【开源硬件大赛】基于V853的多功能串口服务器——成品成果展示

一、作品描述

PCB板

      以上这块板子是成功打样回来的板子，现在能够正常运行Tina Linux系统，可以通过ADB进入系统。我写了篇测试文章，链接如下：

【全志硬件设计大赛】V853串口服务器板子烧录Tina Linux并点亮LED灯-电子发烧友网 (elecfans.com)

通过以上链接就可以实现烧录固件和控制IO口引脚输出控制LED灯。

主要实现功能和用途：

实现的功能是基于官方提供的V853原理图和晕哥设计方案的基础上进行了功能扩展，然后通过华秋和全志的赞助的经费成功打样回来，真的很开心，既能画图又能免费打样。

1、V853最小系统，运行linux操作系统，尽可能运行桌面系统，这样可以像操作电脑一样编辑串口数据。

2、WIFI模组实现联网功能，打样回来后这是唯一美中不足的，咨询过晕哥，WIFI是可以正常使用的，那可能是我自己使用的元器件有问题导致的，后面调通了再通过本专栏更新最新动态。

4、显示屏LCD接口：用来显示操作界面。所以有了它就更像一台小电脑服务器。

5、摄像头接口，这是预留接口，用来实现摄像头监控，在数控机房里面特别适合。

6、USB-HUB扩展4路USB接口，通过USB转串口芯片CP2102实现2路R232，2路RS485，4路TTL，总共实现8路串口功能。满足了我们多功能串口服务器。

二、软件设计：

需要在linux系统上安装Node-Red软件，这个软件是一个图形化编程编辑界面，通过安装相对应的节点就可以实现想要的功能。例如串口功能，MQTT功能，TCP功能等必要的组件都可以安装实现，只需要设置需要参数就可以完成相关功能，同时还可以进行数据解析，并通过Dashboard数据可视化界面做上位机显示到显示屏上面，摄像头的调用可以使用里面的组件去调用，可以说node-red可以轻松实现串口数据转以太网。实现任何一个串口设备都可以轻松连接到服务器。如下图就是各个节点功能的使用案例。

如何安装node-red可以自行网上搜索安装。一般要先安装nod.js，然后通过npm安装node-red安装，windows系统和linux系统都可以安装。

串口功能使用案例：

TCP功能的使用案例：

MQTT的使用案例

所以解决串口和无线有线的连接问题，就可以实现数据交互的服务器。外网如果想查看上位机界面，因为它是网页版，所以通过透传的方式就可以远程打开查看这个网页。

三、原理图和PCB图

主要串口转换原理图如下：

1、2路RS232和2路TTL原理图：
 

RS232/TTL

2、2路RS485和2路TTL原理图
 

RS485/TTL

3、V853整体系统硬件原理图：

POWER SYS 

DRAM 

LCD接口

MIPI摄像头接口 

EMMC 

WIFI/音频/SD卡/串口/OTG接口

4、PCB图：基于晕哥大佬的“高性能异构边缘AI视觉开发板”PCB板上画的，让我节省了很多时间。我只需要扩展我的串口功能部分和修改了部分电路与布局。
 

3D 模型 

实物成果

以下是文件：
*附件：多功能串口服务器PCB-Gerber.zip
*附件：多功能串口服务器BOM表.xlsx
*附件：多功能串口服务器PickAndPlace_PCB1_坐标文件.xlsx
*附件：基于V853多功能串口服务器-专业版.zip