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modular-2's Introduction

关于modular-2

  modular-2 是一台基于cortex-M 处理器的模块化电脑,它由一块STM32F429 为主的主板和丰富的IO扩展板,网络扩展板,以及微型扩展模块构成。主板搭载Arm 公司Mbed OS 操作系统。该电脑功能比arduino 更强大,比树莓PI更方便地开发。该产品适用于快速开发小型智能设备,例如专用控制器,网关,大数据采集终端,物联网终端等。

modular-2

特点

易学,不费力气可以学会大多数功能
  设计modular-2时,我们受到了ardunio,树莓PI的启发,要设计一台初学者能够快速上手,有经验工程师得心应手的嵌入式设备。让使用者不费力气就可以使用大多数功能。其实ardunio已经达到了这个目的。事实上成千上万的学生使用arduino学习嵌入式程序设计和智能设备的开发。硬件工程师也使用这种廉价的电脑板搭试电路和产品原型。但是ardunio 只是一个AVR 8 位单片机为主的小电脑,处理能力还是十分有限,如果要使用到网络协议,SPI和复杂一点的程序就力不从心了。 市面上也出现了许多高性能的廉价单板电脑,比较出名的是树莓PI。最新的树莓PI3基于Cortex-A53 高性能处理器,使用linux操作系统。可以运行C++,Java python等各种开发环境,比较适合教育领域。但是我们觉得在linux下的设计嵌入式实时应用程序略显复杂。而且嵌入式工程师往往对linux 操作系统并不熟悉。
可扩展,具有非常大的灵活性
  modular-2 充分地采用了模块化设计理念,主板上设计了IO扩展总线和网络扩展总线,并且针对工业控制,数据采集,物联网,智能设备开发了丰富的IO模块和网络模块。多个modular-2既可以通过ethernet,wifi ,NB-iot,LoRa 网连接,也可以通过独特的EtherDiary 以太网级联网和Serial Diary 串口级联环网构成功能强大的分布式网络。
直接开发出最终产品
  芯片公司为了让工程师们评估他们的产品,开发了各种开发板。以前原厂的开发板都普遍比较贵,现在情况有了改善,像ST公司也提供低价格的开发板。使用他们来搭试产品的样机,或者评估还是可以的。不过几乎所有的各种开发板都有一个致命的缺点,开发板的接口,或者插针遍布PCB四面,无法作为最终产品递交和长期在工业环境使用。
  ardunio ,树莓PI们给样机搭建带来了方便,但是它们并没有降低嵌入式设备开发的成本。当样机实验完成后,哪怕是交付10台设备,我们也需要从头再来,设计自己的硬件电路,PCB,设计目标MCU的程序,元器件采购,调试生产。这么漫长的研发制造过程。 我们希望设计这么一台设备,用户可以针对具体的应用项目,通过少部份的二次开发,可以迅速地递交最终产品。
合理的价格
  我们深信,一个复杂,昂贵的产品是无法被大众所接收的,但是,低价格不能以牺牲性能和可靠性为代价。 我们以相对比较低的价格提供高性能硬件产品,以推动智能产品的高效率研发。

设计理念

  • 基于Arm Cortex-M 系列处理器。
  • 既可以作为样机搭试平台,又可以构成正式产品的一部分交付。
  • 面向专业应用,配备外壳,工业级接插件。适合工业环境长期使用。
  • 模块化设计理念,用户可以扩展I/O接口板,网络接口板,M2-Node模块。融入自己的技术和知识产权。
  • 可以通过网络互连,扩展功能。
  • 易学习,不费力可以学会90%的功能。
  • 功能确定性,没有是是而非的东西,让用户丈二和尚摸不着头脑。

主板

  Modular-2的主板以一个ST公司Cortex-M系列单片机(STM32F429ZI)为主的构成电路板。 主板的基本特性如下:

  • STM32F429 SOC 144Pin。
  • DAP-Link 模块,用于程序下载,调试。
  • OTG USB接口。
  • Ethernet接口。
  • SD卡座。
  • EEPROM。
  • 2.5V 模拟参考电压。
  • 72 线I/O 扩展板总线(我们称为PinBUS 总线)插座.
  • 22线网路扩展板总线。
  • 一个Power/Comm 接口插座。

I/O 接口板

  I/O 模块的尺寸为 74mmx80mm,通过2个16Pin 插座和1个40Pin。共计72Pin的PinBUS总线与主板连接,通过标准的工业接线端子与外部连接。我们针对各种应用场景,开发了丰富的I/O扩展板和网络连接板。同时,我们也鼓励和协助用户开发发挥自己技术专长和知识产权的I/O扩展板。 主要的IO模块包括:

  • 8 路数字IO板(单端MOS管输入输出)
  • 8 路数字IO板(差分晶体管输入输出)
  • 8 路2~20mA 24bit 模拟量输入板
  • 8 路+/- 10V 16bit 模拟输入板
  • 4路RS-485/NMOS 数字输出驱动板
  • 综合通信板
    • 1路RS-485,1路 CANBus,1路RS232,1路 Profibus,1路 LIN 总线,1路SPI,1路I2C

网络模块

  • WIFI 模块
  • NB-iot模块 适合**移动onenet,**电信/华为 ocean connect
  • LoRa模块 上海国动LoRa 网
  • GPRS/GPS 模块
  • RS-422 SerialDiary 模块
  • EtherDiary 模块

微型节点

  微型节点只要45x45x12mm的小型模块,使用serialDiary 网络可以接连多达32个微型节点。它们完成单一的IO接口,实现传感器变送器,双路数字输出,步进电机控制,CAN 总线等各种接口。通过微型节点和SerialDiary 网络可以构成更加灵活的分布式式数据采集和控制。典型的一个应用是连接24个Pt100 温度传感器,实现亚克力加热炉的温度控制。

  • Pt-100 24bit 温度传感器。
  • 2 路MOS管数字输出接口。
  • 2 路24V 数字输入接口。
  • 步进电机驱动模块。

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