英创信息技术SBC860模块化工控机方案简介
sbc860是一款模块化工控单板计算机应用底板，可搭载英创esmarc规范的各种工控主板。同时sbc860应用底板有专用i/o及串口资源接口，配合专用模块，可以方便地扩展出多样性的接口资源，如串口、can、i/o、a/d等，构成可以直接使用的工控机系统，实现工业应用所需端口资源的灵活配置。此外，sbc860还保留了mini pcie模块插座，可以支持基于usb接口的3g/4g/wifi无线通讯模块。
在使用时，根据接口资源需求情况，选用资源及处理性能满足要求的esmarc工控主板插在sbc860应用底板上，再从sbc860的资源接口上，利用2.54mm的带线，连接不同功能的模块，以实现应用需求。
使用sbc860模块化工控机方案，可以实现的资源如下：
● 2路以太网接口
● 2路usb-host接口
● 3g/4g模块支持
● 4路摄相头信号输入
● 1路vga显示接口
● 14路rs485接口
● 14路rs232接口
● 6路can总线
● 32路继电器空触点输出
● 32路空触点输入
● 16路模拟信号输入
需要说明一下，以上的资源为sbc860模块化工控机方案中，能引出的单一资源最多数量，且是需要esmarc工控主板支持、同时在sbc860应用底板上连接相应的扩展模块才能实现。如果在应用中要使用多种类型的资源接口，则单一类型的资源不会达到最大资源接口数量。
sbc860模块化工控机系统基本结构如下图所示：
sbc860模块化工控机系统构示意图
sbc860模块化工控机可以使用的esmarc工控主板
支持的主板 支持的扩展模块 串口 / can等资源描述
esm928x 3g/4g模块 可以实现最多6路串口、2路can资源
esm6800 3g/4g模块 可以实现最多12路串口、2路can资源
esm335x eta508、eta503、eta704、3g/4g 使用eta508模块可以实现最多13路串口，如果使用eta503模块可以实现最多9路串口，6路can资源
esm7000 eta508、eta503、eta704、3g/4g 使用eta508模块可以实现最多14路串口，如果使用eta503模块可以实现最多10路串口，6路can资源
esm7100 eta508、eta503、eta704、3g/4g、eta6869 使用eta508模块可以实现最多14路串口，如果使用eta503模块可以实现最多10路串口，6路can资源。eta6869模块是一个可以对4路摄相头信号进行同时采集的视频模块，它占用mini pci-e插座，在没有使用3g/4g模块时，可以实现8路视频信号输入，由系统设置选通
esm6802 eta508、eta503、eta704、3g/4g，eta6869 使用eta508模块可以实现最多14路串口，如果使用eta503模块可以实现最多10路串口，6路can资源。eta6869模块是一个可以对4路摄相头信号进行同时采集的视频模块，它占用mini pci-e插座，在没有使用3g/4g模块时，可以实现8路视频信号输入，由系统设置选通
sbc860已支持的模块型号
在sbc860模块化工控机系统规划时，考虑到各种模块的互换性与生产方便性，将所有的模块尺寸及安装定位孔都规定为统一的尺寸参数，如下图所示：
基于sbc860模块化工控机系统的模块尺寸
由于不同的功能模块信号连接端数量不同，所以不同功能的模块的连接器引脚数不同。下表列出了现在sbc860模块化工控机系统支持的功能模块及其特性：
产品型号 产品类型 连接器引脚 简要描述 连接个数
sbc860-io1 数字io模块 8x2（16脚） i2c扩展的数字io模块 8个模块
sbc860-s1 串口驱动模块 6x2（12脚） 双通道rs232/rs485 2个模块
sbc860-c1 can驱动模块 5x2（10脚） 双通道can总线驱动模块 2个模块
sbc860-ad1 ad模块 6x2（12脚） 利用串口通讯的模拟数据采集模块 4个模块
说明：连接个数，是指同一条连接带线上，可以连接该类型的模块数量
最后产品完成设计时，可以使用1u机箱，将各个模块安装到机箱内，最终构建成产品。安装到机箱时，只需要根据模块尺寸参数，在机箱内设计固定螺钉，同时根据模块连接器参数，在机壳面板开孔，使连接器平整地分布在面板平面。如下图所示：
机箱背面接线端处理示意图
sbc860模块化工控机的基本硬件情况
sbc860应用底板接口资源
sbc860资源分布图
sbc860-io模块
sbc860-io模块，是利用i2c总线扩展出gpio，再对信号进行隔离，最终实现4路空触点输出，4路空触点输入的应用模块。该模块连接在sbc860应用底板的j5接口上，一条带线可以连接最多8个模块，通过sbc860-io模块上的跳线器决定每一个模块的i2c地址。
sbc860-io继电器扩展模块
sbc860-ad模块
sbc860-ad模块，是采用单片机系统，控制a/d芯片，实现8路单端模拟信号输入采集，或者4路差分模拟信号输入采集的模块，通过串口与sbc860应用底板连接。
sbc860-ad可以连接在sbc860应用底板上的j1、j2、j3、j4接口上。在使用sbc860-ad时，需要注意每个接口的差异，如下表所示：
接口 连接模块数 条件/说明
j1 4 使用com2~com5
j2 2 只能使用com6com7
j3 4 需使用eta503、eta508
j4 4 需使用eta508
sbc860-ad模拟信号采集模块
sbc860-s模块
sbc860-s是串口驱动模块，该模块同时将2路ttl电平信号的串口信号转换成rs232与rs485，但通过不同的接线端子引出，可以同时连接并使用。由于rs485在应用中，根据实际情况才能确认是否需要总线匹配，因此，在接线端子上设计了120欧姆匹配电阻连接端。在需要的情况下，短接相应的2个连接端子即可。
sbc860-s可以连接在sbc860应用底板上的j1、j2、j3、j4接口上。其中j1、j3、j4接口通过带线，最多可以连接2个sbc860-s模块。j2接口通过带线，只能连接1个模块，且sbc860-s模块上，只能选择com1、com2。
sbc860-s串口驱动模块
sbc860-c模块
sbc860-c是can总线驱动模块，该模块同时驱动输出2路can总线，由不同的接线端子引出。由于can总线也类似rs485总线，根据实际情况才能确认是否需要总线匹配，因此，在接线端子上设计了120欧姆匹配电阻连接端。在需要的情况下，短接相应的2个连接端子即可。
sbc860-c可以连接在sbc860应用底板上的j2、j3接口上。其中j2接口通过带线，只能连接1个模块，且sbc860-c模块上，只能选择can3、can4。j3接口通过带线，最多可以连接2个sbc860-c模块，但是必需在sbc860应用底板上挂接eta704模块才能使用。
sbc860-c can总线驱动模块
关于各资源接口模块的详细说明及信号连接，请参考对应模块的数据手册。
sbc860与资源模块连接的方式如下图所示：
sbc860通过sbc860-io模块与sbc860-ad模块
sbc860通过j2连接sbc860-c模块和sbc860-s模块
sbc860通过j1连接2张sbc860-s模块
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使用sbc860模块化工控机方案，可以实现的资源如下：
● 2路以太网接口
● 2路usb-host接口
● 3g/4g模块支持
● 4路摄相头信号输入
● 1路vga显示接口
● 14路rs485接口
● 14路rs232接口
● 6路can总线
● 32路继电器空触点输出
● 32路空触点输入
● 16路模拟信号输入
需要说明一下，以上的资源为sbc860模块化工控机方案中，能引出的单一资源最多数量，且是需要esmarc工控主板支持、同时在sbc860应用底板上连接相应的扩展模块才能实现。如果在应用中要使用多种类型的资源接口，则单一类型的资源不会达到最大资源接口数量。
sbc860模块化工控机系统基本结构如下图所示：
sbc860模块化工控机系统构示意图
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支持的主板 支持的扩展模块 串口 / can等资源描述
esm928x 3g/4g模块 可以实现最多6路串口、2路can资源
esm6800 3g/4g模块 可以实现最多12路串口、2路can资源
esm335x eta508、eta503、eta704、3g/4g 使用eta508模块可以实现最多13路串口，如果使用eta503模块可以实现最多9路串口，6路can资源
esm7000 eta508、eta503、eta704、3g/4g 使用eta508模块可以实现最多14路串口，如果使用eta503模块可以实现最多10路串口，6路can资源
esm7100 eta508、eta503、eta704、3g/4g、eta6869 使用eta508模块可以实现最多14路串口，如果使用eta503模块可以实现最多10路串口，6路can资源。eta6869模块是一个可以对4路摄相头信号进行同时采集的视频模块，它占用mini pci-e插座，在没有使用3g/4g模块时，可以实现8路视频信号输入，由系统设置选通
esm6802 eta508、eta503、eta704、3g/4g，eta6869 使用eta508模块可以实现最多14路串口，如果使用eta503模块可以实现最多10路串口，6路can资源。eta6869模块是一个可以对4路摄相头信号进行同时采集的视频模块，它占用mini pci-e插座，在没有使用3g/4g模块时，可以实现8路视频信号输入，由系统设置选通
sbc860已支持的模块型号
在sbc860模块化工控机系统规划时，考虑到各种模块的互换性与生产方便性，将所有的模块尺寸及安装定位孔都规定为统一的尺寸参数，如下图所示：
基于sbc860模块化工控机系统的模块尺寸
由于不同的功能模块信号连接端数量不同，所以不同功能的模块的连接器引脚数不同。下表列出了现在sbc860模块化工控机系统支持的功能模块及其特性：
产品型号 产品类型 连接器引脚 简要描述 连接个数
sbc860-io1 数字io模块 8x2（16脚） i2c扩展的数字io模块 8个模块
sbc860-s1 串口驱动模块 6x2（12脚） 双通道rs232/rs485 2个模块
sbc860-c1 can驱动模块 5x2（10脚） 双通道can总线驱动模块 2个模块
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sbc860-io模块，是利用i2c总线扩展出gpio，再对信号进行隔离，最终实现4路空触点输出，4路空触点输入的应用模块。该模块连接在sbc860应用底板的j5接口上，一条带线可以连接最多8个模块，通过sbc860-io模块上的跳线器决定每一个模块的i2c地址。
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sbc860-ad模块
sbc860-ad模块，是采用单片机系统，控制a/d芯片，实现8路单端模拟信号输入采集，或者4路差分模拟信号输入采集的模块，通过串口与sbc860应用底板连接。
sbc860-ad可以连接在sbc860应用底板上的j1、j2、j3、j4接口上。在使用sbc860-ad时，需要注意每个接口的差异，如下表所示：
接口 连接模块数 条件/说明
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j3 4 需使用eta503、eta508
j4 4 需使用eta508
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sbc860-s模块
sbc860-s是串口驱动模块，该模块同时将2路ttl电平信号的串口信号转换成rs232与rs485，但通过不同的接线端子引出，可以同时连接并使用。由于rs485在应用中，根据实际情况才能确认是否需要总线匹配，因此，在接线端子上设计了120欧姆匹配电阻连接端。在需要的情况下，短接相应的2个连接端子即可。
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sbc860-s串口驱动模块
sbc860-c模块
sbc860-c是can总线驱动模块，该模块同时驱动输出2路can总线，由不同的接线端子引出。由于can总线也类似rs485总线，根据实际情况才能确认是否需要总线匹配，因此，在接线端子上设计了120欧姆匹配电阻连接端。在需要的情况下，短接相应的2个连接端子即可。
sbc860-c可以连接在sbc860应用底板上的j2、j3接口上。其中j2接口通过带线，只能连接1个模块，且sbc860-c模块上，只能选择can3、can4。j3接口通过带线，最多可以连接2个sbc860-c模块，但是必需在sbc860应用底板上挂接eta704模块才能使用。
sbc860-c can总线驱动模块
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sbc860通过sbc860-io模块与sbc860-ad模块
sbc860通过j2连接sbc860-c模块和sbc860-s模块
sbc860通过j1连接2张sbc860-s模块
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