一种远程动环集中监控装置的制作方法

本实用新型涉及动环监控领域，特别涉及一种远程动环集中监控装置。

背景技术：

现有的动环监控领域所用的装置板，在市场上存在的形态单板方式，多为单板架构复杂，底板pcb面积大，pcb板层数多，功能集成度低，无提供加密手段保护相关数据安全，设计难度大，对于二次开发要求的技术门槛较高，故要完成一个能满足功能丰富，运行可靠稳定，成本低，且带相关数据安全保护的装置，其开发难度，开发工作量，底板的制造复杂度和成本都是一个极大挑战，且产品结构设计相对复杂，产品设计周期长，不利于二次开发和加快产品上市速度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种远程动环集中监控装置，该装置采用以som335x核心板模块加底板的硬件架构,此模块为一款已经稳定量产的成熟度高，可靠性高的模组，将此模块应用于本方案中，采用核心板+底板的架构方式，可极大的简化了底板的设计复杂度，降低了设计难度，提高了稳定性和可靠性，可满足要求高系统稳定性，功能需求多，高可靠性，低成本，快速二次开发等等不同的应用场景所需。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种远程动环集中监控装置，包括som335x核心板，以及分别与som335x核心板连接的dc/dc式电源、接口隔离电源、can总线隔离接口单元、第一rs485总线隔离接口单元、第二rs485总线隔离接口单元、第一rs232总线隔离接口单元、第二rs232总线隔离接口单元、usb口扩展单元、第一光隔离控制输出端口、第二光隔离控制输出端口、第一千兆网络控制单元、第二千兆网络控制单元、4g通信模块接口、触屏&显示dvi接口单元，还包括一对工业级排针连接接头，其中一个工业级排针连接接头与som335x核心板连接，用于向底板传输液晶显示信号和网络接口信号，另一个工业级排针连接接头也与som335x核心板连接，用于底板向核心板供电，传输各种总线接口信号和通用输出接口信号。

所述som335x核心板的型号为som335x-38900-c1-i。

som335x核心板包括主控芯片，内存芯片，程序&数据储存芯片，和底板设计所需的各种总线接口和各种信号引出。以现成的模组形式直接应用于此装置设计中，极大的简化了本系统的设计复杂度，降低了设计难度，提高了本设计的稳定性和可靠性；所述储存器的型号为s34ml01g200bhi000；所述内存单元的型号为nt5cb64m16gp-eki；所述工业级排针连接接头的型号为df12a(3.0)-80ds-0.5v(81)。

所述dc/dc电源，包括dc-dc芯片u5、u6，低压降输出电源芯片u7，电感l3、l4，发光二极管led4，续流二极管d5、d6，电阻r130～r136,电容c37～c48；外部输入的12v电源，通过电容c41滤波后加到dc-dc芯片u5的第7脚，通过dc-dc芯片u5第8脚输出砍波信号,通过电容c37反馈到dc-dc芯片u5自身的第1脚，同时也加到由电感l3、电容c39、电容c43组成的整流滤波电路，以及由电阻r131、r133、r135组成的输出反馈电路后，输出稳定的5v的电压，供给som335x核心板、底板上的各种总线以及外设io电压所使用；输出的5v电源同时通过二极管led4、电阻r132组成的指示灯电路，点亮5v电源的指示灯led4；

外部输入的12v电源，通过电容c42滤波后加到dc-dc芯片u6的第7脚，通过dc-dc芯片u6第8脚输出砍波信号,通过电容c38反馈到dc-dc芯片u6自身的第1脚，同时也加到由电感l4、电容c40、电容c44组成的整流滤波电路，以及由电阻r130、r134、r136组成的输出反馈电路后，输出稳定的3.3v的电压，供底板上的各种总线以及外设io电压所使用；

dc-dc芯片u5产生的5v电源，通过电容c45、c46滤波后加到低压降输出电源芯片u7的第3脚，通过低压降输出电源芯片u7的第2脚和第4脚并输出，经过电容c47、c48的滤波后，输出稳定的1.5v的电压，做为底板的4g通信模块的输入电压使用。

所述dc-dc芯片u5、u6的型号为tps5430dr，所述低压降输出电源芯片u7的型号为spx1117m3-l-1.5。

所述接口隔离电源，包括隔离电源芯片u25、电感l6、电容c117～c120、电阻r257；其中dc-dc芯片u5产生的5v电源，通过电容c117、c118滤波后加到隔离电源芯片u25的第2脚，通过隔离电源芯片u25的第4脚输出到电感l6，并经过电容c119、c120，电阻r257的滤波后，联合隔离电源芯片u25的第3脚为隔离地端，从而输出稳定的经过隔离的5v电压。

所述隔离电源芯片u25的型号为b0505s-1wr3。

所述can总线隔离接口单元，包括can信号隔离芯片u23、can总线驱动芯片u24、电容c116、电阻r174，电阻r248～r252，r254～r256，以及tvs总线保护管d13、d14；其中，som335x核心板引出的can总线信号线输入到can总线隔离芯片u23的第4脚、第5脚，然后从can信号隔离芯片u23的第12脚、第13脚输出；其中，总线正端信号通过串接电阻r251、r248的滤波电路后连接到can总线驱动芯片u24的第1脚，总线负端信号通过串接电阻r254～r256的滤波电路后连接到can总线驱动芯片u24的第4脚，正、负端信号经过can总线驱动芯片u24转换成can信号后从can总线驱动芯片u24的第6脚、第7脚输出can信号，并连接到tvs总线保护管d13、d14，以及电阻r174构成的保护电路对can总线信号进行保护。保证通信的正常。

所述can信号隔离芯片u23的型号为iso7231cdw,所述can总线驱动芯片u24的型号为tja1050t。

所述第一rs485总线隔离接口单元，包括rs485信号转换芯片u14，光耦隔离芯片u20、u21，电阻r164、r166、r167、r169、r170、r172、r173、r233～r243，电容c62、c114、c115，三极管q10、q14、q15，钳位管d11、d12；som335x核心板的串口uart发信号通过电阻r235、r237，以及三极管q14构成的反向驱动信号加到光耦隔离芯片u20的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u20的第5脚输出，并经电阻r234上拉到隔离电源上，构成隔离后的发信号，然后通过电阻r173接入rs485信号转换芯片u14的输入脚第4脚，同时连接到电阻r170、r167，三极管q10，构成使能收发信号接入到rs485信号转换芯片u14的第3、4脚；通过rs485信号转换芯片u14构成rs485发信号转换从rs485信号转换芯片u14的第6、7脚输出；另一方向，总线的收信号从rs485信号转换芯片u14的第6、7脚输入，经过rs485信号转换芯片u14转换成串口信号从rs485信号转换芯片u14的第1脚输出，接入由通过电阻r240、r241、r243，三极管q15，构成反向驱动信号加到光耦隔离芯片u21的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u21的第5脚输出，并经电阻r239上拉到3.3v电源上，构成隔离后的串口收信号，然后接入som335x核心板作为串口uart收信号；

第二rs485总线隔离接口单元的电路依次类推。

所述第一rs485总线隔离接口单元、第二rs485总线隔离接口单元的功能与设计完全一样；第二rs485总线隔离接口单元，包括rs485信号转换芯片u19，光耦隔离芯片u16、u17，电阻r177～r181、r184～r189，电容c113、c64、c65,三极管q11、q12、q13，钳位管d28、d29；其信号流方向与上述第一组完全一样。

所述rs485信号转换芯片u14的型号为max13487esa，光耦隔离芯片u20、u21的型号为tlp2362。类似的，第二rs485总线隔离接口单元的rs485信号转换芯片u19的型号也为max13487esa；第二rs485总线隔离接口单元的光耦隔离芯片u16、u17型号也为tlp2362。

所述第一rs232总线隔离接口单元、第二rs232总线隔离接口单元共用一颗双端口的rs232芯片；

所述第一rs232总线隔离接口单元，包括rs232信号转换芯片u8，光耦隔离芯片u10、u11，电阻r138～r148，电容c58、c59，三极管q6、q7，钳位管d7、d9；som335x核心板的串口uart发信号通过电阻r140、r142，以及三极管q6构成的反向驱动信号加到光耦隔离芯片u10的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u10的第5脚输出，并经电阻r139上拉到隔离电源上，构成隔离后的发信号，然后接入rs232信号转换芯片u8的输入脚(第11脚)，通过rs232信号转换芯片u8构成rs232发信号转换从rs232信号转换芯片u8的第14脚输出；另一方向，总线的收信号从rs485信号转换芯片u14的第13脚输入，经过rs485信号转换芯片u14转换成串口信号从rs232信号转换芯片u8的第12脚输出，接入由通过电阻r145、r146、r148，以及三极管q7构成反向驱动信号加到光耦隔离芯片u11的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u11的第5脚输出，并经电阻r44上拉到3.3v电源上，构成隔离后的串口收信号，然后接入som335x核心板作为串口uart收信号；

第二rs232总线隔离接口单元的电路依次类推。

第二rs232总线隔离接口单元，包括rs232信号转换芯片u8，光耦隔离芯片u12、u13，电阻r149～r158、r161，电容c60、c61，三极管q8、q9，钳位管d8、d10；其信号流方向与上述第一rs232总线隔离接口单元完全一样。

所述rs232信号转换芯片u8的型号为max202e,光耦隔离芯片u10、u11的型号为tlp2362。第二rs232总线隔离接口单元的光耦隔离芯片u12、u13的型号也为tlp2362。

所述usb口扩展单元，包括usb端口扩展芯片u18，晶振y3,保护管d24～d27、d32、d33，磁珠fb4、fb8，保险丝f2，电阻r206～r209、r215、r308，电容c66、c67、c74～c81，双端口usb插座；其中，3.3v电源经磁珠fb4，电容c78、c81滤波后为usb端口扩展芯片u18提供稳定的工作电源；som335x核心板的usb信号，通过电阻r207、r208后加到usb端口扩展芯片u18的第30、31脚，通过usb端口扩展芯片u18扩展成4路usb接口信号，usb端口扩展芯片u18的第2组输出到4g通信模块接口，usb端口扩展芯片u18的第3、4两组usb输出接到双端口usb插座，供客户接外部usb设备用；保护管d24～d27、d32、d33为usb信号提供保护功能；晶振y3的第1、3脚经过电容c79、c80，电阻r215构成的反向电路，接入到usb端口扩展芯片u18的第32、33脚，为芯片提供工作所需的时钟信号；5v电源经保险丝f2，磁珠fb8，电容c66、c67，电阻r308组成的滤波电路滤波后为usb插座端口提供稳定的5v对外电源。

所述usb端口扩展芯片u18的型号为usb2514,所述晶振y3的型号为24mhz无源晶体。

所述第一光隔离控制输出端口，包括光耦隔离芯片u26、电阻r263、插座p9；som335x核心板的输出控制信号加到光耦隔离芯片u26的第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u26的第4、6脚输出，构成隔离后的输出控制信号，然后接入插座p9，供控制外部设备所用；

第二光隔离控制输出端口的电路依次类推。

第二光隔离控制输出端口，包括光耦隔离芯片u28，电阻r264、插座p9；其信号流方向与上述第一组完全一样。

所述光耦隔离芯片u26,u28型号为tlp187。第一光隔离控制输出端口、第二光隔离控制输出端口功能与设计完全一样。第二光隔离控制输出端口的光耦隔离芯片u28的型号也为tlp187。

所述第一千兆网络控制单元，包括网口芯片u4，晶振y4，二极管q4、q5，磁珠fb5～fb7,电感l2,电阻r102～r117、r125、r126、r128，电容c31、c32、c99～c102、c107、c108，以及内置变压器网口插座jk2；其中，3.3v电源经磁珠fb5～fb7分别滤波后为网口芯片u4提供稳定的工作电源；som335x核心板的网口mii信号，通过电阻r102～r117、r125、r126、r128后加到网口芯片u4的第20、25、26、28～37、39、40脚，通过网口芯片u4转换成千兆网口信号，由网口芯片的第9、10、12、13、15、16、18、19脚输出接到内置变压器网口插座端口，供外部接入网线用；网口芯片u4的第22、24脚输出接到三极管q4、q5，电阻r118后作为网速指示灯接入到网口插座；晶振y4的第1、3脚经过电容c107、c108，电阻r24构成的反向电路，接入到网口芯片u4的第4、5脚，为网口芯片u4提供工作所需的时钟信号；

第二千兆网络控制单元的电路依次类推。

第二千兆网络控制单元，包括网口芯片u3、晶振y2,二极管q2,q3,磁珠fb1～fb3,电感l1,电阻r73～r89,r97，r98，r99，电容c19,c21,c22,c95～c97,c28,c29,和内置变压器网口插座jk1构成其信号流方向与上述第一组完全一样；

所述第一千兆网络控制单元、第一千兆网络控制单元所使用的网口芯片u3、u4型号为ar8035_qfn40,所述晶振型号为25mhz无源晶体。所述内置变压器网口插座型号为hy911130c。

所述4g通信模块接口，包括插座con3、sim卡插座p4、保护管u27、电阻r216～r222、电容c82～c93；其中，1.5v接到由电阻r216、电容c82～c84组成的滤波电路后，通过插座con3的第6、28、48脚为4g通信模块提供稳定的1.5v工作电源；3.3v接到由电阻r217、电容c87～c90组成的滤波电路后,通过插座con3的第2、24、39、41、52脚为4g通信模块提供稳定的3.3v工作电源；同时4g通信模块通过插座con3第8、16脚连接到电容c91、c92滤波后连接到sim卡插座p4的第1脚供电给sim，同时通过电阻r222连接到sim卡插座第3脚复位信号，为sim卡的复位信号提供上拉作用；usb扩展单元所扩展出来的一组usb信号连接到插座con3的第36、38脚，与通信模块进行数据通信；同时，4g通信模块的sim卡信号通过插座con3的第10、12、14脚连接到sim卡插座p4的第3、5、6脚与sim卡进行通信；保护管u27连接到sim卡插座，为插拔sim卡时提供信号保护作用；

所述插座con3型号为mini-pcie,所述sim卡插座型号为gw-sim8pp-0ly8,所述保护管芯片u27型号为rclamp0524p.tct。

所述触屏&显示dvi接口单元，包括dvi信号转换芯片u2、dvi插座p1、电阻r26、r33、r3、r45，电容c5、c10～c12；其中，3.3v接到由电容c5滤波后，连接到dvi信号转换芯片u2的第1、9、26、44脚为dvi信号转换芯片u2提供稳定的3.3v工作电源；5v电源经过电容c11、c12组成的滤波电路后,接入dvi插座p1的第7脚为外部设备提供稳定的5v工作电源；12v通过电阻r45滤波电路后,接入dvi插座p1的第5脚为外部设备提供稳定的12v工作电源；som335x核心板输出的显示信号接入到dvi转换芯片u2的对应信号输入脚，经过dvi转换芯片u2转换成dvi信号从dvi转换芯片u2的第37～42脚、第45～48脚，接入dvi插座p1，从而为外部的dvi显示器提供显示信号；som335x核心板输出的usb信号接入到dvi插座p1的第20、21脚，从而为外部的dvi显示器的触摸屏提供触摸数据通信通道。

所述dvi信号转换芯片u2型号为sn65lvds93adgg，dvi插座p1型号为dvi-i。

本实用新型的工作过程：

作为本方案中的核心模块，som335x核心板模块，为底板提供所需的各种总线接口和各种信号引出，以现成的模组形式直接应用于此装置设计中，在图像、图形处理、外设以及ethercat和profibus等工业接口选项方面得到了增强。该模块支持高级操作系统(hlos)。和android^tm可从德州仪器(ti)免费获取。该模块基于armcortex-a8处理器，powervrsgx^tm图形加速器子系统提供3d图形加速功能以支持显示和游戏特效。可编程实时单元子系统和工业通信子系统(pru-icss)与arm内核彼此独立，允许单独操作和计时，以实现更高的效率和灵活性。pru-icss支持更多外设接口和ethercat、profinet、ethernet/ip、profibus、ethernetpowerlink、sercos等实时协议。

此模块为一款已经稳定量产的成熟度高，可靠性高的模组，将此模块应用于本方案中，极大的简化了本系统的设计复杂度，降低了设计难度，提高了本设计的稳定性和可靠性。可用于对产品空间要求紧凑轻薄，和对产品相关数据安全保护所需的手持或便携式装置，该装置能够提供超小型的板子尺寸，和高集成度，高安全可靠性的核心板，只需要在底板上加简单的外设即可完成二次开发，缩短产品的上市周期。

启动后，dc/dc式电源、接口隔离电源单元首先上电并输出正确的各种电源电压，som335x核心板从存储器读取运行硬件启动配置文件，用此源码对内存芯片和主板上的各自芯片和接口进行初始化，令芯片能正常启动工作，然后再从存储器读取操作系统的软件，加载到内存芯片进行允许，从而使整个软件系统完全进入待使用的状态。到此状态后，本装置板已经可以进行实现图形、视频的显示，和数据录入和存储，可以对主板的can总线隔离接口、rs485总线隔离接口、rs232总线隔离接口、usb口扩展单元、光隔离控制输出端口、千兆网络控制单元、4g通信模块接口、以及触屏&显示dvi接口单元等等外部设备进行数据交付与处理。通过本装置板，对电源、空调、烟感、水浸、门禁、温湿度、视频等智能或非智能终端设备以及各种环境量，提供采集和上传功能；并能接收总控制中心远程传送过来的控制命令对被控设备进行控制，实现了集中运维监控能力。

需要说明的是，上述工作过程是以信号的走向作为线索来进一步说明本实用新型所述用于对产品空间要求紧凑轻薄，和对产品知识产权安全保护所需的手持或便携式装置的各个组成部件的连接关系，使本领域技术人员在实施本实用新型时更加清晰、方便，但并不代表本实用新型的技术方案的改进点在于软件上，本实用新型的技术方案的改进点在于整个装置的整体架构上，虽然技术方案涉及到处理器以及其他控制器，但其执行的都是常规操作，本实用新型所选用的元器件也是现有的元器件(也给出了具体的型号)，本实用新型的技术方案的改进点在于如何将这些现有的元器件搭建成一个装置，即创造点在于结构上，因此是属于实用新型专利的保护客体。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、架构简单，系统稳定

本实用新型装置板，采用广州英码公司自研的高集成度的som335x核心板模块加底板的硬件架构,此模块为一款已经稳定量产的成熟度高，可靠性高的模组，将此模块应用于本方案中，采用核心板+底板的架构方式，可极大的简化了本系统的底板的设计复杂度，降低了设计难度，提高了本设计的稳定性和可靠性。

2、成本低，便于快速二次开发

本实用新型装置板使用了高集成度的som335x核心板模块，使整个装置板的整体高度更矮，底板pcb面积更小，底板pcb板层数减少到4层结构，相对于现有单板设计装置则底板pcb层数需要做到6层甚至8层的结构而言，生产成本和开发难度降低上有着较明显优势。可用于对产品空间要求紧凑轻薄的各种不同应用场景，同时，此架构可极大方便客户完成二次开发，缩短产品的上市周期；

3、功能丰富，满足不同要求应用场景所需

本实用新型装置板具有双千兆网卡，4g通信&wifi通信&蓝牙通信多种无线通信方式，并具有显示&触控接口用于外界本地显示控制模组，usb、can、rs232、rs485等多种不同总线接口，和光隔离控制输出端口，丰富的接口保证了本装置板可以实现接入电源、电池、油机、空调、烟感、水浸、门禁、温湿度、视频等等终端设备，可以采集智能设备、非智能设备，从温湿度、烟感、水浸、到配电设备、油机、空调、门禁、视频等各种感知终端。采集一体机一个设备采集了多达上百种不同种类的感知终端。并接收控制中心下行传送过来的控制命令，提供对远程终端设备的启动、停止、调整参数等功能，使之千里之外就能对设备进行操控。

4、安全性高

本实用新型所采用的高集成度的som335x核心板模块具备加密芯片，允许加密检验算法，提供产品软件的防克隆，非法盗用等保护。为知识产权安全保护提供了有限而可靠的手段和方式。

附图说明

图1是本实用新型所述一种远程动环集中监控装置的结构示意图。

图2是本实用新型所述dc/dc式电源的结构示意图。

图3是本实用新型所述dc/dc式电源的电路图。

图4是本实用新型所述接口隔离电源的电路图。

图5是本实用新型所述can总线隔离接口单元的电路图。

图6是本实用新型所述第一rs485总线隔离接口单元、第二rs485总线隔离接口单元的电路图。

图7是本实用新型所述第一rs232总线隔离接口单元、第二rs232总线隔离接口单元的电路图。

图8是本实用新型所述usb口扩展单元的电路图。

图9是本实用新型所述第一光隔离控制输出端口、第二光隔离控制输出端口的电路图。

图10-1是本实用新型所述第一千兆网络控制单元的电路图。

图10-2是本实用新型所述第二千兆网络控制单元的电路图。

图11是本实用新型所述4g通信模块接口的电路图。

图12是本实用新型所述触屏&显示dvi接口单元的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1～9、10-1、10-2、11、12，一种远程动环集中监控装置，包括som335x核心板，以及分别与som335x核心板连接的dc/dc式电源、接口隔离电源、can总线隔离接口单元、第一rs485总线隔离接口单元、第二rs485总线隔离接口单元、第一rs232总线隔离接口单元、第二rs232总线隔离接口单元、usb口扩展单元、第一光隔离控制输出端口、第二光隔离控制输出端口、第一千兆网络控制单元、第二千兆网络控制单元、4g通信模块接口、触屏&显示dvi接口单元，还包括一对工业级排针连接接头，其中一个工业级排针连接接头与som335x核心板连接，用于向底板传输液晶显示信号和网络接口信号，另一个工业级排针连接接头也与som335x核心板连接，用于底板向核心板供电，传输各种总线接口信号和通用输出接口信号。

所述som335x核心板的型号为som335x-38900-c1-i。

som335x核心板包括主控芯片，内存芯片，程序&数据储存芯片，和底板设计所需的各种总线接口和各种信号引出。以现成的模组形式直接应用于此装置设计中，极大的简化了本系统的设计复杂度，降低了设计难度，提高了本设计的稳定性和可靠性；所述储存器的型号为s34ml01g200bhi000；所述内存单元的型号为nt5cb64m16gp-eki；所述工业级排针连接接头的型号为df12a(3.0)-80ds-0.5v(81)。

所述dc/dc电源，包括dc-dc芯片u5、u6，低压降输出电源芯片u7，电感l3、l4，发光二极管led4，续流二极管d5、d6，电阻r130～r136,电容c37～c48；外部输入的12v电源，通过电容c41滤波后加到dc-dc芯片u5的第7脚，通过dc-dc芯片u5第8脚输出砍波信号,通过电容c37反馈到dc-dc芯片u5自身的第1脚，同时也加到由电感l3、电容c39、电容c43组成的整流滤波电路，以及由电阻r131、r133、r135组成的输出反馈电路后，输出稳定的5v的电压，供给som335x核心板、底板上的各种总线以及外设io电压所使用；输出的5v电源同时通过二极管led4、电阻r132组成的指示灯电路，点亮5v电源的指示灯led4；

外部输入的12v电源，通过电容c42滤波后加到dc-dc芯片u6的第7脚，通过dc-dc芯片u6第8脚输出砍波信号,通过电容c38反馈到dc-dc芯片u6自身的第1脚，同时也加到由电感l4、电容c40、电容c44组成的整流滤波电路，以及由电阻r130、r134、r136组成的输出反馈电路后，输出稳定的3.3v的电压，供底板上的各种总线以及外设io电压所使用；

dc-dc芯片u5产生的5v电源，通过电容c45、c46滤波后加到低压降输出电源芯片u7的第3脚，通过低压降输出电源芯片u7的第2脚和第4脚并输出，经过电容c47、c48的滤波后，输出稳定的1.5v的电压，做为底板的4g通信模块的输入电压使用。

所述dc-dc芯片u5、u6的型号为tps5430dr，所述低压降输出电源芯片u7的型号为spx1117m3-l-1.5。

所述接口隔离电源，包括隔离电源芯片u25、电感l6、电容c117～c120、电阻r257；其中dc-dc芯片u5产生的5v电源，通过电容c117、c118滤波后加到隔离电源芯片u25的第2脚，通过隔离电源芯片u25的第4脚输出到电感l6，并经过电容c119、c120，电阻r257的滤波后，联合隔离电源芯片u25的第3脚为隔离地端，从而输出稳定的经过隔离的5v电压。

所述隔离电源芯片u25的型号为b0505s-1wr3。

所述can总线隔离接口单元，包括can信号隔离芯片u23、can总线驱动芯片u24、电容c116、电阻r174，电阻r248～r252，r254～r256，以及tvs总线保护管d13、d14；其中，som335x核心板引出的can总线信号线输入到can总线隔离芯片u23的第4脚、第5脚，然后从can信号隔离芯片u23的第12脚、第13脚输出；其中，总线正端信号通过串接电阻r251、r248的滤波电路后连接到can总线驱动芯片u24的第1脚，总线负端信号通过串接电阻r254～r256的滤波电路后连接到can总线驱动芯片u24的第4脚，正、负端信号经过can总线驱动芯片u24转换成can信号后从can总线驱动芯片u24的第6脚、第7脚输出can信号，并连接到tvs总线保护管d13、d14，以及电阻r174构成的保护电路对can总线信号进行保护。保证通信的正常。

所述can信号隔离芯片u23的型号为iso7231cdw,所述can总线驱动芯片u24的型号为tja1050t。

所述第一rs485总线隔离接口单元，包括rs485信号转换芯片u14，光耦隔离芯片u20、u21，电阻r164、r166、r167、r169、r170、r172、r173、r233～r243，电容c62、c114、c115，三极管q10、q14、q15，钳位管d11、d12；som335x核心板的串口uart发信号通过电阻r235、r237，以及三极管q14构成的反向驱动信号加到光耦隔离芯片u20的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u20的第5脚输出，并经电阻r234上拉到隔离电源上，构成隔离后的发信号，然后通过电阻r173接入rs485信号转换芯片u14的输入脚第4脚，同时连接到电阻r170、r167，三极管q10，构成使能收发信号接入到rs485信号转换芯片u14的第3、4脚；通过rs485信号转换芯片u14构成rs485发信号转换从rs485信号转换芯片u14的第6、7脚输出；另一方向，总线的收信号从rs485信号转换芯片u14的第6、7脚输入，经过rs485信号转换芯片u14转换成串口信号从rs485信号转换芯片u14的第1脚输出，接入由通过电阻r240、r241、r243，三极管q15，构成反向驱动信号加到光耦隔离芯片u21的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u21的第5脚输出，并经电阻r239上拉到3.3v电源上，构成隔离后的串口收信号，然后接入som335x核心板作为串口uart收信号；

第二rs485总线隔离接口单元的电路依次类推。

所述第一rs485总线隔离接口单元、第二rs485总线隔离接口单元的功能与设计完全一样；第二rs485总线隔离接口单元，包括rs485信号转换芯片u19，光耦隔离芯片u16、u17，电阻r177～r181、r184～r189，电容c113、c64、c65,三极管q11、q12、q13，钳位管d28、d29；其信号流方向与上述第一组完全一样。

所述rs485信号转换芯片u14的型号为max13487esa，光耦隔离芯片u20、u21的型号为tlp2362。类似的，第二rs485总线隔离接口单元的rs485信号转换芯片u19的型号也为max13487esa；第二rs485总线隔离接口单元的光耦隔离芯片u16、u17型号也为tlp2362。

所述第一rs232总线隔离接口单元、第二rs232总线隔离接口单元共用一颗双端口的rs232芯片；

所述第一rs232总线隔离接口单元，包括rs232信号转换芯片u8，光耦隔离芯片u10、u11，电阻r138～r148，电容c58、c59，三极管q6、q7，钳位管d7、d9；som335x核心板的串口uart发信号通过电阻r140、r142，以及三极管q6构成的反向驱动信号加到光耦隔离芯片u10的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u10的第5脚输出，并经电阻r139上拉到隔离电源上，构成隔离后的发信号，然后接入rs232信号转换芯片u8的输入脚(第11脚)，通过rs232信号转换芯片u8构成rs232发信号转换从rs232信号转换芯片u8的第14脚输出；另一方向，总线的收信号从rs485信号转换芯片u14的第13脚输入，经过rs485信号转换芯片u14转换成串口信号从rs232信号转换芯片u8的第12脚输出，接入由通过电阻r145、r146、r148，以及三极管q7构成反向驱动信号加到光耦隔离芯片u11的第1脚和第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u11的第5脚输出，并经电阻r44上拉到3.3v电源上，构成隔离后的串口收信号，然后接入som335x核心板作为串口uart收信号；

第二rs232总线隔离接口单元的电路依次类推。

第二rs232总线隔离接口单元，包括rs232信号转换芯片u8，光耦隔离芯片u12、u13，电阻r149～r158、r161，电容c60、c61，三极管q8、q9，钳位管d8、d10；其信号流方向与上述第一rs232总线隔离接口单元完全一样。

所述rs232信号转换芯片u8的型号为max202e,光耦隔离芯片u10、u11的型号为tlp2362。第二rs232总线隔离接口单元的光耦隔离芯片u12、u13的型号也为tlp2362。

所述usb口扩展单元，包括usb端口扩展芯片u18，晶振y3,保护管d24～d27、d32、d33，磁珠fb4、fb8，保险丝f2，电阻r206～r209、r215、r308，电容c66、c67、c74～c81，双端口usb插座；其中，3.3v电源经磁珠fb4，电容c78、c81滤波后为usb端口扩展芯片u18提供稳定的工作电源；som335x核心板的usb信号，通过电阻r207、r208后加到usb端口扩展芯片u18的第30、31脚，通过usb端口扩展芯片u18扩展成4路usb接口信号，usb端口扩展芯片u18的第2组输出到4g通信模块接口，usb端口扩展芯片u18的第3、4两组usb输出接到双端口usb插座，供客户接外部usb设备用；保护管d24～d27、d32、d33为usb信号提供保护功能；晶振y3的第1、3脚经过电容c79、c80，电阻r215构成的反向电路，接入到usb端口扩展芯片u18的第32、33脚，为芯片提供工作所需的时钟信号；5v电源经保险丝f2，磁珠fb8，电容c66、c67，电阻r308组成的滤波电路滤波后为usb插座端口提供稳定的5v对外电源。

所述usb端口扩展芯片u18的型号为usb2514,所述晶振y3的型号为24mhz无源晶体。

所述第一光隔离控制输出端口，包括光耦隔离芯片u26、电阻r263、插座p9；som335x核心板的输出控制信号加到光耦隔离芯片u26的第3脚，通过光信号隔离方式，从光耦隔离芯片u26的第4、6脚输出，构成隔离后的输出控制信号，然后接入插座p9，供控制外部设备所用；

第二光隔离控制输出端口的电路依次类推。

第二光隔离控制输出端口，包括光耦隔离芯片u28，电阻r264、插座p9；其信号流方向与上述第一组完全一样。

所述光耦隔离芯片u26,u28型号为tlp187。第一光隔离控制输出端口、第二光隔离控制输出端口功能与设计完全一样。第二光隔离控制输出端口的光耦隔离芯片u28的型号也为tlp187。

所述第一千兆网络控制单元，包括网口芯片u4，晶振y4，二极管q4、q5，磁珠fb5～fb7,电感l2,电阻r102～r117、r125、r126、r128，电容c31、c32、c99～c102、c107、c108，以及内置变压器网口插座jk2；其中，3.3v电源经磁珠fb5～fb7分别滤波后为网口芯片u4提供稳定的工作电源；som335x核心板的网口mii信号，通过电阻r102～r117、r125、r126、r128后加到网口芯片u4的第20、25、26、28～37、39、40脚，通过网口芯片u4转换成千兆网口信号，由网口芯片的第9、10、12、13、15、16、18、19脚输出接到内置变压器网口插座端口，供外部接入网线用；网口芯片u4的第22、24脚输出接到三极管q4、q5，电阻r118后作为网速指示灯接入到网口插座；晶振y4的第1、3脚经过电容c107、c108，电阻r24构成的反向电路，接入到网口芯片u4的第4、5脚，为网口芯片u4提供工作所需的时钟信号；

第二千兆网络控制单元的电路依次类推。

第二千兆网络控制单元，包括网口芯片u3、晶振y2,二极管q2,q3,磁珠fb1～fb3,电感l1,电阻r73～r89,r97，r98，r99，电容c19,c21,c22,c95～c97,c28,c29,和内置变压器网口插座jk1构成其信号流方向与上述第一组完全一样；

所述第一千兆网络控制单元、第一千兆网络控制单元所使用的网口芯片u3、u4型号为ar8035_qfn40,所述晶振型号为25mhz无源晶体。所述内置变压器网口插座型号为hy911130c。

所述4g通信模块接口，包括插座con3、sim卡插座p4、保护管u27、电阻r216～r222、电容c82～c93；其中，1.5v接到由电阻r216、电容c82～c84组成的滤波电路后，通过插座con3的第6、28、48脚为4g通信模块提供稳定的1.5v工作电源；3.3v接到由电阻r217、电容c87～c90组成的滤波电路后,通过插座con3的第2、24、39、41、52脚为4g通信模块提供稳定的3.3v工作电源；同时4g通信模块通过插座con3第8、16脚连接到电容c91、c92滤波后连接到sim卡插座p4的第1脚供电给sim，同时通过电阻r222连接到sim卡插座第3脚复位信号，为sim卡的复位信号提供上拉作用；usb扩展单元所扩展出来的一组usb信号连接到插座con3的第36、38脚，与通信模块进行数据通信；同时，4g通信模块的sim卡信号通过插座con3的第10、12、14脚连接到sim卡插座p4的第3、5、6脚与sim卡进行通信；保护管u27连接到sim卡插座，为插拔sim卡时提供信号保护作用；

所述插座con3型号为mini-pcie,所述sim卡插座型号为gw-sim8pp-0ly8,所述保护管芯片u27型号为rclamp0524p.tct。

所述触屏&显示dvi接口单元，包括dvi信号转换芯片u2、dvi插座p1、电阻r26、r33、r3、r45，电容c5、c10～c12；其中，3.3v接到由电容c5滤波后，连接到dvi信号转换芯片u2的第1、9、26、44脚为dvi信号转换芯片u2提供稳定的3.3v工作电源；5v电源经过电容c11、c12组成的滤波电路后,接入dvi插座p1的第7脚为外部设备提供稳定的5v工作电源；12v通过电阻r45滤波电路后,接入dvi插座p1的第5脚为外部设备提供稳定的12v工作电源；som335x核心板输出的显示信号接入到dvi转换芯片u2的对应信号输入脚，经过dvi转换芯片u2转换成dvi信号从dvi转换芯片u2的第37～42脚、第45～48脚，接入dvi插座p1，从而为外部的dvi显示器提供显示信号；som335x核心板输出的usb信号接入到dvi插座p1的第20、21脚，从而为外部的dvi显示器的触摸屏提供触摸数据通信通道。

所述dvi信号转换芯片u2型号为sn65lvds93adgg，dvi插座p1型号为dvi-i。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。