Skywire® BeagleBone Black Cape：开启物联网便捷连接新篇章

在物联网（IoT）蓬勃发展的今天，快速且稳定的设备连接成为了开发人员关注的焦点。NimbeLink的Skywire® BeagleBone Black Cape，为BeagleBone Black开发平台与物联网的连接提供了一个出色的解决方案。下面，让我们深入了解这款产品的详细信息。

文件下载：NL-AB-BBBC.pdf

一、产品概述

Skywire BeagleBone Black Cape（以下简称“the cape”）是NimbeLink推出的一款扩展板，它能让BeagleBone Black开发平台快速便捷地接入物联网。无论是业余爱好者还是专业开发者，都能借助这款扩展板和NimbeLink Skywire插件式蜂窝调制解调器，实现所需的蜂窝连接。而且，NimbeLink的Skywire调制解调器还提供与领先蜂窝运营商捆绑的数据计划，不过调制解调器和天线需单独购买。

二、可订购部件

编号	描述	制造商	运营商	网络类型
NL - AB - BBBC	Skywire BeagleBone Black Cape	NimbeLink
NL - SW - 1XRTT - V	Skywire 1xRTT蜂窝调制解调器（无数据计划，2G调制解调器）	NimbeLink	Verizon	CDMA 1xRTT
TG.30.8113	主&分集蜂窝天线	Taoglas
NL - SW - EVDO - V	Skywire EVDO蜂窝调制解调器（无数据计划，3G调制解调器）	NimbeLink	Verizon	CDMA EVDO
MA.301.A.AB.001	3G主天线、GPS/GLONASS天线（适用于Skywire EVDO）	Taoglas

三、技术规格

1. 引脚使用

the cape最多使用29个引脚（I/O引脚、VCC、GND和复位引脚），不过通常一次使用4 - 10个I/O引脚，再加上15个VCC、接地和复位引脚。具体引脚信息如下：	PIN名称	接头	引脚编号
CAN0 EN		8	7
SKY ON - OFF		8	8
CAN1 EN		8	9
SKY DTR		8	10
UART5 TX		8	37
UART5 RX		8	38
UART4 RX		9	11
UART4 TX		9	13
SCL2		9	19
SDA2		9	20
UART2 TX		9	21
UART2 RX		9	22
UART1 TX		9	24
UART1 RX		9	26

2. BeagleBone兼容性

该扩展板是围绕BeagleBone Black平台设计的，未在原始BeagleBone上进行验证。

3. 规格参数

机械规格

机械尺寸	3.95" X 2.15"
层数	4
PCB厚度	.062"
RoHS合规性	是

电气规格

电源	5V via P9
	4V via U1
	3.3V via P9
I/O电压	3.3V
5V最大电流使用量	1.6A
3.3V最大电流使用量	130 mA
Beaglebone 5V输入典型电流使用量（无USB设备，Skywire激活，Beaglebone供电）	25 mA
使用的引脚	29
LED指示灯	见Table 2.9
连接器	见Table 2.8
EEPROM支持	是

电源要求

the cape需要从BeagleBone Black的P9接头获取5V和3.3V输入。Skywire蜂窝调制解调器会经常从适配器电源中消耗大量电流（高达750 mA），此外，USB集线器每个下游端口能够提供高达500 mA的电流。建议适配器板至少有2.5A的可用源电流，以为Skywire蜂窝调制解调器和USB集线器连接的设备供电。

天线规格

Skywire板上有三根U.Fl到PCB安装SMA电缆，可实现NimbeLink Skywire调制解调器的全部功能。对于仅进行蜂窝通信，建议使用Taoglas TG.30.8113天线；如果同时使用蜂窝和GPS功能，则建议使用Taoglas MA.301.A.AB.001天线。

四、产品特性

1. Skywire蜂窝调制解调器

NimbeLink的Skywire蜂窝调制解调器是为机器对机器设备提供蜂窝连接并推向市场的最快方式。预认证的Skywire是市场上最小的插件式蜂窝调制解调器，比芯片级解决方案、外部调制解调器或焊接模块更易于部署。它使用标准的Skywire接口，并且预认证可消除数月的延迟和数万美元的认证成本。the cape的Skywire插槽允许Skywire蜂窝调制解调器通过UART或USB连接与BeagleBone Black开发套件进行通信，其标准接口确保了在所有Skywire产品线中的兼容性，以及2G、3G和4G蜂窝技术之间的互换性。

2. USB HUB

板载的Microchip USB2514四端口USB 2.0集线器支持LS/FS/HS USB连接。通过将扩展板的上游USB集线器端口J3（Mini - B USB连接器）连接到BeagleBone的USB - A下游端口，可将BeagleBone连接到扩展板的USB集线器。每个下游端口能够为连接的设备提供高达500 mA的电流。

3. MUX

扩展板有两个MUX，可实现多种操作模式和广泛的兼容性。UART MUX（U7）和CAN MUX（U10）的连接配置真值表如下：	J8跳线IO电平	MUX	MUX	Skywire UART连接
OE#	S1	S0
L	L	L	UART4（默认连接）
L	L	H	UART2
L	H	L	UART1
L	H	H	UART5

J8跳线IO电平	数据连接
S0
L	I2C2（默认连接）
H	CAN0

4. CAN

扩展板具有双CAN总线功能，CAN0和CAN1都连接了TI SN65HVD234D 3.3V CAN收发器。在连接到扩展板的CAN系统之前，需确保CAN收发器能够支持你的CAN总线系统。两个CAN收发器的输出线连接到J7，J7是一个2x3 .1"间距的未填充接头，用户可焊接引线以连接到CAN总线。

• 启用CAN0：CAN0通过MUX（U10）连接到其收发器（U8），以防止CAN0和I2C2相互干扰。要启用向CAN0收发器的数据传输，需在J8 - 4和J8 - 10之间放置一个跳线，这将使MUX（U10）将连接路由到CAN0收发器。U8可通过切换引脚5来启用或禁用收发器，默认情况下该引脚始终启用。若要通过GPIO控制启用信号，应焊接一个0欧姆0603电阻R46。
• 禁用CAN1：CAN1在设备树覆盖中默认启用。CAN1通过缓冲器（U11）连接到其收发器（U9），以防止在I/O处于UART模式时CAN1干扰UART1。默认情况下，向CAN1收发器的数据传输是启用的。要禁用向CAN1收发器的数据传输，可在J8 - 3和J8 - 9之间放置一个跳线以启用缓冲器。CAN收发器U9可通过切换引脚5来启用或禁用，默认情况下该引脚始终启用。若要通过GPIO控制启用信号，应焊接一个0欧姆0603电阻R28。

5. XBee®插槽

扩展板上有一个XBee®兼容插槽（J14），适用于XBee®外形尺寸的设备。该插槽连接到UART2、3.3V和接地，设计用于容纳长度达1.3"、宽度达0.95"的XBee®外形尺寸设备。

6. EEPROM

扩展板有自己的EEPROM，包含符合BeagleBone EEPROM数据格式修订版A1的板载EEPROM信息。默认情况下，EEPROM启用了写保护，以防止数据损坏。EEPROM的地址通过J8接头上的跳线J8 - 1/J8 - 7和J8 - 2/J8 - 8设置。

7. 连接器、开关和状态LED

连接器名称	描述
Ant1	用于Skywire GPS天线的PCB安装SMA到U.Fl电缆
Ant2	用于Skywire分集天线的PCB安装SMA到U.Fl电缆
Ant3	用于Skywire主天线的PCB安装SMA到U.Fl电缆
J1	4V电流感应端口
J2	下游USB - A插座
J3	上游Mini - B USB插座
J4	下游USB - A插座
J5	下游4针USB分线接头
J6	Skywire蜂窝调制解调器Skywire插槽
J7	CANBUS接头
J8	操作模式选择引脚
J14	用于3.3V XBee®设备的XBee®插槽
P8	BeagleBone P8接头
P9	BeagleBone P9接头
SW1	复位开关

LED	功能
D2	5V电源指示灯
D3	4V电源指示灯
D4	USB电源指示灯
D6	USB PORT4电源指示灯（未填充）
D8	USB PORT1电源指示灯（未填充）
D10	USB PORT2电源指示灯（未填充）
D13	USB PORT3电源指示灯（未填充）
D14	Skywire状态LED
D16	USB高速指示灯

总的来说，Skywire BeagleBone Black Cape为BeagleBone Black开发平台提供了丰富的功能和便捷的物联网连接方案。各位工程师在实际应用中，不妨根据具体需求选择合适的部件和配置，充分发挥该扩展板的优势。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。