【開源硬件大賽】基于V853的多功能串口服務器——成品成果展示

一、作品描述

PCB板

以上這塊板子是成功打樣回來的板子，現在能夠正常運行Tina Linux系統，可以通過ADB進入系統。我寫了篇測試文章，鏈接如下：

【全志硬件設計大賽】V853串口服務器板子燒錄Tina Linux并點亮LED燈-電子發燒友網 (elecfans.com)

通過以上鏈接就可以實現燒錄固件和控制IO口引腳輸出控制LED燈。

主要實現功能和用途：

實現的功能是基于官方提供的V853原理圖和暈哥設計方案的基礎上進行了功能擴展，然后通過華秋和全志的贊助的經費成功打樣回來，真的很開心，既能畫圖又能免費打樣。

1、V853最小系統，運行linux操作系統，盡可能運行桌面系統，這樣可以像操作電腦一樣編輯串口數據。

2、WIFI模組實現聯網功能，打樣回來后這是唯一美中不足的，咨詢過暈哥，WIFI是可以正常使用的，那可能是我自己使用的元器件有問題導致的，后面調通了再通過本專欄更新最新動態。

4、顯示屏LCD接口：用來顯示操作界面。所以有了它就更像一臺小電腦服務器。

5、攝像頭接口，這是預留接口，用來實現攝像頭監控，在數控機房里面特別適合。

6、USB-HUB擴展4路USB接口，通過USB轉串口芯片CP2102實現2路R232，2路RS485，4路TTL，總共實現8路串口功能。滿足了我們多功能串口服務器。

二、軟件設計：

需要在linux系統上安裝Node-Red軟件，這個軟件是一個圖形化編程編輯界面，通過安裝相對應的節點就可以實現想要的功能。例如串口功能，MQTT功能，TCP功能等必要的組件都可以安裝實現，只需要設置需要參數就可以完成相關功能，同時還可以進行數據解析，并通過Dashboard數據可視化界面做上位機顯示到顯示屏上面，攝像頭的調用可以使用里面的組件去調用，可以說node-red可以輕松實現串口數據轉以太網。實現任何一個串口設備都可以輕松連接到服務器。如下圖就是各個節點功能的使用案例。

如何安裝node-red可以自行網上搜索安裝。一般要先安裝nod.js，然后通過npm安裝node-red安裝，windows系統和linux系統都可以安裝。

串口功能使用案例：

TCP功能的使用案例：

MQTT的使用案例

所以解決串口和無線有線的連接問題，就可以實現數據交互的服務器。外網如果想查看上位機界面，因為它是網頁版，所以通過透傳的方式就可以遠程打開查看這個網頁。

三、原理圖和PCB圖

主要串口轉換原理圖如下：

1、2路RS232和2路TTL原理圖：

RS232/TTL

2、2路RS485和2路TTL原理圖

RS485/TTL

3、V853整體系統硬件原理圖：

POWER SYS

DRAM

LCD接口

MIPI攝像頭接口

EMMC

WIFI/音頻/SD卡/串口/OTG接口

4、PCB圖：基于暈哥大佬的“高性能異構邊緣AI視覺開發板”PCB板上畫的，讓我節省了很多時間。我只需要擴展我的串口功能部分和修改了部分電路與布局。

3D 模型

實物成果

以下是文件：
*附件：多功能串口服務器PCB-Gerber.zip
*附件：多功能串口服務器BOM表.xlsx
*附件：多功能串口服務器PickAndPlace_PCB1_坐標文件.xlsx
*附件：基于V853多功能串口服務器-專業版.zip