应用方案

EM9283便携式无线WIFI应用方案    发布时间:2014-11-20    被阅览数:

  编者按:本文是第三方基于英创嵌入式主板EM9283开发的一款在工业现场使用的便携式嵌入式设备,内置的电池供电可保证设备白天不间断工作,设备晚间充电。设备设计紧凑,使用方便,感兴趣的客户可与我们联系。

 

1、系统简介

 

  本方案主要针对智能设备对无线(WiFi)通讯应用的基本需求,以英创的EM9283工控主板为核心,构造的一款整机原型应用方案(以下简称MLM9283)。MLM9283的基本功能除支持标准的WiFi(无线局域网),蓝牙模块通讯功能外,还带有一个小型的彩色显示界面,以及电池供电工作模式,支持移动便携式应用。本文是对MLM9283应用方案简单介绍,以帮助客户连接该整机方案的应用范围。

 

  MLM9283的基本系统构成如下图所示:

 

 

  MLM9283控制板提供了BMS电源管理,模拟前端,WIFI模块,LCD键盘模块等4大部分。蓝牙模块作为协议转换器前端。整体效果如下图:

 

 

  MLM9283整机指标:

 


  核心主板 EM9283
  蓝牙模块 1路
  WIFI模块 1路
  ES232 1路
  调试端口 1路
  USB-OTG 1路
  位置传感器 1路,X,Y轴方向
  模拟前端 2路
  充电电流 1100mA,(1500mAMax)
  LCD模块 3.5'LCD和8x8键盘
  内置电池 18650锂离子电池
 4.2V/6600mAh
 3枚/2200mAh
  内置存储器 64MB
  待机时间 约8小时
  外形尺寸(mm) 61.5 x 138.5 x 113.5
  输入电源 5V + 5% / 2A
  待机功耗 120mA
  环境温度 -25 - +70℃


 

2、系统结构设计

 

   MLM9283采用叠层式结构设计,整体安装到一个铝合金壳体中,如下图:

 

 

  腔体内部布局如下图所示:

 

 

  由MLM2014控制板(B),协议转换板(C),LCD板(A),传感器(E),电池腔体(D)组成。

 

  其中MLM2014控制板和协议转换板在壳体的安装位置如下图所示:

 

 

  内部的整体结构如下,这里可以看到天线,传感器,电池腔体的内部布局。

 

 

3、硬件设计

 

  MLM9283由EM9283主板,功能底板模块,充电控制模块,电池控制模块,倾角传感器,解码器模块组成。

 

3.1 EM9283

 

 

  EM9283是一款面向手持式设备的高性价比嵌入式主板,以FreeScale的iMX283为其硬件核心,通过预装正版Window CE6.0实时多任务操作系统,为用户构造了可直接使用的通用嵌入式核心平台。用户可使用Microsoft提供的著名软件开发工具Visual Studio 2005(简称VS2005),在EM9283上直接开发应用程序。这里EM9283作为整个系统控制核心,处理包括倾角传感器信号,充放电状态显示,程序界面,人机对话等众多功能。

 

3.2 功能底板

 

 

  功能底板提供由FPGA控制下的IO管理,控制逻辑,数字信号处理等功能,同时CPU需要的部分控制,也由该FPGA进行处理,可以大幅度减轻CPU的处理负担,提高运行效率。同时集成了WIFI,USB,电源管理,串口通讯,模拟数据采集等外围设备,同时作为EM9283模块的载板,为其提供接口管理,电源,IO逻辑等相关资源。

 

  该模块的机械尺寸图如下:

 

 

  该模块的指标如下:

 


  模块名称 MLM2014
  WIFI模块 1路
  RS232 2路
  调试端口 1路
  USB-OTG 1路
  位置传感器 1路,X,Y轴方向
  模拟前端 2路
  输入电流 600mA
  输入电压 5V ± 5%
  LCD模块 3.5'LCD和8x8键盘


 

3.3 电源管理模块

 

 

  该模块作为MLM9283的电源管理模块,主要用于电池系统的充放电管理,其指标如下:

 


  模块名称 MLM_PWR2014
  充电电流 1500mA,(2000mAMax)
  输出电流 2A Max
  输出电压 5V ± 2%
  输入电压 5 - 8V + 5%
  LCD模块 3.5'LCD和8x8键盘
  内置电池 18650锂离子电池
 4.2V/6600mAh
 3枚/2200mAh


 

3.4 电池控制模块

 

 

  该模块支持同时使用3个18650锂电池,主要用于电池系统的充放电管理,其指标如下:

 


  模块名称 MLM_BATPWR
  充放电流 5A Max
  过充保护电压 4.25V ± 50mV
  过放保护电压 2.4V ± 100mV
  过放释放电压 3.0V ± 100mV
  模块电压 4.2V


 

3.5 解码器模块

  略。

 

4、软件设计

 

 

  该软件运行WindowCE 6.0平台,是整个车辆测试系统的一部分,主要用于获取车辆的倾角信息,并通过WIFI和远程服务器通讯,将获取的数据传送到应用服务器,作为其他控制系统的状态参数。

 

  如下图所示,其中的8个键作为功能键,提供标定等功能的控制键。6个LED指示灯作为数据和状态显示指示灯。

 

 

  上排的LED指示等作为倾角状态显示指示灯,左边的红色指示灯亮表示状态偏左,右边的红色指示灯表示状态偏右,中间的绿色指示灯表示状态处于水平位置。

 

  下排的LED指示作为设备的工作状态显示,其中左下指示灯作为充电状态指示,通过不同的闪烁频率,指示电池冲放电状态,中间的红色指示灯作为系统能够故障指示灯,右下的指示灯作为启动状态指示灯。

 

  下表是键盘和指示灯定义表:

 


编号定义指示灯颜色备注
 1 倾角左NG指示灯 红灯 倾角左NG
 2 倾角OK指示灯 绿灯 倾角OK
 3 倾角右NG指示灯 红灯 倾角右NG
 4 LED显示屏(标定和指示用)  3.5寸
 5 功能键F1 水平标定数据确认 
 6 功能键F2 左标定数据确认 
 7 功能键F3 用户自定义 
 8 功能键F4 右标定数据确认 
 9 功能键F5 用户自定义 
 10 功能键F6 用户自定义 
 11 电源指示灯 绿灯

 1、闪烁:充电中

 2、绿色:工作/未充电

 12 指示灯 绿色 用户定义
 13 故障指示灯 红色 故障信号灯
 14 启动信号 启动信号输入接口 开关信号
 15 电源/充电接口  8芯,5V
 15X 调试接口  RS232
 16 OBD连接插头  
 17 OBD电源指示灯  
 18 OBD通讯指示灯  
 19 OBD串行通讯指示灯  
 20 天线窗口  WIFI天线
 N 按键 退出 
 M 按键 用户自定义 


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