当前位置: 首页 >应用方案 >技术应用 >

ECB10-PGD-I工业级单板机嵌入式方案详解

ECB10-PGD-I工业级单板机方案:基于STM32MP13xD的高可靠性嵌入式解决方案

一、工业级单板机产品概述

ECB10-PGD-I是成都亿佰特电子推出的工业级单板机方案,基于ECK10-135D系列嵌入式核心板设计,采用204Pin DDR3金手指接口实现核心板与底板的灵活组合。该方案以STM32MP13xD处理器为核心,具备-40℃~85℃宽温工作能力,专为工业自动化、边缘计算、物联网网关等严苛环境设计。底板通过优化布局实现核心板接口的最大化利用,引出包括双千兆以太网RGB888显示多路USB丰富GPIO在内的完整外设,同时提供开源硬件设计文件与完善的软件开发环境,大幅降低用户二次开发门槛。

ECB10-PGD-I工业级单板机方案

核心设计特点

l 工业级可靠性:全方案满足工业级温度、湿度及电磁兼容性要求,PCB采用1.6mm厚FR4材质,关键信号路径阻抗匹配;

l 模块化架构:核心板与底板分离设计,支持核心板独立升级或更换,降低维护成本;

l 接口完整性:覆盖从显示触控到工业总线的全场景接口需求,无需额外扩展模块;

l 开源生态支持:提供底板原理图、PCB封装文件及Linux驱动源码,支持用户深度定制。

二、核心配置:STM32MP13xD处理器的性能解析

1、处理器核心参数

ECB10-PGD-I搭载的STM32MP13xD处理器采用单核ARM Cortex-A7架构,主频最高达1GHz,集成320KB L2缓存及64KB SRAM。芯片内置** Mali-400 MP2 GPU**,支持OpenGL ES 2.0图形加速,可驱动最高WXGA(1366×768)分辨率显示。处理器集成双通道DDR3L内存控制器(最高533MHz)及丰富外设接口,包括2路千兆以太网MAC、3路USB 2.0、2路CAN FD等,完美适配工业控制与边缘计算需求。

2核心板配置

ECK10-135D系列核心板作为方案计算核心,提供以下关键配置:

l 内存配置512MB/1GB DDR3L SDRAM(工业级宽温颗粒);

l 存储选项4GB/8GB eMMC闪存(支持最高16GB扩展);

l 电源管理:集成PMIC芯片,支持动态电压调节;

l 封装形式204Pin SO-DIMM金手指(兼容标准DDR3插槽)。

核心板通过严格的信号完整性测试,确保在工业环境下的稳定运行,与底板配合形成完整的嵌入式计算平台。

三、硬件接口特性:工业场景的全接口解决方案

1、电源管理系统

ECB10-PGD-I采用12V直流输入,设计三级电源转换架构:

l 一级转换12V→5V(DC-DC,最大6A输出)

l 二级转换5V→3.3V(DC-DC,最大2A输出)

l 三级转换3.3V→1.8V(LDO,为音频芯片供电)

电源电路集成防反接保护(二极管D1)TVS浪涌防护(SMBJ15A),确保在工业电网波动环境下的可靠工作。

2、通信接口配置

① 双千兆以太网

底板集成2路RJ45以太网接口,采用MAE0621A PHY芯片,支持10/100/1000Mbps自适应速率。关键特性包括:

Ø RGMII接口时序优化(2ns延迟补偿);

Ø 支持IEEE 1588 PTP精确授时;

Ø 内置网络变压器,简化外围设计;

Ø 独立LED指示灯(1000M绿色/100M黄色);

ETH1默认PHY地址001(二进制),ETH2为010(二进制),可通过软件配置实现链路聚合或冗余备份。

② 3.2.2 工业总线扩展

通过2x20Pin树莓派兼容GPIO接口,提供丰富工业总线资源:

Ø 2路CAN FD:支持最高8Mbps传输速率,TTL电平;

Ø 2路I2C:支持SMBus协议,集成2.2K上拉电阻;

Ø 2路UART:硬件流控支持,最高波特率4Mbps;

Ø 1路SPI:支持主从模式,最高50MHz时钟频率.

3显示与输入接口

① RGB888显示接口

采用40Pin FPC连接器(0.5mm间距),支持RGB888并行数据格式:

Ø 最大分辨率:1366×768@60fps;

Ø 信号完整性:DE、HSYNC、VSYNC同步信号;

Ø 背光控制:PWM调光(PD12引脚);

Ø 触摸支持:I2C接口电容触摸屏(兼容亿佰特ECA10-7LCD模组);

注意:底板FPC接口引脚定义与显示屏模组相反(1脚对应模组40脚),连接时需特别注意引脚对应关系。

② 音频接口

3.5mm四段式耳机接口(CTIA标准),集成ES8316音频编解码器:

Ø 支持麦克风输入(2.2V偏置);

Ø 耳机输出功率:32Ω负载下10mW;

Ø 采样率:8kHz~48kHz可调;

Ø 音频接口引脚定义:左声道/右声道/MIC/GND(从尖端到根部);

4存储与调试接口

Ø TF卡接口:支持最高128GB microSDXC卡,带热插拔检测;

Ø USB OTGType-C接口,支持设备/主机模式切换(WUSB3801Q-12控制器);

Ø 调试接口Type-C UART调试口(CH340X芯片,支持1.8V/3.3V电平);

Ø BOOT配置1位拨码开关选择启动方式(eMMC/TF卡/NAND)。

四、ECB10-PGD-I工业级单板机应用场景

1、工业物联网网关

利用双千兆以太网与多工业总线接口,构建工厂数据采集网关:

Ø 实现PLC、传感器、CNC设备的协议转换(Modbus/Profinet/EtherCAT);

Ø 边缘侧数据预处理,降低云端传输带宽需求;

Ø 支持OTA远程升级与设备管理;

Ø 宽温设计适应车间恶劣环境;

2、智能工业终端

结合RGB显示与触摸接口,构建人机交互终端:

Ø 7寸工业触摸屏(分辨率1024×600);

Ø 实时数据可视化(生产线监控、设备状态);

Ø 本地故障诊断与报警处理;

Ø 支持条码扫描枪、RFID读卡器外设扩展;

3、边缘计算节点

依托STM32MP13xD的计算能力,部署轻量级AI模型:

Ø 图像识别(缺陷检测、物体分类);

Ø 振动分析(预测性维护);

Ø 数据加密与安全传输(TLS/DTLS);

Ø 低功耗设计支持无风扇运行;

ECB10-PGD-I单板机方案通过STM32MP13xD处理器的高性能工业级硬件设计的结合,为用户提供了兼具可靠性与灵活性的嵌入式平台。其丰富的接口配置、开源的软硬件资源以及宽温工作能力,使其成为工业自动化、物联网边缘节点等领域的理想选择。无论是快速原型验证还是批量部署,该方案都能显著缩短产品开发周期,降低项目风险。随着工业4.0的深入推进,ECB10-PGD-I嵌入式单板机将在智能工厂、智慧城市等物联网应用场景中发挥重要作用,为用户创造持续的技术价值。


今天的分享就到这里啦,EBYTE每一天都致力于更好的助力物联化、智能化、自动化的发展,提升资源利用率,更多嵌入式工业计算产品和嵌入式应用资料,感兴趣的小伙伴可以登录我们的亿佰特官网和企业公众号(微信号:cdebyte)进行了解,也可以直接拨打400电话咨询技术专员!


相关阅读:

1、ECB30-P4T13IA5ME8G-I国产工业级核心板工业测评应用报告

2、ECB20-PG6Y28C-I单板机深度测评报告:嵌入式开发助手

3、ECB32-PGB系列单板机工业物联网网关应用测评报告

4、ECB20-PG6Y28C-I嵌入式单板机工业应用方案测评报告

5、ECB32-PB系列单板机工业物联应用深度测评报告

点击拨打: 亿佰特官网 4000-330-990