00后小师妹,加入创龙后的首个任务
本帖最后由 陈工-创龙科技 于 2026-3-5 14:28 编辑我是刚加入创龙的00后小师妹,岗位是硬件工程师!虽然已有3年的硬件设计经验,但之前所在公司和创龙不属于同一个行业,为了快速熟悉公司产品,硬件主管给我下发了入职后的首个任务,那就是“拆解自家瑞芯微国产工控机”。主管叫我随便拆,拆坏了不用赔,那我就放心了!呵呵!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmm_OACwldAAvfkDAU_Vo407.png
打开包装,第一眼就被它的青黑色铝合金精致外壳给吸引了,采用的是阳极氧化工艺,十足的工业美感!
手感很细腻,应该用的是CNC加工方式,它比激光打磨方式成本贵20%左右,但加工精度很高。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmm_qALy9CAAerfeOZzhs545.png
外壳预留矩形凹槽,可贴客户自己的LOGO铭牌。我想贴个“小师妹专属”的铭牌,就是不知道主管是否同意留给我长期用。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnACAOf3VAAwK8iE67FA555.png
底部留有专用螺丝孔,支持DIN导轨式、挂耳式、桌面式安装。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnAaAAz_wAAsApRVgGjM164.png
包装盒里自带Wi-Fi天线,连上天线和电源,开机后即可正常使用Wi-Fi功能。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnAyASlzSAAhOLgV1pCI483.png
包装盒里还包含这些端子、工具等。凤凰端子我记得不便宜,一个大概要好几块钱,这里11个,加上Wi-Fi天线、DIN导轨安装件、螺丝刀等,赠送配件的成本都快70了!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnBSAaoTsAATzBLzTQW4344.png
还提供了专门用来拆外壳的螺丝刀,居然比我男朋友还贴心。十字螺丝刀随处可以找到,但是这种内六角螺丝刀往往很难找到。刚好配件里包含了,我就可以使用这个螺丝刀拆解这个工控机啦!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnBmAV5x9AAoFxMUaM4M545.png
这是正面的接口,有1个LVDS接口、2个以太网接口、2个USB2.0接口、1个音频输出接口、1个DEBUG接口、1个供电口、另外有8路RS-485接口和2路RS-232接口。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnCCALA0NAAjzBd4kqJM229.png
另一面,有1个天线SMA连接器,有2个天线孔位预留,以及RESET按键、Micro SD卡插槽、SIM卡插槽都在这一面。除此之外还有2路CAN接口、8路DI、8路DO。
RESET按键躲在平面以下,这样就可以防止工业现场的误触了。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnCqAAByDAA-vJwk9ygw673.png
整机采用内六角螺丝。在师妹的认知里面,使用内六角螺丝的通常是高端货!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnDmATl7iAAsHinzDWNQ980.png
先拆解开DI/DO这个端面的盖板,可以看到天线连接器通过转接线,引到了内部的电路板,电路板分上下两层。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnEGAQ9oyAA7Y0OrTT00850.png
值得关注的是面板上和壳体断面接触的地方,露出了铝合金材质,未做氧化处理,这一细节很关键。上家公司主管告诉过我:铝合金氧化面是不导电的,要让外壳作为一个良好的接地体,就不能把接触区域也给氧化了。这款工控机外壳,这一点做得非常好!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnEiAARL3AAgQDR84jks737.png
从这个角度看到,内部的两个电路板,都是先固定在顶部这块带散热鳍片的金属板上的。而这个带散热鳍片的金属板,是可以单独抽出。这样的设计,可以让安装简便很多!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnFmAFQhQAApW97TZa8g710.png
在推出去之前,需要把另外一个端面板也给拆下来。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnE-AMadEAAub_e9X3kI097.png
拆除另一端的面板后,很方便就能把带散热鳍片的金属板抽出。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnG2AVL1fAA4sODPx_qU446.png
没想到这个工控机拆解居然如此简单,整个过程都非常丝滑,毫无障碍,主要特点是它采用了模块化安装的设计理念。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnHSAQ70JAAz9ToWtbys702.png
内部采用“单板机 + 扩展板”双层堆叠设计,通过排针排母连接,均固定在这个带散热鳍片的金属板上。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnHuADshGAAk_FdcfPmE203.png
上面的板子是扩展板,包含DI/DO、RS-485、RS-232、CAN等接口的电路。
而下面的板子是单板机,集成了SoC、DDR、eMMC等,可流畅运行Linux。
用卡尺实测,两块电路板厚度均为2mm,超过一般常规的1.6mm厚度,虽增加了成本,但能有效避免长期高温工业环境下的板材变形,耐用性直接拉满。这个板子果然是奔着工业去的,用料足!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnIWAcUlRABFt0jSWuk8440.png
先看上面这块扩展板,它上面是各种接口电路。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnJqANRp7AA1iP0Po2z4535.png
DO用了8颗宏发继电器HF46F。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnKKANE_cABEb2tHSMY8192.png
RS-485用了八颗川土微的CA-IS3082WX,这是RS-485隔离式收发器。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnKqAOVyLAA_ihxyCANE338.png
旁边搭配有金升阳的隔离电源模块B0505S-1WR3L。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnLSAccZwABLLEyCUHyA594.png
看其中一路RS-485接口布线,在120欧电阻上设置了拨动开关,这样用户在使用的时候可以根据这个板子在总线拓扑的节点位置来选择是否接入,无需额外焊接,适配不同应用场景,方便用户配置。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnL2ASOiEAA0-ce6_NT4093.png
这是扩展板的背面,两侧的双排针是用来和单板机进行连接。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnMSASRsxABJ6JxlNzzE768.png
这是今天拆解的主角——单板机。现在看到的是背面,所以看不到SoC。
背面放置了所有的外设接口、扩展板接口,板子上还有MIPI CSI、MIPI DSI、4G/5G插槽、SSD插槽、Wi-Fi、RTC电池等。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnM2AZqgvAA55gqUWdf0554.png
LVDS显示(采用DVI连接器,但信号是LVDS)。LVDS在工业场合用得很广,15寸以下的显示应用场景基本都是用LVDS,特别是充电桩、工业仪器设备等。
这个DVI连接器对比HDMI连接器要好的地方是带锁,连接更稳定,工业场合就怕连接的设备突然断线。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnNWANcIkAA9w_lsYung052.png
指示灯细节,状态客户可以自定义。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnN2AJO07ABLnDe7CEhM231.png
电源输入共模滤波电感及DC-DC芯片细节。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnOOAAHKOABJozxduhg8972.png
这里有两个2.7V、4F的法拉电容。有了这两个电容,就可在系统突发断电的时候为核心供电实现5S断电延时,配合实时掉电检测机制就可以让用户把关键数据保存好。电容还使用硅橡胶进行了加固,防止工业场合的振动。
我看了这个封装,市面上有兼容的7F的法拉电容,价格应该差不了10元。我晚点就找主管建议,后续是否可以更换为7F,这样延时就更长了。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnO6ATliUABU-zY7vJ1g970.png
SSD插槽、4G/5G插槽以及RTC电池特写。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnPaAODkDAATxqYV4Vfw724.png
我留意到板子上这个Micro SD、Nano-SIM卡插槽的丝印标识做得挺可爱的。这个标识起到提醒作用,告诉大家插入的方向,防止误插。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnP6AcNtHAAgCYIc2JR0339.png
单板机、扩展板两个板子,使用铜螺柱进行固定。底下的主板和金属板之间,通过固联在金属板上的镀镍螺柱进行固定。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnQWAbR0PABGMWt-AAdA715.png
拆解掉铜螺柱后,就可把单板机从金属板上拿下来了。
这时候我才明白,为啥拆解的过程中没看到散热风扇,原来SoC和PMIC是通过散热硅脂,直接把热量传导到这个带散热鳍片的金属板上了。
无风扇设计可以避免在外壳上开太多散热孔,从而达到更好的防尘、防潮效果。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnQ2Ad1IFAA6cEHjeGEQ982.png
这个顶部面板,现在也可以叫散热片,是一整块铝合金打造,重量达到了229g。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnRWAfxTsAA8AHHV-2Qs618.png
用卡尺测量,这个散热片的厚度四舍五入是6mm。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnRuAKaxaAAD15DFuPTE879.png
从横截面看,这个T型的散热鳍片虽说能增加与空气的对流面积,但是它加工成本显然比做直槽要高一些啊。但是只要散热好,加工成本高点,工业场合也是可以接受的,毕竟稳定性第一嘛。
另外这个散热鳍片也是做了阳极氧化,和前后面板接触的地方,同样做了裸露铝合金基材的处理方式,保证整个壳体良好接地。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnSSAAb2uAAg-NuKMcVU849.png
接下来终于可以认真看看SoC了。用的是瑞芯微的RK3562,它是一款4核A53@2GHz + 1TOPS算力NPU的SoC。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnTKAVXSbABRAn7OsN0A978.png
搭配的PMIC是瑞芯微自家的RK809-5A。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnTeAQ-NwABJPm3BZfz4852.png
电源电路在板子这一面,有一些防护二极管。旁边的CH340T,把串口信号转为Type-C接口用于DEBUG。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnT-AV_s8ABKjk3HF_0w045.png
两个USB2.0接口电路特写。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnUaAIFHiABIhrhkFvWQ431.png
电源电路的特写。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F3/wKgZPGmmnWWAJqbSABFJn9VRH2E354.png
整板特写,真的很帅,板界中的彭于晏!我主管说是他设计的,我瞬间觉得跟对师傅了。我主管说彭于晏老了,这里我要反驳:彭于晏老了,也还是彭于晏!
这里又有几个设计细节。
一个是:板子右边有一个小缺口,这个刚好在板子正面的MIPI DSI的座子旁边。有了这个小缺口,用户在装MIPI显示屏的时候,既可以装在板子正面,也可以通过这个小缺口把FPC软排线引到板子背面安装屏幕,灵活性极强。
另一个是:板子中间有一圈白色的区域,白线旁边有4个小座子用于安装屏蔽罩,部分恶劣场合就可以加上屏蔽罩了!这些细节想的真周到啊!https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F1/wKgZO2mmnXOAcWjFABKLPQWvHYA655.png
这是整个工控机的拆解。整个设计真的是非常精简,以前拆带壳的产品,里面大多都很凌乱,像这么整洁有序的是第一次见到。
不过拆解后,我产生了一个疑问。很多应用场景,可能并不需要这么多的接口。但是这个工控机里那么多东西,一般情况根本用不到,是不是太浪费。https://file1.elecfans.com/web3/M00/4C/F4/wKgZPGmmnXqALI7HAA9YwhqZzkw155.png
主管告诉我:现在你拆解出来的这个扩展板,算是满血版本,如果不需要这么多接口,客户可搭配不同功能和价格的扩展板(多DI/DO、多串口、多网口板)。
扩展板的原理图/PCB资料都是开源的,可以参考来做裁剪设计,这样就可以只买主板即可。当然,如果价钱适合,买整机就最省事了!而且,这款ARM工控机提供CE/FCC/RoHS认证报告,因此可以节省非常多技术外的时间。
另外,这个ARM工控机不但提供Ubuntu系统,还支持EtherCAT、CANopen、OPC UA、Modbus、MQTT、Docker等工业组件,因此软件开发也非常简单。在软件开发的同时,让硬件工程师根据官方的资料进行扩展板的裁剪,可以极大程度上加快项目开发周期,节约6~18个月都是可以的。
一句话总结它的优点:开箱即用、扩展灵活、稳定耐造!
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