Проектування плати

Назва проекту: Універсальний IoT контролер (OpenCPU ML307R)

Версія: 2.0 (Багатоцільовий: Автомийка / Контроль доступу)

Основний модуль: OneMO (China Mobile) ML307R

1. Огляд проекту

Розробити компактну PCB для телеметрії та управління на основі модуля ML307R LTE Cat.1.

Архітектура: OpenCPU (Без зовнішнього MCU). Вся логіка реалізована в процесорі ML307R.

Застосування: Плата буде використовуватися в двох режимах:

Автомийка/Торговий автомат: Підрахунок імпульсів від приймачів монет/банкнот.

Контроль доступу: Читання RFID карток через інтерфейс Wiegand.

2. Система живлення (Критична вимога)

Пристрій працює в жорстких умовах з перепадами напруги.

Вхідна напруга: 9V ... 30V DC (Номінал 12V/24V).

Основний регулятор: Синхронний понижуючий перетворювач (DC-DC).

Цільовий чіп: MP1584EN або TPS54331. НЕ використовувати LDO.

Вихід: Строго 3.8V (VBAT).

Потужність: Мінімум 2.5A пікове.

Стабільність: Необхідний танталовий конденсатор (мін 470uF, корпус D/E) або полімерний конденсатор з низьким ESR (1000uF) на лінії VBAT для запобігання перезавантаженням під час LTE передачі.

Захист: Захист від зворотної полярності (діод Шотткі), PTC запобіжник, TVS діод на вході.

3. Входи та інтерфейси

A. Входи оплати (Імпульс/Перемикач)

Кількість: 2 незалежні канали (Вхід 1, Вхід 2).

Тип: Оптоізольований (PC817 / EL357).

З'єднувач: Гвинтовий клемник.

Логіка: Виявлення 12V/24V імпульсів від приймачів монет/банкнот.

B. Вхід контролю доступу (Протокол Wiegand)

Кількість: 1 інтерфейс (Дані 0, Дані 1).

З'єднувач: 4-контактний клемник (12V Out, GND, D0, D1).

Перемикання рівнів (КРИТИЧНО):

Читачі Wiegand видають логіку 5V.

GPIO ML307R приймають максимум 1.8V.

Вимога: Реалізувати апаратний перетворювач рівнів (на основі MOSFET або логічної ІС) для безпечного підключення 5V ліній D0/D1 до 1.8V GPIO модему.

Вихід живлення: 12V для живлення читача (захищено запобіжником).

C. Зв'язок

UART: 2 порти (JST XH 4-контактний) для зовнішнього дисплея/принтера.

Повинен включати перетворювачі рівнів (1.8V <-> 3.3V/5V).

USB: Type-C (для завантаження/налагодження прошивки).

SIM: Слот для Nano-SIM з захистом від ESD.

4. Виходи (Управління реле)

Кількість: 2 канали.

Тип: Сухий контакт (COM/NO).

Драйвер: MOSFET (2N7002), що керує малим реле або PhotoMOS (твердотільне).

Навантаження: Здатне перемикати соленоїди 12V/24V (з захистом від зворотного струму).

5. Розміщення PCB та форм-фактор

Посилання: Дивіться прикріплені фотографії оригінальної зеленої плати.

З'єднувачі:

Живлення та входи (Імпульс/Wiegand) на нижньому краю (гвинтові клемники).

Виходи реле на нижньому краю (гвинтові клемники).

UART на боці (JST).

Індикатори (LED): Живлення (3.8V), Статус мережі, Реле 1 активне, Реле 2 активне.

Монтаж: 4 монтажні отвори (M3).

6. Результати

Схематична діаграма (PDF + джерело).

Розміщення PCB (файли Gerber + джерело).

BOM (список матеріалів) з номерами частин LCSC.

Файл Pick & Place (CPL) для складання.