MT7688開發板設計方案分享

MT7688開發板主要分為MT7688主控部分、電源電路，網口電路、USB HUB電路、4G網卡電路以及Arduino最小系統電路，可以總體理解為帶有單片機功能的路由器，可通過Arduino進行數據采集、將采集的數據通過串口傳送給MT7688模組，MT7688模組對數據進行處理，通過移遠4G網卡將數據上傳到遠端服務器，該開發板還可掛在攝像頭，U盤等，可進行圖像采集，將圖像上傳到遠端服務器，也可將數據保存在存儲設備中，例如U盤和其他USB存儲設備。

主控部分為MT7688模組，下圖為MT7688模組的主要系統參數，包含芯片類型，內核，主頻，內存，FLASH等。

下圖為MT7688模組的主要接口參數，主要包括WIFI標準，支持網口數量，串口數量，SPI，I2C等，重要的是還支持一路USB接口，USB接口為USB2.0接口。

攝像頭，U盤，4G網卡都是利用USB通信的，但是MT7688模組只提供一路USB2.0接口，所以需要進行USB擴展。

下圖為MT7688模組的具體引腳參數。

下圖為MT7688模組原理圖，其中網口引腳包括4個LAN口，1個WAN口，我們不需要那么多接口，只用兩個接口即可，即1個LAN口，1個WAN口，xxx_P0為WAN口（共4個引腳，34~37），xxx_P2為LAN口（LAN2，共4個引腳，42~45），其他網口沒有引出，33引腳為WIFI LED燈引腳，31~32引腳引出UART0接口，15~16引腳引出UART1接口，7引腳為RERST，8引腳為WDT RST，54~55為USB引腳，DP為D+，DM為D-，11~13引腳為網口LED接口，其他的多余的引腳直接用排針引出。

開發板中有需要5V供電，也有需要3.3V供電，所以電源電路部分采用5V轉3.3V供電，采用SY8009芯片進行電壓轉換，電路圖如下圖所示，電容C1、C2、C3、C4、C5的主要作用是進行濾掉高頻噪聲和電源波紋。根據R5、R6的阻值可得出輸出電壓，公式為VOUT=0.6*（1+R5/R6）。

網口電路如下圖所示，網絡變壓器采用TF-1016DG，網絡變壓器的主要作用是信號電平耦合，可以增強信號，使其傳輸距離更遠，使芯片端與外部隔離，增強抗干擾能力，增加對芯片的保護作用(如雷擊)，當接到不同電平的網口時，不會對彼此設備造成影響。

TF-1016DG一端與RJ45接口相連，另一端與MT768的WAN口和LAN口相連，網口LED燈供電采用3.3V供電，一端串聯一個1K電阻進行分壓，另一端與MT7688的11和13引腳（LINK0、LINK2）相連。

電源指示燈電路與WIFILED燈電路如下圖所示，分別采用3.3V供電，1K電阻進行分壓，WIFILED電路連接到MT7688模組，由MT7688模組進行控制。

MT7688復位電路如下圖所示。

MT7688僅一路高速USB2.0接口，不能滿足同時掛在攝像頭和U盤需求，因此對USB2.0接口進行擴展，選用的USB HUB芯片為FE1.1S，FE1.1S采用3.3V供電，外接12MHz晶振提供時鐘信號，電路圖如下圖所示，其中DP和DM引腳作為輸入，分別連接到MT7688的DP和DM引腳，DP2和DM2，DP3和DM3為兩路USB接口用于掛在攝像頭和存儲設備，DP1和DM1連接EC20 MINI PCIE接口用于4G網卡。

EC20 MINIPCIE接口電路如下圖所示，采用3.3V供電，EC20 MINIPCIE接口其實是利用USB通信，其中DP1和DM1引腳連接到FE1.1S芯片DP1和DM1引腳，SIM DATA0，SIM CLK0，SIM RST0，SIM VDD引腳連接到SIM卡電路，PCIE指示燈連接在42引腳上，采用1K電阻進行分壓。

SIM卡電路如下圖所示，SIM VDD用于SIM卡槽供電，C9，C10，C11的起到濾波作用，NUP5120X6T1G芯片的作用是防浪涌，可以有效地吸收突發的巨大能量，以保護連接設備免于受損。R14，R15，R16為0歐姆電阻，主要用來簡化PCB布線，減少過孔。

下圖為Arduino最小系統電路，Arduino最小系統包括復位電路，晶振電路，以及SPI引導程序燒錄接口，供電采用5V供電，其他引腳用排針引出。

下圖為MT7688排針引出的引腳，其中USB3為TYPE-C接口，選用6引腳的即可，無需選用16引腳的，只是用于給板子提供5V電源，無需進行數據下載或上傳，如需數據下載或上傳則選用16引腳的。

下圖為Arduino擴展板原理圖，Arduino最小系統給外部傳感器提供供電接口以及接地引腳太少了，所以進行擴展，擴展板上接有LED電源指示燈，復位按鍵，引出I2C引腳，串口引腳，以及3.3V電源輸出引腳，因為有的傳感器需要3.3V供電。

下圖為Arduino擴展板的原理圖。

下圖為MT7688開發板總原理圖。

下圖為MT7688開發板PCB圖。

下圖為MT7688開發板PCB 2D圖。

下圖為Arduino擴展板的PCB圖。

下圖為Arduino擴展板的PCB 2D圖。

實測鏈接MT7688 - OpenWrt公網IP下遠程控制LED燈。

審核編輯：劉清