CM5-HMI-BOX-A
CM5-HMI-BOX-A 是一款可搭配树莓派 Compute Module 5 使用的工业计算机，采用铝合金散热外壳，板载法拉电容模块并支持掉电保护。产品提供 M.2 NVMe 与 4G / 5G 扩展能力，并集成 RS485、CAN、数字输入输出和模拟输入等工业接口，可用于工业通信与数据采集。产品内部不包含 CM5 核心板。
| SKU | 型号 | 版本差异 |
|---|---|---|
| 35661 | CM5-HMI-BOX-A | 4 × RS485 |
| 35662 | CM5-HMI-BOX-B | 2 × RS485、2 × RS232 |
版本选择
产品特性
- 禁止带电时拔插除 USB 和 HDMI 之外的任何设备
- Type C 可用作 USB SLAVE 接口烧录镜像或设备供电。
- 板载 M.2 M KEY 接口，支持 NVMe 硬盘协议（或者 PCIE 协议的 AI 模块）
- 板载 M.2 B KEY 接口，支持接入 4G/5G 通信模块
- 2 路 RS485 + 2 路 RS232 或 4 路 RS485 版本可选（隔离）
- 1 路 CAN 支持 1Mbps 通信速率（隔离）
- 2 路 数字输出 + 2 路 数字输入（隔离）
- 2 路 ADC 模拟输入(可通过拆焊器件实现 4 ~ 20mA 电流采集)
- 单路可控蜂鸣器
- 板载 EEPROM 和加密芯片
- 板载 BOOT 按键，可以上电前按住 BOOT 按键，通过 Type C 连接电脑，让设备接入烧录模式
- 使用 Type C 烧录不要连接其他设备，否则供电不足导致无法识别设备
- 板载法拉电容模块，支持掉电保护
- 板载多种供电方式（绿色端子 7V~36V 供电、TYPE-C 5V 供电）
板载资源
- CM5 连接器适用于 Compute Module 5 的所有版本
- TF 卡接口用于接入带系统的 TF 卡，仅适用于不带 eMMC 的 CM5 版本
- Type-C 接口可作为 5 V、5 A 供电接口、eMMC 烧录接口或 USB OTG 接口
- FAN 接口5 V、4PIN JST-SH PWM 风扇接口，与编号 8 的接口并联，仅允许接入 1 个风扇
- 串口通信指示灯
- 双 MIPI 接口支持接入 DSI 显示器或 CSI 摄像头
- RTC 电池连接座用于连接 RTC 电池
- FAN 接口5 V、4PIN JST-SH PWM 风扇接口，与编号 4 的接口并联，仅允许接入 1 个风扇
- 5 V 输出接口提供 5 V 输出
- PSW 电源按键长按强制关机，短按软关机或开机
- BOOT 按键上电前按下，上电后松开，可进入烧录模式
- 系统功能指示灯
- M.2 M KEY支持 2280、2260、2242、2230 规格的 NVMe SSD 或 PCIe AI 模块
- M.2 B KEY支持接入 4G / 5G 通信模块
- RS485 终端电阻跳线帽对应接口为 RS232 时，该位置的终端电阻无效
- RS485 / RS232 接口接口类型取决于产品版本
- CAN 终端电阻跳线帽用于配置 CAN 总线终端电阻
- 多功能接口包含一路 CAN 接口 (最高支持 1Mbps)、2 路数字输入、2 路数字输出与 2 路模拟输入
- DC 电源接口支持 7～36 V 直流供电
- 蜂鸣器
- 掉电保护电容
- 充电使能跳线帽需要为保护电容充电时将跳线帽切为 ON，充满会自动停止充电
- HDMI 接口支持 4K 输出
- 双 USB 3.2 Gen1 接口2 个 USB 3.2 Gen1 Type-A 接口，USB 3.2 Gen1 最高支持 5Gbps
- 双 USB 2.0 接口2 个标准 USB 2.0 Type-A 接口
- 1000M 网口RJ45 1000M 网口，支持 10M / 100M / 1000M 网络接入
- Nano SIM 卡接口
产品尺寸
开发相关
镜像烧录
- 进入下载模式
- 板载 BOOT 按键：在上电前按住 BOOT 按键，通过 Type C 连接电脑，等到电源指示灯亮起再松开按键
- LITE 版本镜像烧录：LITE 版本教程
- EMMC 版本镜像烧录：EMMC 版本教程
NVMe(M.2 M KEY)
NVMe SSD 引导启动
- 先使用 SD 卡启动树莓派，先挂载测试一下 NVMe 硬盘，确保硬件可以正常工作
- NVMe SSD 引导启动：引导启动配置教程
MIPI
- 可在 config.txt 中添加指定内容选择使用 DSI 或 CSI 连接
- MIPI - DSI
- 产品支持此教程内的全部功能：DSI 接口使用教程
- DSI 包含：DSI 接口选择
- MIPI - CSI
- 产品支持此教程内的全部功能：CSI 接口使用教程
- CSI 包含：CSI 接口选择（驱动设置） | 摄像头检测 | 显示实时画面 | 拍照 | 视频录制
风扇控制
注意
产品未配套风扇，仅在底板预留风扇接口
RTC
- 在连接 RTC 电池的情况下产品支持此教程内的全部功能：RTC 使用教程
- 包含：获取 RTC 时间 | 设置 RTC 时间 | 同步 RTC 时钟 | 定时关机 | 定时开机（低功耗唤醒） | RTC 电池充电
RS485/RS232
- 产品板载 RS485/RS232 接口（版本 A 无 RS232 接口）
- 产品支持此教程内的全部功能：RS485/RS232 使用教程
CAN
- 产品板载 CAN 接口（支持最高速率为 1Mbps）
- 产品支持此教程内的全部功能：CAN 使用教程
模拟输入接口
注意
产品的模拟输入接口通过 I2C1 扩展 SGM58031XMS10G 实现
- 本产品模拟采集芯片（SGM58031XMS10G）的 I2C 地址：0x48
- 芯片默认连接的 I2C 为： I2C1（SDA:GPIO2、SCL:GPIO3）
数字输入接口
注意
产品的数字输入接口支持的最大输入电压为 36V
| 控制引脚 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|
| GPIO23 | IN1 | 数字输入通道1 |
| GPIO24 | IN2 | 数字输入通道2 |
- 当数字输入为高电平（高于 2V）时，GPIO 采集到的电平为低
- 当数字输入为低电平（低于 0.9V）时，GPIO 采集到的电平为高
数字输出接口
注意
产品的数字输出为开漏输出，最大截断电压为 150V，最大电流支持 500mA（导通电阻为 18Ω，过压或过流都将烧毁设备）
| 控制引脚 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|
| GPIO27 | OUT1 | 数字输出通道1 |
| GPIO22 | OUT2 | 数字输出通道2 |
- 当 GPIO 输出高时，数字输出的输出电平为低
- 当 GPIO 输出低时，数字输出的输出电平为高阻态
4G / 5G
- 产品板载 M.2 B KEY 接口，支持接入 4G / 5G 通信模块
- 产品支持此教程内的全部功能：4G / 5G使用教程
加密芯片（ATSHA204）
- 本产品加密芯片（ATSHA204）的 I2C 地址：0x64
- 本产品加密芯片（ATSHA204）芯片默认使用的 I2C 为： I2C1（SDA:GPIO2、SCL:GPIO3）
- 产品支持此教程内的全部功能：ATSHA204 使用教程
- 包含：数据读写 | 芯片配置区说明
EEPROM（CAT24C32）
- 芯片的 I2C 地址：0x50（可通过修改 A0~A2 电阻的焊接位置调整）
- 芯片默认连接的 I2C 为： I2C1（SDA:GPIO2、SCL:GPIO3）
掉电保护
注意
- 产品的掉电保护仅在使用 7~36V 供电时启用电容充电，并且电容充满的情况下生效。
- 启用掉电保护功能后，将在外部掉电的情况下通过法拉电容为设备额外提供一段时间的电源，给用户留出数据备份的时间。
- 启用电容掉电保护功能后，将在外部掉电的情况下通过法拉电容为设备额外提供一段时间的电源，给用户留出数据备份的时间。
- 产品默认启用电容掉电保护功能，若需禁用此功能，请将左上角大电容旁边的跳线帽移动至 OFF 即可禁用。
| 受控引脚 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|
| GPIO11 | 电容低电量警告 | 在电容电压过低时示警电路将拉低 GPIO11 |
| GPIO16 | 外部停止供电警告 | 在外部 TYPE-C 与 7V~36V 端子均为断电状态时，由法拉电容续电情况下，断电示警电路将拉高 GPIO16 |
蜂鸣器
| 控制引脚 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|
| GPIO7 | 蜂鸣器 | 有源蜂鸣器 |
- 当 GPIO 输出高时，蜂鸣器无输出
- 当 GPIO 输出低时，蜂鸣器输出声音
指示灯
| 指示灯丝印 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|
| STAT | 4G/5G 模组使能指示灯 | 4G/5G 模块接口指示灯 |
| NET | 4G/5G 模组运行状态指示灯 | |
| PWR | 树莓派系统指示灯 | 树莓派系统指示灯 |
| ACT | 树莓派工作状态指示灯 | |
| USER1 | 用户自定义功能指示灯1 | 连接至 GPIO25，低电平有效 |
| USER2 | 用户自定义功能指示灯2 | 连接至 GPIO26，低电平有效 |