionamento 24/7
Amplio rango de temperatura de -40C a 80C

Vol. De entradatage rango de 8V a 36V e cliente PoE
Proxecto Debian Linux e Yocto

Especificacións

Táboa 3 Núcleo da CPU, RAM e almacenamento

Característica	Especificacións
CPU	NXP i.MX8M Plus Quad, ARM Cortex-A53 de catro núcleos, 1.8 GHz
NPU	Unidade de procesamento neuronal AI/ML, ata 2.3 TOPS
Coprocesador en tempo real	ARM Cortex-M7, 800 Mhz
RAM	1 GB - 8 GB, LPDDR4
Almacenamento primario	Flash eMMC de 16 GB – 128 GB, soldado a bordo

Táboa 4 Rede

Característica	Especificacións
LAN	2 x 1000 Mbps Ethernet portx, conectores RJ45
WiFi e Bluetooth	802.11ax WiFi e Bluetooth 5.3 BLE Implementado co módulo Intel WiFi 6E AX210 2x antenas de pato de goma de 2.4 GHz/5 GHz
Celular	Módulo celular 4G/LTE CAT4, antena celular de goma Quectel EC25-E/A
Celular	Toma da tarxeta SIM
GNSS	GPS Implementado co módulo Quectel EC25

Táboa 5 Pantalla e gráficos

Característica	Especificacións
Mostrar saída	DVI-D, ata 1080p60
GPU e vídeo	GC7000UL GPU1080p60 HEVC/H.265, AVC/H.264* só coa opción de CPU C1800QM

Táboa 6 E/S e sistema

Característica	Especificacións
USB	2x portos USB 2.0, conectores tipo A (panel posterior)
USB	1x porto USB 3.0, conector tipo A (panel frontal)
RS485/RS232	Ata 3x RS485 (semidúplex) \| Portos RS232 illados, conector de bloque de terminais
bus CAN	1x Puerto de bus CAN Illado, conector de bloque de terminales
E/S dixital	4 x saídas dixitais + 4 x entradas dixitais Illadas, 24 V conforme a EN 61131-2, conector de bloque de terminales
Depurar	1 consola serie a través da ponte UART a USB, conector micro-USB
Depurar	Soporte para protocolo NXP SDP/UUU, conector micro-USB
Expansión	Conector de expansión para placas adicionais LVDS, SDIO, USB, SPI, I2C, GPIOs
Seguridade	Arranque seguro, implementado co módulo i.MX8M Plus HAB
LEDs	2x LED de dúas cores de propósito xeral
RTC	Reloxo en tempo real que funciona con batería de botón incorporada
Can vixiante	Controlador de hardware
Poe	Soporte para PoE (dispositivo alimentado)

Táboa 7 Eléctricos, mecánicos e ambientais

Vol. Subministracióntage	8V a 36V non regulado
Dimensións	132 x 84 x 25 mm
Placa de calor	Placa térmica de aluminio, 130 mm x 80 mm * só coa opción de configuración "H".
Refrixeración	Refrixeración pasiva, deseño sen ventilador
Peso	450 gramo
MTTF	2000,000 horas
Temperatura de funcionamento	Comercial: 0° a 60° C Estendido: -20° a 60° C Industrial: -40° a 80° C

COMPOÑENTES DO SISTEMA CENTRAL

SoC NXP i.MX8M Plus

Os procesadores i.MX8M Plus presentan unha implementación avanzada dun núcleo cuádruple ARM® Cortex®-A53, que funciona a velocidades de ata 1.8 GHz. Un procesador de núcleo Cortex®-M7 de propósito xeral permite o procesamento de baixo consumo.

Figura 1 Diagrama de bloques i.MX8M Plus

Memoria do sistema

DRAM
SBC-IOT-IMX8PLUS está dispoñible con ata 8 GB de memoria LPDDR4 integrada.

Almacenamento primario
SBC-IOT-IMX8PLUS presenta ata 128 GB de memoria eMMC soldada integrada para almacenar o cargador de arranque e o sistema operativo (núcleo e raíz). filesistema). O espazo eMMC restante utilízase para almacenar datos de propósito xeral (usuario).

WiFi e Bluetooth

SBC-IOT-IMX8PLUS pódese montar opcionalmente co módulo Intel WiFi 6 AX210 que proporciona interfaces 2×2 WiFi 802.11ax e Bluetooth 5.3. O módulo AX210 está instalado no socket M.2 (P22).
As conexións de antena WiFi e Bluetooth están dispoñibles a través de dous conectores MHF4 integrados. SBC-IOT-IMX8PLUS se subministra con dous cables MHF4 a RP-SMA e dúas antenas de pato de goma de 2.4 GHz / 5 GHz.

Celular e GPS

A interface móbil SBC-IOT-IMX8PLUS está implementada cun módulo de módem móbil mini-PCIe e un socket nano-SIM. Para configurar SBC-IOT-IMX8PLUS para a funcionalidade móbil, instala unha tarxeta SIM activa no socket nano-SIM U10. O módulo móbil debe instalarse no socket mini PCIe P3.

O módulo de módem móbil tamén implementa GNNS / GPS.

As conexións de antena de módem están dispoñibles mediante conectores MHF integrados. SBC IOT IMX8PLUS fornécese con dous cables MHF a SMA e unha antena móbil de pato de goma.

CompuLab ofrece a SBC-IOT-IMX8PLUS as seguintes opcións de módem móbil:

Módulo celular 4G/LTE CAT4, Quectel EC25-E (bandas da UE)
Módulo celular 4G/LTE CAT4, Quectel EC25-A (bandas de EE. UU.)

Figura 2 Sockets de módem móbil e tarxeta SIM

Ethernet

SBC-IOT-IMX8PLUS incorpora dous portos Ethernet implementados con MAC internos i.MX8M Plus e dous PHY Realtek RTL8211
ETH1 está dispoñible no conector P13; ETH2 está dispoñible no conector P14.
O porto ETH2 inclúe a capacidade opcional do dispositivo alimentado por POE 802.3af.

NOTA: O porto ETH2 só ten capacidade de dispositivo alimentado por PoE cando a unidade se encarga coa opción de configuración "POE".

USB

USB 3.0

SBC-IOT-IMX8PLUS presenta un porto host USB 3.0 enrutado ao conector USB J8 do panel frontal. O porto USB3.0 implícase directamente co porto nativo i.MX8M Plus.

USB 2.0

SBC-IOT-IMX8PLUS presenta dous portos host USB 2.0 externos. Os portos envíanse aos conectores USB do panel posterior P17 e P18. Todos os portos USB 2.0 están implementados co concentrador USB MicroChip USB2514. O bus CAN 3.7 SBC-IOT-IMX8PLUS presenta un porto CAN 2.0B implementado co controlador CAN i.MX8M Plus. Os sinais do bus CAN envíanse ao conector de E/S industrial P8. Para os detalles do pin-out, consulte a sección 5.4.

Consola de depuración en serie

SBC-IOT-IMX8PLUS presenta unha consola de depuración en serie mediante unha ponte UART a USB a través dun conector micro USB. A ponte de UART a USB CP2104 está conectada co porto UART i.MX8M Plus. Os sinais USB do CP2104 envíanse ao conector micro USB P20, situado no panel frontal.

Mostrar saída

SBC-IOT-IMX8PLUS presenta unha interface DVI-D enrutada a un conector HDMI estándar. A interface de saída da pantalla admite resolucións de ata 1920 x 1080.

Puerto de programación USB

SBC-IOT-IMX8PLUS presenta unha interface de programación USB que se pode usar para a recuperación do dispositivo mediante a utilidade NXP UUU.
A interface de programación USB envíase ao conector P16 do panel frontal.
Cando un PC host está conectado cun cable USB ao conector de programación USB, SBC-IOTIMX8PLUS desactiva o arranque normal desde eMMC e entra no modo de arranque do Descargador en serie.

Socket de expansión de E/S

A interface de expansión SBC-IOT-IMX8PLUS está dispoñible no socket M.2 Key-E P12. O conector de expansión permite a integración de placas adicionais de E/S personalizadas no SBC-IOT IMX8PLUS. O conector de expansión presenta interfaces integradas como LVDS, I2C, SPI, USB e SDIO.

E/S industrial (módulos IE)

SBC-IOT-IMX8PLUS presenta 4 ranuras de E/S industriais (IE) que se poden equipar con ata 4 módulos de E/S diferentes. Cada slot IE está illado de SBC-IOT-IMX8PLUS. As ranuras de E/S A, B, C poden equiparse con módulos de E/S RS232 ou RS485. A ranura de E/S D só se pode equipar cun módulo de E/S dixital (4x DI, 4x DO).

Táboa 8 E/S industriais: funcións e códigos de pedido

	Ranura de E/S A	Ranura de E/S B	Ranura de E/S C	Ranura de E/S D
RS-232 (2 cables)	FARS 2	FBRS2	FCRS2	–
RS-485 (semidúplex)	FARS 4	FBRS4	FCRS4	–
E/S dixital (4x DI, 4x DO)	–	–	–	FDIO

Combinación examples:

Para 2x RS485, o código de pedido será SBC-IOTIMX8PLUS-…-FARS4 FBRS4-…
Para 1x RS232 + 1x RS485 + E/S dixital, o código de pedido será SBC IOTIMX8PLUS-…-FARS2- FBRS4-FDIO-…

Tamén se poden implementar certas combinacións de E/S con compoñentes SMT integrados.

Os sinais de E/S industriais envíanse a un bloque de terminais 2×11 no panel posterior SBC-IOT IMX8PLUS. Para o pinout do conector, consulte a sección 5.4.

IE-RS485
A función RS485 está implementada co transceptor MAX13488 conectado con portos UART i.MX8M Plus. Características clave:

2 fíos, semidúplex

Illamento galvánico da unidade principal
Velocidade de transmisión programable de ata 3 Mbps
Resistencia de terminación de 120 ohmios controlada por software

IE-RS232
A función RS232 está implementada co transceptor MAX3221 (ou compatible) conectado con portos UART i.MX8M Plus. Características clave:

Só RX/TX
Illamento galvánico da unidade principal

Velocidade de transmisión programable de ata 250 kbps

Entradas e saídas dixitais
Implementáronse catro entradas dixitais coa terminación dixital CLT3-4B seguindo a norma EN 61131-2. Implementáronse catro saídas dixitais co relé de estado sólido VNI4140K seguindo a norma EN 61131-2. Características clave:

Vol. Subministración externatage ata 24 V

Illamento galvánico da unidade principal e doutros módulos de E/S
Saídas dixitais corrente de saída máxima: 0.5 A por canle

Figura 3 Saída dixital: cableado típico, example

Figura 4 Entrada dixital: cableado típico, example

LÓXICA DO SISTEMA

Subsistema de potencia

Raíles de alimentación

SBC-IOT-IMX8PLUS está alimentado cun único carril de alimentación cunha entrada de voltagrango de 8V a 36V.
Cando SBC-IOT-IMX8PLUS se ensambla coa opción "POE", tamén se pode alimentar a través do conector ETH2 desde unha fonte PoE 802.3at Tipo 1.

Modos de potencia

SBC-IOT-IMX8PLUS admite tres modos de alimentación de hardware

Táboa 9 Modos de enerxía

Modo de potencia	Descrición
ON	Todos os carrís de alimentación internos están activados. Modo introducido automaticamente cando se conecta a fonte de alimentación principal.
DESACTIVADO	Os raíles de alimentación do núcleo da CPU están desactivados. Todos os raíles de alimentación periféricos están desactivados.
Durmir	A DRAM mantense en auto-actualización. A maioría dos raíles de alimentación do núcleo da CPU están desactivados. A maioría dos raíles de alimentación periféricos están desactivados.

Batería de respaldo RTC
SBC-IOT-IMX8PLUS dispón dunha batería de litio de 120 mAh, que mantén o RTC a bordo sempre que a fonte de alimentación principal non estea presente.

Reloxo en tempo real

SBC-IOT-IMX8PLUS RTC está implementado co chip de reloxo en tempo real (RTC) AM1805. O RTC está conectado ao SoC i.MX8M Plus mediante a interface I2C no enderezo 0xD2/D3. A batería de respaldo SBC IOT-IMX8PLUS mantén o RTC en funcionamento para manter a información de reloxo e hora sempre que a fonte de alimentación principal non estea presente.

Controlador de hardware

A función de vixilancia SBC-IOT-IMX8PLUS está implementada co can de vixilancia i.MX8M Plus.

INTERFACES E CONECTORES

Localizacións dos conectores

Conectores de panel

Conectores internos

Conector de alimentación de CC (J7)

Conector de entrada de alimentación DC.

Táboa 10 Pinout do conector de toma de CC

Pin	Nome do sinal
1	DC IN
2	GND

Táboa 11 Datos do conector de toma de CC

Fabricante	Fabricante P/N
Contacto Tecnoloxía	DC-081HS(-2.5)

O conector é compatible coa PSU AC SBC-IOT-IMX8PLUS e o cable DC IOTG ACC-CABDC dispoñible en CompuLab.

Conectores de host USB (J8, P17, P18)

O porto host SBC-IOT-IMX8PLUS USB3.0 está dispoñible a través do conector USB3 tipo A estándar J8. Os portos host SBC-IOT-IMX8PLUS USB2.0 están dispoñibles a través de dous conectores USB estándar tipo A P17 e P18.
Para obter máis información, consulte a sección 3.6 deste documento.

Conector de E/S industrial (P8)

Os sinais de E/S industriais SBC-IOT-IMX8PLUS envíanse ao bloque de terminais P8. O pin-out está determinado pola configuración dos módulos de E/S. Para obter máis información, consulte a sección 3.12.

Táboa 12 Pinout do conector adicional de E/S industriais

IMódulo /O	Pin	Nome Singal	Dominio de potencia de illamento
A	1	RS232_TXD / RS485_POS	1
–	2	CAN_L	1
A	3	RS232_RXD / RS485_NEG	1
–	4	CAN_H	1
A	5	ISO_GND_1	1
B	6	RS232_RXD / RS485_NEG	2
B	7	RS232_TXD / RS485_POS	2
B	8	ISO_GND_2	2
D	9	IN0	3
D	10	IN1	3
D	11	IN2	3
C	12	RS232_TXD / RS485_POS	3
D	13	IN3	3
C	14	RS232_RXD / RS485_NEG	3
D	15	Out0.	3
D	16	Out1.	3
D	17	Out3.	3
D	18	Out2.	3
D	19	24V_IN	3
D	20	24V_IN	3
C/D	21	ISO_GND_3	3
C/D	22	ISO_GND_3	3

Táboa 13 Datos do conector adicional de E/S industriais

Tipo de conector	Numeración de pins
Enchufe dobre de 22 polos con conexións de resorte push-in Bloqueo: brida de parafuso Paso: 2.54 mm Sección transversal do cable: AWG 20 - AWG 30 Conector P/N: Kunacon HGCH25422500K Conector acoplado P/N: Kunacon PDFD25422500K NOTA: CompuLab fornece o conector de acoplamento coa unidade de pasarela

Consola de depuración en serie (P5)

A interface da consola de depuración en serie SBC-IOT-IMX8PLUS envíase ao conector micro USB P20. Para obter información adicional, consulte a sección 3.8 deste documento.

Conectores Ethernet RJ45 (P13, P14)

O porto Ethernet SBC-IOT-IMX8PLUS ETH1 envíase ao conector RJ45 P13. O porto Ethernet SBC IOT-IMX8PLUS ETH2 envíase ao conector RJ45 P14. Para obter máis información, consulte a sección 3.5 deste documento.

Socket Mini-PCIe (P3)

SBC-IOT-IMX8PLUS presenta un socket mini-PCIe P3 destinado principalmente a módulos de módem móbil. P3 implementa interfaces USB e SIM. O socket P3 non implementa sinais PCIe.

Socket Nano-SIM (U10)
O socket nano-uSIM (U10) está conectado ao socket mini-PCIe P3.

Conector de expansión (P19)

A interface de expansión SBC-IOT-IMX8PLUS está dispoñible no socket M.2 Key-E cun pin-out personalizado P19. O conector de expansión permite integrar placas adicionais de E/S personalizadas no SBC-IOTIMX8PLUS. A seguinte táboa descríbese o pinout do conector e as funcións de pin dispoñibles.

Táboa 14 Pinout do conector de expansión

Pin	Nome Singal	Descrición	Pin	Nome do sinal	Descrición
2	VCC_3.3V	Potencia de saída 3.3 V	1	GND
4	VCC_3.3V	Potencia de saída 3.3 V	3	USB_DP	USB2 multiplexado opcional desde un concentrador USB
6	VCC_5V	Potencia de saída 5 V	5	USB_DN	USB2 multiplexado opcional desde un concentrador USB
8	VCC_5V	Potencia de saída 5 V	7	GND
10	VBATA_IN	Entrada de alimentación (8V - 36V)	9	I2C6_SCL	I2C6_SCL / PWM4_OUT / GPIO3_IO19
12	VBATA_IN	Entrada de alimentación (8V - 36V)	11	I2C6_SDA	I2C6_SDA / PWM3_OUT / GPIO3_IO20
14	VBATA_IN	Entrada de alimentación (8V - 36V)	13	GND
16	EXT_PWRBTNn	Entrada ON/OFF	15	ECSPI2_SS0	ECSPI2_SS0 / GPIO5_IO13
18	GND		17	ECSPI2_MISO	ECSPI2_MISO / GPIO5_IO12
20	EXT_RESET	Restablecer entrada	19	GND
22	RESERVADOS		21	ECSPI2_SCLK	ECSPI2_SCLK / GPIO5_IO10
24	NC	Clave E muesca	23	ECSPI2_MOSI	ECSPI2_MOSI / GPIO5_IO11
26	NC	Clave E muesca	25	NC	Clave E muesca
28	NC	Clave E muesca	27	NC	Clave E muesca
30	NC	Clave E muesca	29	NC	Clave E muesca
32	GND		31	NC	Clave E muesca
34	I2C5_SDA	I2C5_SDA / PWM1_OUT / GPIO3_IO25	33	GND
36	I2C5_SCL	I2C5_SCL / PWM2_OUT / GPIO3_IO21	35	JTAG_TMS	SoC JTAG
38	GND		37	JTAG_TDI	SoC JTAG
40	JTAG_TCK	SoC JTAG	39	GND
42	GND		41	JTAG_MOD	SoC JTAG
44	RESERVADOS		43	JTAG_TDO	SoC JTAG
46	SD2_DATA2	SD2_DATA2 / GPIO2_IO17	45	GND
48	SD2_CLK	SD2_CLK/ GPIO2_IO13	47	LVDS_CLK_P	Reloxo de saída LVDS
50	SD2_DATA3	SD2_DATA3 / GPIO2_IO18	49	LVDS_CLK_N	Reloxo de saída LVDS
52	SD2_CMD	SD2_CMD / GPIO2_IO14	51	GND
54	SD2_DATA0	SD2_DATA0 / GPIO2_IO15	53	LVDS_D3_N	Datos de saída LVDS
56	GND		55	LVDS_D3_P	Datos de saída LVDS
58	SD2_DATA1	SD2_DATA1 / GPIO2_IO16	57	GND
60	SD2_nRST	SD2_nRST / GPIO2_IO19	59	LVDS_D2_N	Datos de saída LVDS
62	GND		61	LVDS_D2_P	Datos de saída LVDS
64	RESERVADOS		63	GND
66	GND		65	LVDS_D1_N	Datos de saída LVDS
68	RESERVADOS		67	LVDS_D1_P	Datos de saída LVDS
70	RESERVADOS		69	GND
72	VCC_3.3V	Potencia de saída 3.3 V	71	LVDS_D0_P	Datos de saída LVDS
74	VCC_3.3V	Potencia de saída 3.3 V	73	LVDS_D0_N	Datos de saída LVDS
			75	GND

LEDs indicadores

As táboas seguintes describen os LED indicadores SBC-IOT-IMX8PLUS.

Táboa 15 LED de alimentación

Alimentación principal conectada	Estado LED
Si	On
Non	Desactivado

Os LED de propósito xeral están controlados por SoC GPIO.

Táboa 16 LED de usuario #1

Estado GP5_IO05	Estado LED
Baixo	Desactivado
Alto	Vermello

Táboa 17 LED de usuario #2

Estado GP5_IO01	Estado GP4_IO28	Estado LED
Baixo	Baixo	Desactivado
Baixo	Alto	Verde
Alto	Baixo	Vermello
Alto	Alto	Amarelo

Conectores de antena

SBC-IOT-IMX8PLUS inclúe ata catro conectores para antenas externas.

Táboa 18 Asignación do conector de antena predeterminado

Nome do conector	Función	Tipo de conector
WLAN-A/BT	Antena principal WiFi/BT	RP-SMA
WLAN-B	Antena auxiliar WiFi	RP-SMA
WWAN	Antena principal LTE	SMA
AUX	antena GPS	SMA

MECÁNICA

Placa de calor e solucións de refrixeración

SBC-IOT-IMX8PLUS inclúe un conxunto de placa térmica opcional. A placa térmica está deseñada para actuar como interface térmica e normalmente debe usarse xunto cun disipador de calor ou unha solución de refrixeración externa. Débese proporcionar unha solución de arrefriamento para garantir que, nas peores condicións, a temperatura en calquera punto da superficie do espallador de calor se manteña segundo as especificacións de temperatura SBC-IOTIMX8PLUS. Pódense utilizar varias solucións de xestión térmica, incluíndo enfoques de disipación de calor activa e pasiva.

Debuxos Mecánicos

O modelo 8D SBC-IOT-IMX3PLUS está dispoñible para descargar en:
https://www.compulab.com/products/sbcs/sbc-iot-imx8plus-nxp-i-mx8m-plus-internet-of-thingssingle-board-computer/#devres

CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS

Valoracións máximas absolutas

Táboa 19 Valoracións máximas absolutas

Parámetro	Min	Máx	Unidade
Alimentación principal voltage	-0.3	40	V

NOTA: O estrés máis alá das clasificacións máximas absolutas pode causar danos permanentes no dispositivo.

Condicións de funcionamento recomendadas

Táboa 20 Condicións de funcionamento recomendadas

Parámetro	Min	Típ.	Máx	Unidade
Alimentación principal voltage	8	12	36	V

Apoio

© 2022 CompuLab
Non se dá garantía de exactitude sobre o contido da información contida nesta publicación. Na medida en que o permita a lei, CompuLab, as súas subsidiarias ou os seus empregados non aceptarán ningunha responsabilidade (incluída a responsabilidade cara a calquera persoa por neglixencia) por calquera perda ou dano directo ou indirecto causado por omisións ou inexactitudes neste documento.
CompuLab resérvase o dereito de modificar os detalles desta publicación sen previo aviso.
Os nomes de produtos e empresas aquí indicados poden ser marcas comerciais dos seus respectivos propietarios.

CompuLab
17 Ha Yetzira St., Yokneam Illit 2069208, Israel
Tel: +972 (4) 8290100
www.compulab.com
Fax: +972 (4) 8325251

Documentos/Recursos

CompuLab SBC-IOT-IMX8PLUS Pasarela Industrial Raspberry Pi IoT [pdfGuía do usuario
SBC-IOT-IMX8PLUS Pasarela Industrial Raspberry Pi IoT, SBC-IOT-IMX8PLUS, Pasarela Industrial Raspberry Pi IoT, Pasarela Raspberry Pi IoT, Pasarela Pi IoT

Referencias

Manual de usuario

INTRODUCIÓN