國家電網(wǎng)發(fā)布了《電動汽車非車載整車直流充電機通用技術(shù)規(guī)范》作為采購標準,根據(jù)這一規(guī)范,英創(chuàng)公司推出了EM3357工控主板,方便用戶快速搭建能夠符合國家電網(wǎng)規(guī)范的應(yīng)用方案,考慮到客戶已經(jīng)利用EM9287構(gòu)建出成熟的充電方案推出,所以將EM3357的管腳設(shè)計為和EM9287的管腳完全兼容,方便客戶直接替換。
EM3357工控主板
從《電動汽車非車載整車直流充電機通用技術(shù)規(guī)范》中對充電機內(nèi)部元器件關(guān)系圖的定義可以看出,最核心的的部分為計費控制單元,計費控制單元通過軟硬件接口連接相應(yīng)輸入/輸出組件,完成人機顯示、計量計費、支付、數(shù)據(jù)加解密、控制充電設(shè)備啟停、與車聯(lián)網(wǎng)平臺通信等功能:
充電機內(nèi)部元器件關(guān)系
根據(jù)規(guī)范中對計費控制單元軟硬件技術(shù)參數(shù)要求,利用EM3357可以方便快速的搭建出符合技術(shù)規(guī)范的應(yīng)用,EM337的接口資源如下表:
核心單元 |
Cortex-A8處理器,1GHz主頻 512MB DDR3系統(tǒng)內(nèi)存,用戶可用空間大于430MB 1GB FLASH存儲器,用戶文件空間890MB 硬件浮點協(xié)處理器(VFP、NEON) MicroSD卡座,支持SDHC大容量數(shù)據(jù)存儲 |
通訊接口 |
2路獨立以太網(wǎng)接口,10M/100M自適應(yīng) 7路標準UART串口(ttyS1-ttyS7) ttyS1 - ttyS5為高速串口,波特率可達3Mbps ttyS6-ttyS7為普通串口,宜作為RS485接口 2路CAN總線接口,與GPIO復(fù)用管腳 1路I2C接口,主控模式,最高波特率400kbps,與GPIO復(fù)用管腳 1路SPI接口,主控模式,最高波特率48Mbps,與GPIO復(fù)用管腳 2路USB主控接口USBH1、USBH2,支持USB虛擬串口以及基于虛擬串口功能的多種3G/4G模塊 1路USB OTG接口,USB Host / Device口可選 |
人機界面 |
TFT彩色LCD接口(RGB各6-bit + 同步時鐘信號) 多種顯示分辨率可選(320×240 - 1024×768) 直接支持4線制電阻觸摸屏 電阻觸摸屏滿足IEC-6100-4-2電磁兼容標準 支持標準鼠標鍵盤(USB)、矩陣鍵盤(I2C接口) 支持開機畫面用戶自主更新 |
GPIO |
32位通用GPIO0–GPIO31,3.3V TTL電平,各位方向獨立可 控部分GPIO與系統(tǒng)的通訊接口復(fù)用管腳 GPIO24–GPIO25支持外部中斷觸發(fā)功能,上升沿有效 |
其他資源 |
實時時鐘RTC,具有掉電保護功 能硬件看門狗(WDT),防止系統(tǒng)死鎖 調(diào)試串口ttyS0(115200 8-N-1) |
根據(jù)EM3357的資源,英創(chuàng)公司給出了如下設(shè)計示例,能夠完全滿足國家電網(wǎng)的充電機技術(shù)規(guī)范:
項目 | 指標要求 | EM3357接口資源 |
CPU主頻 | TI AM3354 Sitara ARM Cortex-A8 800MHz | TI AM3354 Sitara ARM Cortex-A8 1GHz |
內(nèi)存 | ≥512MB,DDR2/DDR3 | 512MB,DDR3 |
FLASH | ≥1GB,Nand Flash | 256MB-1GB,NandFlash |
外部存儲 | 標準SD卡,支持最高16G。SD卡安裝方式:標準SD卡,外插式安裝 | 支持標準SD卡,fat格式,大小可以到2TB |
移動通信 |
應(yīng)配置同時支持中國移動、中國聯(lián)通、中國電信4G/3G/2G的全網(wǎng)通通信模塊 4G/3G通信SIM卡通信方式:2個標準SIM卡插槽,支持外插式安裝。支持應(yīng)用軟件選擇使用其中任一SIM卡連接通信網(wǎng)絡(luò) |
EM3357有兩路標準的USB_HOST接口,并配有通用轉(zhuǎn)換驅(qū)動,可以支持絕大部分的移動通信模塊,只需要應(yīng)用程序上實現(xiàn)功能即可 |
定位 | 應(yīng)內(nèi)置支持北斗系統(tǒng)的定位模塊 | 使用EM3357上的串口(ttyS2)與定位模塊通信 |
ESAM | 支持ESAM芯片。ISO7816協(xié)議 | 目前的ESAM芯片大多為SPI接口,可直接連接至EM3357的SPI接口(GPIO28 – GPIO31) |
PSAM | 參考ESAM | |
DO |
6路220V/5A; 繼電器隔離 |
DO×6 ->GPIO0-GPIO5隔離驅(qū)動后控制繼電器 |
DI |
6路,外部提供空節(jié)點。 內(nèi)部提供12V,光電隔離 |
DI×6 ->GPIO16-GPIO21光電隔離輸入 |
單色屏 | 并口8080總線 | 默認配置為彩色屏,可以切換為單色屏,支持8080總線 |
鍵盤接口 | 鍵盤:4×4鍵盤,8路GPIO | 4×4鍵盤 ->使用I2C總線(GPIO22,GPIO23)在應(yīng)用底板上擴展矩陣鍵盤,有現(xiàn)成的案例 |
觸摸彩屏接口 | LVDS接口(20線)。4線電阻觸摸屏接口。4線背光電源接口 | LVDS接口 ->轉(zhuǎn)換EM3357 CN3上的RGB信號至LVDS接口,CN3包含有4線制電阻觸摸屏接口信號 |
掉電檢測 | 1路GPIO | 掉電檢測 ->GPIO26中斷輸入 |
UART |
UART共7路: (1)RS232≥4路: RS232-01:Console口。 RS232-02:連接內(nèi)置或外置藍牙模塊; RS232-03:連接內(nèi)置北斗定位模塊; RS232-04:連接外置讀卡器。 (2)RS485≥1路: RS485-01:連接外置 (3)備用≥2路: RS232/485復(fù)用1:備用,接口類型可配置。 RS232/485復(fù)用2:備用,接口類型可配置 |
EM3357共有7+1路標準串口,配置如下: RS232-01 ->ttyS0,RS232電平 RS232-02->ttyS1 + RS232電平轉(zhuǎn)換 RS232-03 ->ttyS2 + RS232電平轉(zhuǎn)換 RS232-04 ->ttyS3 + RS232電平轉(zhuǎn)換 RS485-01 ->ttyS6,該串口復(fù)用(GPIO12, GPIO13)管腳 + 光電隔離RS485轉(zhuǎn)換 RS232/485復(fù)用1->ttyS4 + RS232 / RS485驅(qū)動電路。 RS232/485復(fù)用2 ->ttyS7,該串口復(fù)用(GPIO14, GPIO15)管腳,+ RS232 / RS485驅(qū)動電路。 注:ttyS5與can1復(fù)用管腳,不能引出,未用 |
USB |
≥2路: USB-01:USBOTG,4G/3G網(wǎng)卡。在模塊內(nèi)部用于連接網(wǎng)卡。 USB-02:USBHOST,引出,USBA 接口。用于插入U盤 |
EM3357有兩路USB_HOST: USB-01->USBH1,虛擬串口模式 USB-02->USBH2,USBTypeA接口插座 |
CAN BUS |
≥2路: CAN-01:CAN2.0 B,125/250kbps,與充電控制器通信。 CAN-02:CAN2.0 B,125/250kbps,備用 |
EM3357擁有兩路獨立CAN BUS接口,與GPIO復(fù)用管腳。配置如下: CAN-01 ->can0 (GPIO8, GPIO9) + 光電隔離CAN驅(qū)動電路 CAN-02 ->can1 (GPIO10, GPIO11) + 光電隔離CAN驅(qū)動電路 |
網(wǎng)絡(luò) |
≥2路。10/100M,RJ45 RJ45-01:10/100M,用于連接上級系統(tǒng)。 RJ45-02:10/100M,備用 |
RJ45-01 ->eth0+ 網(wǎng)絡(luò)變壓器和RJ45插座 RJ45-02 ->eth1+ 網(wǎng)絡(luò)變壓器和RJ45插座 |
聲音 |
內(nèi)置功放,≥0.5W,標準3.5圓孔,立體聲。 蜂鳴器。 標準3.5mm音頻插口 |
音頻立體聲播放 ->USB_OTG作為HOST模式連接USB Audio模塊,由模塊輸出2路音頻模擬信號至喇叭。 蜂鳴器 ->GPIO27控制 |
時鐘 | RTC時鐘。具有掉電保持至少1年功能 | EM3357配有RTC功能,在底板上增加Li電池即可實現(xiàn)掉電保持 |
電源 |
輸入額定電壓:DC12V,輸入范圍DC9V-15V,具備反接保護。 額定功率:20W。 掉電保持時間≥15秒。 為讀卡器提供5V電源 |
應(yīng)用底板需實現(xiàn)DC-DC轉(zhuǎn)換電路,為EM3357及驅(qū)動電路供電。EM3357的額定功耗小于15W,其他驅(qū)動電路耗電很低,可完全滿足低于20W的額定功率要求。 鑒于成本的考慮,15秒掉電保持功能由外部單元實現(xiàn) |
尺寸 | 不大于200mm×150mm×80mm | 底板尺寸定為200mm×150mm,其中EM3357(尺寸74mm×53mm)插在應(yīng)用底板上,電路板的總高度< 20mm,滿足規(guī)范要求 |
安裝 | 導(dǎo)軌式或螺絲直接固定安裝 | 機箱設(shè)計可保證安裝要求 |
軟件系統(tǒng) |
Linux內(nèi)核版本:3.14; GCC:gcc-linaro-4.9-2015.02; QT:4.8.6; 電阻式觸摸屏驅(qū)動依賴庫:tslib-1.4 |
EM3357的內(nèi)核版本為Linux-4.1.6,支持所要求版本編譯器。Linux-4.1.6內(nèi)核支持QT:4.8.5 電阻式觸摸屏驅(qū)動依賴庫:tslib-1.4 |
工作和存儲環(huán)境 |
濕度:5%~95%,無凝露。 工作溫度:-40℃~70℃ 存儲溫度:-40℃~85℃ |
EM3357工業(yè)級板卡的工作溫度為:-40℃~80℃ |
根據(jù)以上表格,為了方便客戶參考,繪制原理框圖如下所示:
原理框圖
綜上所述,利用EM3357,能夠方便快速的構(gòu)建符合國家電網(wǎng)充電機技術(shù)規(guī)范的應(yīng)用方案,并且可以根據(jù)客戶的需求,靈活的設(shè)計底板,構(gòu)建出具有自身特點的方案。
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Linux
+關(guān)注
關(guān)注
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嵌入式主板
+關(guān)注
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充電樁
+關(guān)注
關(guān)注
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