IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi เกตเวย์ IoT
คู่มือการใช้งาน
IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi เกตเวย์ IoT
© 2023 CompuLab
ไม่มีการรับประกันความถูกต้องเกี่ยวกับเนื้อหาของข้อมูลที่มีอยู่ในเอกสารฉบับนี้ ตามขอบเขตที่กฎหมายอนุญาต CompuLab บริษัทสาขาหรือพนักงานจะไม่ยอมรับความรับผิดใด ๆ (รวมถึงความรับผิดต่อบุคคลใด ๆ อันเนื่องมาจากความประมาทเลินเล่อ) สำหรับการสูญเสียหรือความเสียหายโดยตรงหรือโดยอ้อมที่เกิดจากการละเว้นหรือความไม่ถูกต้องในเอกสารนี้ CompuLab ขอสงวนสิทธิ์ในการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดในเอกสารเผยแพร่นี้โดยไม่ต้องแจ้งให้ทราบล่วงหน้า ชื่อผลิตภัณฑ์และบริษัทในที่นี้อาจเป็นเครื่องหมายการค้าของเจ้าของที่เกี่ยวข้อง
คอมพิวแล็บ
17 Ha Yetzira St., Yokneam Illit 2069208, อิสราเอล
โทร: +972 (4) 8290100
http://www.compulab.com
โทรสาร: +972 (4) 8325251
ตารางที่ 1 หมายเหตุการแก้ไขเอกสาร
| วันที่ | คำอธิบาย |
| เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2020 | ·การเปิดตัวครั้งแรก |
| มิถุนายน 2020 | · เพิ่มตาราง pin-out P41 ในส่วน 5.9 ·เพิ่มหมายเลขพินตัวเชื่อมต่อในส่วน 5.4 และ 5.10 |
| เดือนสิงหาคม 2020 | · เพิ่มส่วนเสริม I/O อุตสาหกรรม 3.10 และ 5.10 |
| กันยายน 2020 | · แก้ไขหมายเลข LED GPIO ในส่วน 5.12 |
| กุมภาพันธ์ 2021 | ·ส่วนมรดกที่ถูกลบออก |
| ตุลาคม 2021 | · อัปเดตโหมด CAN ที่รองรับในหัวข้อ 3.10.2 ·ประเภทขั้วต่อเสาอากาศแบบคงที่ในหัวข้อ 5.12 |
| มีนาคม 2022 | · เพิ่มคำอธิบายส่วนเสริม PoE ในส่วน 3.11 และ 5.13 |
| มกราคม 2023 | · เพิ่มคำอธิบายส่วนเสริมอินพุต 4–20mA ในส่วน 3.10, 3.10.5 และ 5.10 · อัปเดตรูปวาดแผงด้านซ้ายในหัวข้อ 5.1.3 · อัปเดตไดอะแกรมการเดินสายเอาต์พุตดิจิตอลในส่วน 3.10.4 · เพิ่มเงื่อนไขการทำงานของ I/O ดิจิทัลในส่วน 3.10.4 |
| กุมภาพันธ์ 2023 | · เพิ่มการใช้พลังงานทั่วไปในหัวข้อ 7.3 · แก้ไขตารางการกำหนดตัวเชื่อมต่อเสาอากาศในหัวข้อ 5.12 |
การแนะนำ
1.1 เกี่ยวกับเอกสารนี้
เอกสารนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดเอกสารที่ให้ข้อมูลที่จำเป็นในการใช้งานและโปรแกรม Compulab IOT-GATE-iMX8
1.2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมที่ไม่ได้กล่าวถึงในคู่มือนี้ โปรดดูเอกสารที่แสดงรายการในตารางที่ 2
ตารางที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง
| เอกสาร | ที่ตั้ง |
| ทรัพยากรการออกแบบ IOT-GATE-iMX8 | https://www.compulab.com/products/iot-gateways/iot-gate-imx8- แขนอุตสาหกรรม iot-เกตเวย์/#devres |
เกินVIEW
2.1 ไฮไลท์
- NXP i.MX8M Mini CPU, ควอดคอร์ Cortex-A53
- RAM สูงสุด 4GB และ eMMC 128GB
- โมเด็ม LTE, WiFi ac, Bluetooth 5.1
- 2x อีเธอร์เน็ต, 3x USB2, RS485 / RS232, CAN-FD
- บอร์ดขยาย I/O แบบกำหนดเอง
- การออกแบบที่ไร้พัดลมในตัวเรือนอะลูมิเนียมที่แข็งแรงทนทาน
- ออกแบบมาเพื่อความน่าเชื่อถือและการทำงานตลอด 24/7
- ช่วงอุณหภูมิกว้าง -40C ถึง 80C
- รับประกัน 5 ปีและพร้อมใช้งาน 15 ปี
- อินพุตกว้าง voltage ช่วง 8V ถึง 36V
- โครงการ Debian Linux และ Yocto
2.2 ข้อมูลจำเพาะ
ตารางที่ 3 CPU, RAM และที่เก็บข้อมูล
| คุณสมบัติ | ข้อมูลจำเพาะ |
| ซีพียู | NXP i.MX8M Mini, Quad-core ARM Cortex-A53, 1.8GHz |
| โปรเซสเซอร์ร่วมตามเวลาจริง | ARM คอร์เท็กซ์-M4 |
| แรม | 1GB – 4GB, LPDDR4 |
| การจัดเก็บข้อมูลหลัก | แฟลช eMMC 4GB – 64GB บัดกรีออนบอร์ด |
| การเก็บข้อมูลสำรอง | แฟลช eMMC 16GB – 64GB, โมดูลเสริม |
ตารางที่ 4 เครือข่าย
| คุณสมบัติ | ข้อมูลจำเพาะ |
| แลน | พอร์ตอีเธอร์เน็ต 1x 1000Mbps, ขั้วต่อ RJ45 |
| พอร์ตอีเธอร์เน็ต 1x 100Mbps, ขั้วต่อ RJ45 | |
| ไวไฟ | อินเทอร์เฟซ 802.11ac WiFi โมดูล Intel WiFi 6 AX200 |
| บลูทูธ | โมดูล Bluetooth 5.1 BLE Intel WiFi 6 AX200 |
| เซลลูล่าร์ | โมดูลเซลลูลาร์ 4G/LTE CAT1, Simcom SIM7600G * ผ่านซ็อกเก็ต mini-PCie |
| ซ็อกเก็ตการ์ด micro-SIM ออนบอร์ด | |
| GNSS | GPS / GLONASS ใช้กับโมดูล Simcom SIM7600G |
ตารางที่ 5 I/O และระบบ
| คุณสมบัติ | ข้อมูลจำเพาะ |
| พีซีไอ เอ็กซ์เพรส | ซ็อกเก็ต mini-PCIe หลัก ขนาดเต็ม * ใช้สำหรับโมดูล WiFi/BT เมื่อมีตัวเลือก “WB” |
| ซ็อกเก็ต mini-PCIe รอง, USB เท่านั้น, ขนาดเต็ม * ใช้สำหรับโมเด็มเซลลูลาร์เมื่อมีตัวเลือก “JS7600G” |
|
| ยูเอสบี | 3x พอร์ต USB2.0, ตัวเชื่อมต่อ Type-A |
| ซีเรียล | 1x RS485 (ฮาล์ฟดูเพล็กซ์) / พอร์ต RS232, เทอร์มินอลบล็อค |
| 1x คอนโซลอนุกรมผ่านบริดจ์ UART-to-USB, ขั้วต่อ micro-USB | |
| โมดูลส่วนขยาย I / O | สูงสุด 2x CAN-FD / RS485 / RS232, ขั้วต่อเทอร์มินัลบล็อกแยก |
| อินพุตดิจิตอล 4x + เอาต์พุตดิจิตอล 4x, ขั้วต่อเทอร์มินัลบล็อกแบบแยก | |
| การขยายตัว | ตัวเชื่อมต่อส่วนขยายสำหรับบอร์ดเสริม 2x SPI, 2x UART, I2C, 12x GPIO |
| ความปลอดภัย | บู๊ตอย่างปลอดภัย ใช้กับโมดูล i.MX8M Mini HAB |
| อาร์ทีซี | นาฬิกาเรียลไทม์ที่ทำงานจากแบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญในตัว |
ตารางที่ 6 ไฟฟ้า เครื่องกล และสิ่งแวดล้อม
| ปริมาณอุปทานtage | อลหม่าน 8V ถึง 36V |
| การใช้พลังงาน | 2W – 7W ขึ้นอยู่กับโหลดและการกำหนดค่าของระบบ |
| ขนาด | 112 x 84 x 25 มม. |
| วัสดุของตู้หุ้ม | ตัวเรือนอลูมิเนียม |
| การทำให้เย็น | การระบายความร้อนแบบ Passive การออกแบบที่ไม่มีพัดลม |
| น้ำหนัก | 450 กรัม |
| กองทุน MTTF | > 200,000 ชั่วโมง |
| อุณหภูมิการทำงาน | เชิงพาณิชย์: 0° ถึง 60° C ขยาย: -20° ถึง 60° C อุตสาหกรรม: -40° ถึง 80° C |
ส่วนประกอบหลักของระบบ
3.1 NXP I.MX8M มินิ Soc
ตระกูลโปรเซสเซอร์ NXP i.MX8M Mini มีการใช้งานขั้นสูงของคอร์ ARM® Cortex®-A53 แบบ Quad ซึ่งทำงานที่ความเร็วสูงสุด 1.8 GHz โปรเซสเซอร์หลัก Cortex®-M4 สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปช่วยให้สามารถประมวลผลพลังงานต่ำได้
รูปที่ 1 i.MX8M Mini Block Diagram 
3.2 หน่วยความจำระบบ
3.2.1 แรม
IOT-GATE-iMX8 มาพร้อมกับหน่วยความจำ LPDDR4 ออนบอร์ดสูงสุด 4GB
3.2.2 ที่เก็บข้อมูลหลัก
IOT-GATE-iMX8 มีหน่วยความจำ eMMC ออนบอร์ดบัดกรีสูงสุด 64GB สำหรับจัดเก็บ bootloader และระบบปฏิบัติการ (เคอร์เนลและรูท fileระบบ). พื้นที่ EMMC ที่เหลือสามารถใช้เพื่อเก็บข้อมูลวัตถุประสงค์ทั่วไป (ผู้ใช้)
3.2.3 ที่เก็บข้อมูลสำรอง
IOT-GATE-iMX8 มีโมดูลเสริม eMMC ซึ่งช่วยให้สามารถขยายหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนของระบบเพื่อจัดเก็บข้อมูลเพิ่มเติม สำรองพื้นที่จัดเก็บหลัก หรือติดตั้งระบบปฏิบัติการสำรอง ติดตั้งโมดูล eMMC ในซ็อกเก็ต P14
3.3 WiFi และบลูทูธ
IOT-GATE-iMX8 สามารถประกอบเข้ากับโมดูล Intel WiFi 6 AX200 ที่มีอินเทอร์เฟซ 2×2 WiFi 802.11ax และ Bluetooth 5.1
โมดูล AX200 ประกอบอยู่ในซ็อกเก็ต mini-PCIe #1 (P6)
การเชื่อมต่อเสาอากาศ WiFi / Bluetooth มีให้ผ่านตัวเชื่อมต่อ RP-SMA ที่แผงด้านข้าง IOT-GATE-iMX8
3.4 เซลลูลาร์และ GPS
อินเตอร์เฟสเซลลูลาร์ IOT-GATE-iMX8 ใช้งานกับโมดูลโมเด็ม mini-PCIe และซ็อกเก็ต microSIM
ในการตั้งค่า IOT-GATE-iMX8 สำหรับฟังก์ชันเซลลูลาร์ ให้ติดตั้งซิมการ์ดที่ใช้งานอยู่ในซ็อกเก็ตไมโครซิม P12 ควรติดตั้งโมดูลเซลลูลาร์ในซ็อกเก็ต mini-PCIe P8
โมดูลโมเด็มเซลลูลาร์ยังใช้ GNNS / GPS
การเชื่อมต่อเสาอากาศโมเด็มมีให้ใช้งานผ่านตัวเชื่อมต่อ RP-SMA ที่แผงด้านข้าง IOT-GATE-iMX8 CompuLab ให้บริการ IOT-GATE-iMX8 พร้อมตัวเลือกโมเด็มเซลลูลาร์ต่อไปนี้:
- โมดูล 4G/LTE CAT1, Simcom SIM7600G (แบนด์ทั่วโลก)
รูปที่ 2 ช่องบริการ – โมเด็มเซลลูล่าร์ 
3.5 อีเทอร์เน็ต
IOT-GATE-iMX8 รวมสองพอร์ตอีเทอร์เน็ต:
- ETH1 – พอร์ตหลัก 1000Mbps ที่ใช้กับ i.MX8M Mini MAC และ Atheros AR8033 PHY
- ETH2 – พอร์ตรอง 100Mbps ที่ใช้กับคอนโทรลเลอร์ Microchip LAN9514
พอร์ตอีเธอร์เน็ตมีอยู่ในตัวเชื่อมต่อ RJ45 คู่ P46
3.6 2.0 USB
IOT-GATE-iMX8 มีพอร์ตโฮสต์ USB2.0 ภายนอกสามพอร์ต พอร์ตจะถูกส่งไปยังขั้วต่อ USB P3, P4 และ J4 พอร์ต USB ที่แผงด้านหน้า (J4) ใช้งานโดยตรงกับอินเทอร์เฟซ i.MX8M Mini native USB พอร์ตที่แผงด้านหลัง (P3, P4) ใช้กับฮับ USB ออนบอร์ด
3.7 RS485/RS232
IOT-GATE-iMX8 มีพอร์ต RS485 / RS232 ที่ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าได้ซึ่งใช้งานกับตัวรับส่งสัญญาณ SP330 ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต NXP i.MX8M Mini UART สัญญาณพอร์ตถูกส่งไปยังขั้วต่อเทอร์มินัลบล็อก P7
3.8 คอนโซลการดีบักแบบอนุกรม
IOT-GATE-IMX8 มีคอนโซลการดีบักแบบอนุกรมผ่านบริดจ์ UART-to-USB ผ่านขั้วต่อไมโคร USB P5 สะพาน CP2104 UART-to-USB เชื่อมต่อกับพอร์ต i.MX8M Mini UART สัญญาณ CP2104 USB ถูกส่งไปยังขั้วต่อไมโคร USB ที่แผงด้านหน้า
3.9 ซ็อกเก็ตขยาย I/O
อินเทอร์เฟซส่วนขยาย IOT-GATE-iMX8 มีอยู่ในซ็อกเก็ต M.2 Key-E P41 ตัวเชื่อมต่อส่วนขยายช่วยให้สามารถรวมบอร์ดเสริม I/O แบบกำหนดเองเข้ากับ IOT-GATE-iMX8 ตัวเชื่อมต่อส่วนขยายประกอบด้วยชุดอินเทอร์เฟซแบบฝัง เช่น I2C, SPI, UART และ GPIO อินเทอร์เฟซทั้งหมดมาจาก i.MX8M Mini SoC โดยตรง
3.10 ส่วนเสริม I/O อุตสาหกรรม
IOT-GATE-iMX8 สามารถเลือกที่จะประกอบเข้ากับบอร์ดเสริม I/O อุตสาหกรรมที่ติดตั้งในซ็อกเก็ตส่วนขยาย I/O ส่วนเสริม I/O สำหรับอุตสาหกรรมมีโมดูล I/O แยกกันมากถึงสามโมดูล ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ชุดค่าผสมต่างๆ ของ CAN, RS485, RS232, เอาต์พุตดิจิทัลและอินพุตที่แตกต่างกัน ตารางต่อไปนี้แสดงชุด I/O ที่รองรับและรหัสการสั่งซื้อ
ตารางที่ 7 ส่วนเสริม I/O อุตสาหกรรม – ชุดค่าผสมที่รองรับ
| การทำงาน | รหัสการสั่งซื้อ | |
| โมดูล I/O A | RS232 (รับ/ส่ง) | ฟาร์ส2 |
| RS485 (2 สาย) | ฟาร์ส4 | |
| แคน-เอฟดี | ฟาแคน | |
| อินพุต 4–20mA | FACL42 | |
| โมดูล I/O B | RS232 (รับ/ส่ง) | FBRS2 |
| RS485 (2 สาย) | FBRS4 | |
| แคน-เอฟดี | เอฟบีแคน | |
| อินพุต 4–20mA | เอฟบีซีแอล42 | |
| โมดูล I/O C | 4x DI + 4x DO | เอฟซีดีโอ |
การรวมอดีตampเลส:
- สำหรับ 2x RS485 รหัสการสั่งซื้อจะเป็น IOTG-IMX8-…-FARS4-FBRS4-…
- สำหรับรหัสการสั่งซื้อ RS485 + CAN + 4xDI+4xDO จะเป็น IOTG-IMX8-…-FARS4-FBCAN-FCDIO…
สำหรับรายละเอียดของตัวเชื่อมต่อ โปรดดูหัวข้อ 5.10
3.10.1 RS485
ฟังก์ชัน RS485 ใช้กับตัวรับส่งสัญญาณ MAX13488 ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต i.MX8M-Mini UART ลักษณะสำคัญ:
- 2 สาย, ฮาล์ฟดูเพล็กซ์
- การแยกไฟฟ้าจากยูนิตหลักและโมดูล I/O อื่นๆ
- อัตราบอดที่ตั้งโปรแกรมได้สูงสุด 4Mbps
- ซอฟต์แวร์ควบคุมตัวต้านทานการเลิกจ้าง 120ohm
3.10.2 แคน-FD
ฟังก์ชัน CAN ใช้กับคอนโทรลเลอร์ MCP2518FD ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต i.MX8M-Mini SPI
- รองรับโหมด CAN 2.0A, CAN 2.0B และ CAN FD
- การแยกไฟฟ้าจากยูนิตหลักและโมดูล I/O อื่นๆ
- อัตราข้อมูลสูงถึง 8Mbps
3.10.3 RS232
ฟังก์ชัน RS232 ใช้กับตัวรับส่งสัญญาณ MAX3221 (หรือเข้ากันได้) ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต i.MX8MMini UART ลักษณะสำคัญ:
- RX/TX เท่านั้น
- การแยกไฟฟ้าจากยูนิตหลักและโมดูล I/O อื่นๆ
- อัตราบอดที่ตั้งโปรแกรมได้สูงสุด 250kbps
3.10.4 อินพุตและเอาต์พุตดิจิทัล
อินพุตดิจิตอลสี่ช่องถูกนำมาใช้กับปลายสายแบบดิจิตอล CLT3-4B ตามมาตรฐาน EN 61131-2 เอาต์พุตดิจิตอลสี่ช่องใช้กับโซลิดสเตตรีเลย์ VNI4140K ตามมาตรฐาน EN 61131-2 ลักษณะสำคัญ:
- ออกแบบมาสำหรับการใช้งาน PLC 24V
- การแยกไฟฟ้าจากยูนิตหลักและโมดูล I/O อื่นๆ
- เอาต์พุตดิจิตอลกระแสไฟขาออกสูงสุด – 0.5A ต่อช่องสัญญาณ
ตารางที่ 8 เงื่อนไขการใช้งาน Digital I/O
| พารามิเตอร์ | คำอธิบาย | นาที | ประเภท | แม็กซ์ | หน่วย |
| 24V_IN | แหล่งจ่ายไฟภายนอก voltage | 12 | 24 | 30 | V |
| VIN ต่ำ | ปริมาณอินพุตสูงสุดtage ได้รับการยอมรับว่าเป็น LOW | 4 | V | ||
| วินสูง | ปริมาณอินพุตขั้นต่ำtage ได้รับการยอมรับว่าสูง | 6 | V |
รูปที่ 3 เอาต์พุตดิจิตอล – การเดินสายทั่วไป เช่นample
รูปที่ 4 อินพุตดิจิตอล – การเดินสายทั่วไป เช่นample 
3.10.5 อินพุต 4–20mA
อินพุต 4–20mA ใช้กับ Maxim MAX11108 12-bit ADC
ADC ถูกแยกออกจากยูนิตหลัก IOT-GATE-IMX8 วงจรอินพุต ADC แสดงในรูปด้านล่าง
รูปที่ 5 อินพุต 4–20mA – วงจรอินพุต ADC 
3.11 โปรแกรมเสริม PoE
IOT-GATE-iMX8 สามารถเลือกที่จะประกอบเข้ากับบอร์ดเสริม PoE ที่ติดตั้งในซ็อกเก็ตส่วนขยาย I/O ส่วนเสริม PoE ใช้พอร์ตอีเทอร์เน็ต 100Mbit เพิ่มเติมพร้อมความสามารถของอุปกรณ์ PoE เมื่อประกอบเข้ากับส่วนเสริม PoE (ตัวเลือกการกำหนดค่า “FPOE”) IOT-GATE-iMX8 สามารถจ่ายไฟจากสายเคเบิลเครือข่ายที่เปิดใช้งาน POE PSE
พอร์ตอีเทอร์เน็ตเสริม PoE ใช้งานโดยใช้คอนโทรลเลอร์ Microchip LAN9500A IOT-GATE-iMX8 ติดตั้งส่วนเสริม PoE เป็นอุปกรณ์คลาส IEEE 802.3af ที่สามารถรับได้สูงสุด 13.5W จากสายเคเบิลเครือข่าย POE PD ใช้กับสารกึ่งตัวนำ ON NCP1090
บันทึก: ส่วนเสริม PoE ใช้ซ็อกเก็ตการขยาย I/O ส่วนเสริม PoE ไม่สามารถใช้ร่วมกับส่วนเสริม I/O อุตสาหกรรมหรือส่วนเสริมอื่นๆ ของบอร์ดได้
บันทึก: คอนโทรลเลอร์อีเทอร์เน็ตเสริม PoE ใช้หนึ่งในพอร์ต USB ของระบบ เมื่อมี Add-on PoE ขั้วต่อ USB ที่แผงด้านหลัง P4 จะปิดใช้งาน
ตรรกะของระบบ
4.1 ระบบย่อยพลังงาน
4.1.1 รางจ่ายไฟ
IOT-GATE-iMX8 ขับเคลื่อนด้วยพาวเวอร์เรลเดียวพร้อมอินพุตโวลุ่มtage ช่วง 8V ถึง 36V
4.1.2 โหมดพลังงาน
IOT-GATE-iMX8 รองรับโหมดพลังงานของฮาร์ดแวร์สองโหมด
ตาราง 9 โหมดพลังงาน
| โหมดพลังงาน | คำอธิบาย |
| ON | เปิดใช้งานรางจ่ายไฟภายในทั้งหมด โหมดเข้าสู่โดยอัตโนมัติเมื่อเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลัก |
| ปิด | i.MX8M Mini core power rails ปิดอยู่, power rails ของอุปกรณ์ต่อพ่วงส่วนใหญ่ปิดอยู่ |
4.1.3 แบตเตอรี่สำรอง RTC
IOT-GATE-iMX8 มีแบตเตอรี่ลิเธียมเซลล์แบบเหรียญขนาด 120mAh ซึ่งรักษา RTC ในตัวทุกครั้งที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟหลัก
4.2 นาฬิกาเรียลไทม์
IOT-GATE-iMX8 RTC ใช้กับนาฬิกาเรียลไทม์ (RTC) AM1805 RTC เชื่อมต่อกับ i.MX8M SoC โดยใช้อินเทอร์เฟซ I2C2 ที่แอดเดรส 0xD2/D3 แบตเตอรี่สำรอง IOT-GATE-iMX8 ช่วยให้ RTC ทำงานเพื่อรักษาข้อมูลนาฬิกาและเวลาเมื่อใดก็ตามที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟหลัก
อินเทอร์เฟซและตัวเชื่อมต่อ
5.1 ตำแหน่งตัวเชื่อมต่อ
5.1.1 แผงด้านหน้า 
5.1.2 แผงด้านหลัง
5.1.3 แผงด้านซ้าย 
5.1.4 แผงด้านขวา
5.1.5 ช่องบริการ 
แจ็คไฟ 5.2 DC (J1)
ขั้วต่ออินพุตไฟ DC
ตาราง 10 ขาออกของขั้วต่อ J1
| เข็มหมุด | ชื่อสัญญาณ |  |
| 1 | ดีซี ใน | |
| 2 | ก.ย.ด. | |
ตารางที่ 11 ข้อมูลตัวเชื่อมต่อ J1
| ผู้ผลิต | ผลิต P/N |
| ติดต่อเทคโนโลยี | DC-081HS(-2.5) |
ตัวเชื่อมต่อเข้ากันได้กับหน่วยจ่ายไฟ IOT-GATE-iMX8 จาก CompuLab
5.3 ตัวเชื่อมต่อโฮสต์ USB (J4, P3, P4)
พอร์ตโฮสต์ภายนอก USB8 ของ IOT-GATE-iMX2.0 มีให้ใช้งานผ่านตัวเชื่อมต่อ USB แบบมาตรฐาน Type-A สามตัว (J4, P3, P4) สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูหัวข้อ 3.6 ของเอกสารนี้
5.4 ขั้วต่อ RS485 / RS232 (P7)
IOT-GATE-iMX8 มีอินเทอร์เฟซ RS485 / RS232 ที่กำหนดค่าได้ซึ่งกำหนดเส้นทางไปยังเทอร์มินัลบล็อก P7 โหมดการทำงานของ RS485 / RS232 ถูกควบคุมในซอฟต์แวร์ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูเอกสาร IOT-GATEiMX8 Linux
ตาราง 12 ขาออกของขั้วต่อ P7
| เข็มหมุด | โหมด RS485 | โหมด RS232 | หมายเลขพิน |
| 1 | RS485_NEG | RS232_TXD |
|
| 2 | RS485_POS | RS232_RTS | |
| 3 | ก.ย.ด. | ก.ย.ด. | |
| 4 | NC | RS232_CTS | |
| 5 | NC | RS232_RXD | |
| 6 | ก.ย.ด. | ก.ย.ด. |
5.5 คอนโซลดีบักแบบอนุกรม (P5)
อินเทอร์เฟซคอนโซลดีบักซีเรียล IOT-GATE-iMX8 ถูกส่งไปยังตัวเชื่อมต่อไมโคร USB P5 สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูหัวข้อ 3.8 ของเอกสารนี้
5.6 ขั้วต่ออีเทอร์เน็ตคู่ RJ45 (P46)
พอร์ตอีเทอร์เน็ต IOT-GATE-iMX8 สองพอร์ตถูกส่งไปยังขั้วต่อ RJ45 คู่ P46 สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูหัวข้อ 3.5 ของเอกสารนี้
5.7 ซ็อกเก็ต USIM (P12)
ซ็อกเก็ต uSIM (P12) เชื่อมต่อกับซ็อกเก็ต mini-PCIe P8
5.8 ซ็อกเก็ต Mini-PCIe (P6, P8)
IOT-GATE-iMX8 มีซ็อกเก็ต mini-PCIe สองตัว (P6, P8) ซึ่งใช้อินเทอร์เฟซที่แตกต่างกันและมีไว้สำหรับการทำงานที่แตกต่างกัน
- ซ็อกเก็ต Mini-PCie #1 มีไว้สำหรับโมดูล WiFi ที่ต้องใช้อินเทอร์เฟซ PCIe เป็นหลัก
- ซ็อกเก็ต Mini-PCIe #2 มีไว้สำหรับโมเด็มเซลลูลาร์และโมดูล LORA เป็นหลัก
ตารางที่ 13 อินเทอร์เฟซซ็อกเก็ต mini-PCIe
| อินเทอร์เฟซ | ซ็อกเก็ต mini-PCIe #1 (P6) | ซ็อกเก็ต mini-PCIe #2 (P8) |
| พีซีไออี | ใช่ | เลขที่ |
| ยูเอสบี | ใช่ | ใช่ |
| ซิม | เลขที่ | ใช่ |
บันทึก: ซ็อกเก็ต Mini-PCIe #2 (P8) ไม่มีอินเทอร์เฟซ PCIe
5.9 คอนเนคเตอร์ขยาย I/O (P41)
IOT-GATE-iMX8 ขั้วต่อการขยาย I/O P41 ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อบอร์ดเสริมกับ IOT-GATE-iMX8
สัญญาณ P41 บางส่วนมาจากพินมัลติฟังก์ชั่น i.MX8M Mini ตารางต่อไปนี้แสดงพินเอาท์ของตัวเชื่อมต่อและฟังก์ชันพินที่มีให้ใช้งาน
บันทึก: การเลือกฟังก์ชันพินแบบมัลติฟังก์ชั่นถูกควบคุมในซอฟต์แวร์
บันทึก: หมุดมัลติฟังก์ชั่นแต่ละตัวสามารถใช้กับฟังก์ชันเดียวได้ในแต่ละครั้ง
บันทึก: สามารถใช้เพียงพินเดียวสำหรับแต่ละฟังก์ชัน (ในกรณีที่มีฟังก์ชันให้ใช้งานบนพินอินเตอร์เฟสของบอร์ดผู้ให้บริการมากกว่าหนึ่งพิน)
ตาราง 14 ขาออกของขั้วต่อ P41
| เข็มหมุด | ชื่อเอก | คำอธิบาย |
| 1 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
| 2 | VCC_3V3 | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 3.3V |
| 3 | EXT_HUSB_DP3 | สัญญาณข้อมูลบวกพอร์ต USB เสริม มัลติเพล็กซ์พร้อมขั้วต่อแผงด้านหลัง P4 |
| 4 | VCC_3V3 | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 3.3V |
| 5 | EXT_HUSB_DN3 | สัญญาณข้อมูลเชิงลบของพอร์ต USB เสริม มัลติเพล็กซ์พร้อมขั้วต่อแผงด้านหลัง P4 |
| 6 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 7 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
| 8 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 9 | JTAG_NTRST | โปรเซสเซอร์ JTAG อินเตอร์เฟซ. ทดสอบสัญญาณรีเซ็ต |
| 10 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 11 | JTAG_TMS | โปรเซสเซอร์ JTAG อินเตอร์เฟซ. สัญญาณเลือกโหมดทดสอบ |
| 12 | VCC_SOM | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 3.7V |
| 13 | JTAG_ทีดีโอ | โปรเซสเซอร์ JTAG อินเตอร์เฟซ. ทดสอบสัญญาณข้อมูลออก |
| 14 | VCC_SOM | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 3.7V |
| 15 | JTAG_ทีดีไอ | โปรเซสเซอร์ JTAG อินเตอร์เฟซ. ทดสอบข้อมูลในสัญญาณ |
| 16 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 17 | JTAG_ทค | โปรเซสเซอร์ JTAG อินเตอร์เฟซ. ทดสอบสัญญาณนาฬิกา |
| 18 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 19 | JTAG_MOD | โปรเซสเซอร์ JTAG อินเตอร์เฟซ. เจTAG สัญญาณโหมด |
| 20 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 21 | VCC_5V | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 5V |
| 22 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 23 | VCC_5V | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 5V |
| 32 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 33 | QSPIA_DATA3 | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: QSPIA_DATA3, GPIO3_IO[9] |
| 34 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 35 | QSPIA_DATA2 | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: QSPI_A_DATA2, GPIO3_IO[8] |
| 36 | ECSPI2_MISO/UART4_CTS | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: ECSPI2_MISO, UART4_CTS, GPIO5_IO[12] |
| 37 | QSPIA_DATA1 | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: QSPI_A_DATA1, GPIO3_IO[7] |
| 38 | ECSPI2_SS0/UART4_RTS | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: ECSPI2_SS0, UART4_RTS, GPIO5_IO[13] |
| 39 | QSPIA_DATA0 | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: QSPI_A_DATA0, GPIO3_IO[6] |
| 40 | ECSPI2_SCLK/UART4_RX | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: ECSPI2_SCLK, UART4_RXD, GPIO5_IO[10] |
| 41 | QSPIA_NSS0 | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: QSPI_A_SS0_B, GPIO3_IO[1] |
| 42 | ECSPI2_MOSI/UART4_TX | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: ECSPI2_MOSI, UART4_TXD, GPIO5_IO[11] |
| 43 | QSPIA_SCLK | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: QSPI_A_SCLK, GPIO3_IO[0] |
| 44 | VCC_SOM | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 3.7V |
| 45 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
| 46 | VCC_SOM | รางไฟ IOT-GATE-iMX8 3.7V |
| 47 | ดีเอสไอ_DN3 | MIPI-DSI, data diff-pair #3 ลบ |
| 48 | I2C4_SCL_CM | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: I2C4_SCL, PWM2_OUT, GPIO5_IO[20] |
| 49 | ดีเอสไอ_DP3 | MIPI-DSI, data diff-pair #3 เป็นบวก |
| 50 | I2C4_SDA_CM | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: I2C4_SDA, PWM1_OUT, GPIO5_IO[21] |
| 51 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
| 52 | SAI3_TXC | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: GPT1_COMPARE2, UART2_TXD, GPIO5_IO[0] |
| 53 | ดีเอสไอ_DN2 | MIPI-DSI, data diff-pair #2 ลบ |
| 54 | SAI3_TXFS | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: GPT1_CAPTURE2, UART2_RXD, GPIO4_IO[31] |
| 55 | ดีเอสไอ_DP2 | MIPI-DSI, data diff-pair #2 เป็นบวก |
| 56 | UART4_TXD | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: UART4_TXD, UART2_RTS, GPIO5_IO[29] |
| 57 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
| 58 | UART2_RXD/ECSPI3_MISO | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: UART2_RXD, ECSPI3_MISO, GPIO5_IO[24] |
| 59 | ดีเอสไอ_DN1 | MIPI-DSI, data diff-pair #1 ลบ |
| 60 | UART2_TXD/ECSPI3_SS0 | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: UART2_TXD, ECSPI3_SS0, GPIO5_IO[25] |
| 61 | ดีเอสไอ_DP1 | MIPI-DSI, data diff-pair #1 เป็นบวก |
| 62 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 63 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
| 64 | ที่สงวนไว้ | สงวนไว้สำหรับใช้ในอนาคต จะต้องไม่เชื่อมต่อ |
| 65 | ดีเอสไอ_DN0 | MIPI-DSI, data diff-pair #0 ลบ |
| 66 | UART4_RXD | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: UART4_RXD, UART2_CTS, GPIO5_IO[28] |
| 67 | ดีเอสไอ_DP0 | MIPI-DSI, data diff-pair #0 เป็นบวก |
| 68 | อีซีเอสพีไอ3_เอสซีแอลเค | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: ECSPI3_SCLK, GPIO5_IO[22] |
| 69 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
| 70 | ECSPI3_โมซิ | สัญญาณมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันที่ใช้ได้: ECSPI3_MOSI, GPIO5_IO[23] |
| 71 | ดีเอสไอ_CKN | MIPI-DSI, ความแตกต่างของนาฬิกาเป็นค่าลบ |
| 72 | EXT_PWRBTN | สัญญาณเปิด/ปิด IOT-GATE-iMX8 |
| 73 | ดีเอสไอ_CKP | MIPI-DSI, ความแตกต่างของนาฬิกาเป็นบวก |
| 74 | EXT_RESETน | สัญญาณรีเซ็ตเย็น IOT-GATE-iMX8 |
| 75 | ก.ย.ด. | จุดร่วม IOT-GATE-iMX8 |
5.10
บอร์ดเสริม I/O อุตสาหกรรม
ตาราง 15 ขาออกของตัวเชื่อมต่อเสริม I/O อุตสาหกรรม
| โมดูล I / O | เข็มหมุด | ซิงเกิล |
| 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 |
ตารางที่ 16 ข้อมูลตัวเชื่อมต่อเสริม I/O อุตสาหกรรม
| ประเภทของขั้วต่อ | หมายเลขพิน |
| P/N: คุณาคอน PDFD25420500K ปลั๊กดูอัลดิบ 20 พินพร้อมการเชื่อมต่อสปริงแบบกดเข้า การล็อค: หน้าแปลนสกรู ระยะห่าง: 2.54 มม. ส่วนตัดขวางของลวด: AWG 20 – AWG 30 |
 |
ไฟ LED แสดงสถานะ 5.11 ดวง
ตารางด้านล่างอธิบายไฟ LED แสดงสถานะ IOT-GATE-iMX8
ตาราง 17 ไฟ LED เปิดเครื่อง (DS1)
| เชื่อมต่อสายไฟหลักแล้ว | สถานะ LED |
| ใช่ | On |
| เลขที่ | ปิด |
ตารางที่ 18 LED ผู้ใช้ (DS4)
LED สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป (DS4) ถูกควบคุมโดย SoC GPIOs GP3_IO19 และ GP3_IO25
| สถานะ GP3_IO19 | สถานะ GP3_IO25 | สถานะ LED |
| ต่ำ | ต่ำ | ปิด |
| ต่ำ | สูง | สีเขียว |
| สูง | ต่ำ | สีเหลือง |
| สูง | สูง | ส้ม |
5.12 ขั้วต่อเสาอากาศ
IOT-GATE-iMX8 มีตัวเชื่อมต่อ RP-SMA สูงสุดสี่ตัวสำหรับเสาอากาศภายนอก
ตาราง 19 การกำหนดขั้วต่อเสาอากาศเริ่มต้น
| ตัวเชื่อมต่อ | การทำงาน |
| แอนท์1 | เสาอากาศ WiFi-A / BT |
| แอนท์2 | เสาอากาศ WiFi-B |
| แอนท์3 | เสาอากาศโมเด็ม GNSS |
| แอนท์4 | เสาอากาศหลักของโมเด็ม |
5.13 ขั้วต่ออีเทอร์เน็ต RJ45 ส่วนเสริม PoE
พอร์ตอีเธอร์เน็ตเสริม IOT-GATE-iMX8 PoE ถูกส่งไปยังขั้วต่อ RJ45 มาตรฐานที่แผงด้านซ้าย สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูหัวข้อ 3.11 ของเอกสารนี้
ภาพวาดเครื่องกล
สามารถดาวน์โหลดโมเดล 8 มิติ IOT-GATE-iMX3 ได้ที่:
https://www.compulab.com/products/iot-gateways/iot-gate-imx8-industrial-arm-iot-gateway/#devres
ลักษณะการปฏิบัติงาน
7.1 คะแนนสูงสุดแน่นอน
ตารางที่ 20 การให้คะแนนสูงสุดแบบสัมบูรณ์
| พารามิเตอร์ | นาที | แม็กซ์ | หน่วย |
| ปริมาณแหล่งจ่ายไฟหลักtage | -0.3 | 40 | V |
7.2 เงื่อนไขการทำงานที่แนะนำ
ตารางที่ 21 เงื่อนไขการใช้งานที่แนะนำ
| พารามิเตอร์ | นาที | ประเภท | แม็กซ์ | หน่วย |
| ปริมาณแหล่งจ่ายไฟหลักtage | 8 | 12 | 36 | V |
7.3 การใช้พลังงานโดยทั่วไป
ตารางที่ 22 IOT-GATE-iMX8 การใช้พลังงานโดยทั่วไป
| กรณีการใช้งาน | ใช้คำอธิบายกรณี | ปัจจุบัน | พลัง |
| ลินุกซ์ไม่ได้ใช้งาน | Linux ขึ้น, Ethernet ขึ้น, ไม่มีกิจกรรม | 220มิลลิแอมป์ | 2.6วัตต์ |
| การถ่ายโอนข้อมูล Wi-Fi หรืออีเทอร์เน็ต | Linux up + active ethernet หรือการรับส่งข้อมูล Wi-Fi | 300มิลลิแอมป์ | 3.6วัตต์ |
| การถ่ายโอนข้อมูลโมเด็มเซลลูล่าร์ | Linux ขึ้น + การส่งข้อมูลโมเด็มที่ใช้งานอยู่ | 420มิลลิแอมป์ | 5W |
| โหลดแบบผสมจำนวนมากโดยไม่มีกิจกรรมเซลลูล่าร์ | การทดสอบความเครียดของ CPU และหน่วยความจำ + การทำงาน Wi-Fi + การทำงาน Bluetooth + กิจกรรมอีเทอร์เน็ต + ไฟ LED |
400มิลลิแอมป์ |
4.8วัตต์ |
| ภาระผสมจำนวนมากพร้อมการถ่ายโอนข้อมูลโมเด็มเซลลูล่าร์ที่ใช้งานอยู่ | การทดสอบความเครียดของ CPU และหน่วยความจำ + การส่งข้อมูลโมเด็มที่ใช้งานอยู่ |
600มิลลิแอมป์ |
7.2วัตต์ |
มีการวัดการใช้พลังงานด้วยการตั้งค่าต่อไปนี้:
- Configuration – IOTG-IMX8-D4-NA32-WB-JS7600G-FARS4-FBCAN-PS-XL
- มาตรฐาน IOT-GATE-IMX8 12VDC PSU
- กองซอฟต์แวร์ – สต็อก Debian (Bullseye) สำหรับ IOT-GATE-iMX8 v3.1.2
เอกสาร / แหล่งข้อมูล
 |
CompuLab IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi เกตเวย์ IoT [พีดีเอฟ] คู่มือการใช้งาน IOT-GATE-iMX8 Industrial Raspberry Pi IoT Gateway, IOT-GATE-iMX8, Industrial Raspberry Pi IoT Gateway, Raspberry Pi IoT Gateway, Pi IoT เกตเวย์ |
