TBoX_v0.1(1)

TBoX物联网开发与实践套件
硬件手册

杭州钛比科技有限公司
修改记录

目录
1 简介 3
2 特性 4
3 功能模块 5
3.1 功能模块分布图 6
3.2 嵌入式功能开发底板 6
3.3 IoT功能扩展子板 6
3.4 TCube无线节点 10
4 底板详细功能电路说明 10
4.1 核心板接口 10
4.2 按键 11
4.3 LCD屏接口 11
4.4 板载传感器 12
4.5 PWM 14
4.6 ADC/DAC 15
4.7 GPIO 16
4.8 数码管 18
4.9 SD卡 19
4.10 音频 19
4.11 以太网 20
4.12 USB 21
4.13 RS232 22
4.14 RS485 23
4.15 CAN 23
4.16 摄像头模块 24
4.17 FLASH 25
4.18 EEPROM 25
4.19 JTAG 26
4.20 ST-LINK 27
4.21 USB TO TTL 28
4.22 电源 29
4.23 预留接口 30
5 MCU核心板与底板功能电路 pinmap图 31
6 底板完整电路设计图 31
Tcube智能无线节点 32
1 简介 32
2 节点底板接口说明： 33
3 系统框图： 33
4 硬件详情： 33
4.1 电源 33
4.2 电池电量检测 34
4.3 MCU部分电路 36
4.4 ST-LINLK部分电路 36
4.5 USB接口 37
4.6 按键 38
4.7 LED 38
4.8 磁力唤醒 39
4.9 蜂鸣器 39
5 低功耗设计及应用 40
6 外壳及使用 40
7 IoT快速开发代码框架 40

1. 简介

TBoX物联网开发与实践套件，以行业需求为导向、以最新技术为支撑、以应用实践为手段，为高校提供智能时代背景下的物联网嵌入式全栈实训。实训平台涵盖了物联网云管端全栈技术体系：包含完整的嵌入式系统相关功能模块开发与验证硬件单元，并集成了传感、处理、通信、上云四大功能模块，同时与云端无缝对接，并搭建用户端的管理应用平台，进行数据分析与算法应用开发，使嵌入式开发者能够满足物联网行业中的设计与应用需求。
同时，实验箱中提供了多个IoT智能无线节点(TCube无线节点)，基于低功耗MCU，包含不同的通信方式跟传感模块（可自行组合），集成防水外壳、太阳能供电等功能，可以让开发者基于所学知识，面向不同的物联网垂直行业应用，进行完整的物联网设备与系统开发，并在实际环境中进行部署验证。

TBoX物联网开发与实践套件
TBoX套件具有以下特点：
（1）接口丰富。提供了多种外设标准接口，可以方便快速的进行外设的实验和开发。
（2）设计灵活。采用了核心板搭配底板的形式，可以学习多款 MCU。
（3）资源丰富。板载多种传感器以及各接口芯片，满足各种应用需求。
（4）人性化设计。每个功能区都用方框框住，各个接口都有丝印标注，使用起来一目了然。

1. 特性

• 采用底板+核心板组合的方式，核心板可更换为STM32其他系列芯片（默认搭载芯片为STM32F429IGT6的核心板）
• 核心板板载芯片STM32F429IGT6，1024K FLASH，256K SRAM，芯片内部资源丰富（UART、定时器、ADC、DAC、CAN、SDIO、I2C、SPI、以太网、USB等）
• 板载多个WiFi、Bluetooth、NB-IoT、LoRa等无线传输模块
• 板载3个节点子板，可与底板组成无线传输网络
• 板载行业应用扩展板，智慧家居、智慧城市、智慧农业等
• 板载Sensor Borad接口，可连接多种传感器
• 板载SD卡槽，可进行文件存储或读取卡中文件
• 板载音频解码芯片，支持录音和播放
• 板载以太网芯片，支持以太网传输
• 板载USB SLAVE接口和USB HOST(OTG)接口
• 板载多种通信接口，RS232、RS485和CAN
• 板载DCMI摄像头接口
• 板载GPIO外设，16路LED、按键和拨码开关
• 板载FLASH芯片和EEPROM芯片
• 板载4位LED 数码管
• 板载4.3寸触摸显示屏，分辨率800*480，清晰细腻
• 板载4种接口类型传感器：

单总线：DS18B20 温度传感器
模拟量：TEMT6000 环境光传感器
I2C：LSM6DSL 六轴传感器(陀螺仪+加速度)
SPI：BME280 温湿度+气压传感器

• 预留ADC和DAC接口，并搭载旋钮电位器，调整ADC输入电压
• 预留PWM外设区，分别有LED、蜂鸣器、风扇
• 预留JTAG程序下载调试接口
• 板载USB-TTL电路，方便无线模组快速调试
• 板载ST-LINK/V2-1调试器/编程器，方便程序下载调试
• 板载12V电源适配器接口

1. 功能模块

TBoX套件功能模块示意图（这个图要换）
TBoX物联网开发与实践套件，由嵌入式功能开发平台 、 可部署智能无线节点、功能扩展子板构成。
嵌入式功能开发底板，包含了丰富的嵌入式系统功能模块，可以进行详细的嵌入式接口、外设、总线等技术的学习与开发。
可部署智能无线节点，既可以作为独立模块部署使用，也可以与功能开发底板搭配使用。主要从功能、安装等各方面设计以支持在实际项目、实际环境中进行物联网系统设计与应用。
同时，套件还包含了多种功能扩展子板，通过标准化的接口设计，可以根据需求在嵌入式功能开发底板或者智能无线节点上选择使用，扩展万物互联无限可能。

1. 功能模块分布图

功能模块示意图

1. 嵌入式功能开发底板

嵌入式功能开发平台采用功能底板 + MCU核心板组合的方式，功能底板集成了物联网嵌入式系统开发相关的功能模块，核心板可根据需求更换为不同的STM32系列芯片。
底板各个功能模块电路设计请参考第四小节-底板详细功能电路说明。

底板硬件资源：
(1) 智能无线节点
开发板左上角有三个无线节点，开发板底板有三个电源输出接口分别用来给节点供电，节点与底板可以进行无线传输实验。
(2) DC-12V电源输入
这是开发板板载的一个外部电源输入口，采用标准的直流电源插座。在使用开发板时，需要再此接口插上12V电源。
(3) 程序下载和调试USB接口
DOWNLOAD DEBUG USB接口是开发板板载的程序下载、调试和打印串口信息的接口，采用标准Micro USB接口。
(4) 通信模块调试USB接口
WIRELESS BOARD DEBUG USB接口是通信模块独立调试的接口，采用标准Micro USB接口。
(5) POWER
这里是开发板电源转换区，12V电源输入后在这里经DCDC芯片转换成5V和3.3V给其他区域供电，5V转为MCU3.3V 给核心板供电。还有一颗红色的 LED 灯（PWR），用于指示电源状态。在电源开启的时候（通过板上的电源开关控制），该灯会亮，否则不亮。通过这个 LED，可以判断开发板的上电情况。
(6) 电源开关ON/OFF
这是开发板板载的电源开关。该开关用于控制整个开发板的供电，如果切断，则整个开发板都将断电，电源指示灯（PWR）会随着此开关的状态而亮灭。
(7) 复位按键RESET
这是开发板板载的复位按键（RESET），用于复位核心板MCU，还具有复位LCD屏的功能，因为LCD屏模块的复位引脚和 MCU的复位引脚是连接在一起的，当按下该键的时候，MCU和LCD屏一并被复位。
(8) 唤醒按键WAKEUP
这是开发板板载的唤醒按键（WAKEUP），用于MCU待机模式下的唤醒。
(9) JTAG
这是开发板板载的20针标准JTAG调试口，该JTAG口直接可以和 ULINK、JLINK或者STLINK等调试器（仿真器）连接，用来给MCU下载程序或者调试。
(10) ST-LINK
这是开发板板载的ST-LINK电路，与DOWNLOAD DEBUG USB接口相连，可以用来给MCU下载程序、调试和打印串口信息。
(11) USB TO TTL
这是开发板板载的USB TO TTL电平电路，与WIRELESS BOARD DEBUG USB接口相连，用来通信模块独立调试。
(12) PWM
这是开发板板载PWM外设区，有风扇（电机）、蜂鸣器和LED灯。
(13) ADC
这是开发板板载ADC区，有一个可调电阻旋钮、ADC输入接口（0-3.3V）。
(14) DAC
这是开发板板载DAC区，有一个DAC输出接口。
(15) LCD屏
这是开发板板载的一个4.3寸的TFTLCD屏，支持触摸功能
(16) 核心板接口
这是开发板底板上面的核心板接口，由2个250P的贴片板对板接线端子组成，可以用来插 STM32F429IG 核心板。
(17)核心板STM32F429IG
核心板板载MCU为STM32F429IGT6，该芯片内核为带有 FPU 的M4 CPU，主频高达180Mhz，并具有 256KB SRAM、1024KB FLASH，并且还拥有SPI、I2S、SAI、IIC、UART、USB（支持HOST /SLAVE）、CAN、ADC、DAC、RTC、SDIO 、FMC接口、TFTLCD 控制器（LTDC）、10/100M 以太网 MAC 控制器、摄像头接口、1 个硬件随机数生成器、以及 140 个通用 IO 口等。
核心板的接口是在底部，通过两个250的板对板端子实现与开发板的连接。
(18) SENSOR
这是开发板的传感器区，有四个传感器：单总线温度传感器DS18B20，ADC环境光传感器TEMT6000，I2C总线六轴传感器LSM6DSLTR，SPI总线的环境传感器BME280。
(19) FLASH
这是开发板板载的FLASH 芯片，型号为： W25Q128，容量为128M，SPI接口，可用于存储字库和其他用户数据，满足大容量数据存储要求。
(20) EEPROM
这是开发板板载的 EEPROM 芯片，型号为：AT24C02C，容量为 2Kb，也就是 256 字节。用于存储一些掉电不能丢失的重要数据，比如系统设置的一些参数/触摸屏校准数据等。
(21) GPIO
这是开发板的GPIO区，有16个LED，16个按键和16个拨码（三种是共用IO，例如LED灯D0、按键K0和拨码的GPIO0是同一个IO），并且将这些IO都通过排针引出，方便使用。
(22) GPIO SETUP
这是开发板的GPIO设置区，通过拨码来设置按键按下时，产生高电平或低电平，LED开关设置，如果要使用LED需要将LED的拨码拨到ON处。
(23) 7 SEGMENT LED
这是开发板板载的4位数码管，数码管为共阳型数码，使用了两片74HC595作为数码管的驱动芯片。
(24) WIRELESS BOARD UART
这是WIRELESS BOARD接口的串口设置区，通过跳线帽决定串口是连接到USB进行单独调试，还是连接到MCU。
(25) SD CARD
这是开发板板载的一个标准TF SD 卡接口，采用SDIO方式驱动，有了这个
SD 卡接口，插上SD卡就可以满足数据存储的需求。
(26) AUDIO
这是开发板板载的音频区，其中有音频输出接口（PHONE），该接口可以插 上3.5mm 的耳机，听音乐；录音输入接口（LINE_IN）,通过这个 LINE_IN，我们可以实现立体声录音；录音输入口（MIC），该咪头可以直接用来实现录音功能。
(27) ETHERNET
这是开发板网络区，网口可以用来连接网线，实现网络通信功能。该接口使用MCU内部的 MAC 控制器外加 PHY 芯片，实现 10/100M 网络的支持。
(28) USB
这是开发板的USB区，其中有USB-A 座（USB_HOST）可以实现USB主机功能，另一个为Micro USB头（USB_SLAVE）用于从机通信。
(29) RS232
这是开发板板载的另外一个 RS232 接口（母），一个标准的 DB9 母头。通过这个接口，我们可以连接带有串口的电脑或者其他设备，实现串口通信。
(30) RS485
这是开发板板载的RS485总线接口，通过 2 个端口和外部 485 设备连接。RS485 通信的时候，必须 A 接 A，B 接 B。
(31) CAN
这是开发板板载的CAN总线接口，通过2个端口和外部CAN总线连接，即 CANH和 CANL。CAN 通信的时候，必须 CANH 接 CANH，CANL 接 CANL。
(32) CAMERA
这是开发板板载的一个摄像头模块接口，可以将摄像头模块插到此接口（注意方向）。
(33) 预留接口
开发板右上角预留了4个接口，分别为Arduino、Wireless Board1、Wireless Board2和Sensor Board。

1. IoT功能扩展子板

(1)通信模块
开发套件预留专用子板接口，配套通信子板可进行多种IoT无线通信应用开发。涵盖了目前主流的物联网通信技术：
短距离通信：WIFI、蓝牙；
低功耗广域传输：NB-IoT、LoRa；
移动通信：2G、CAT1等；
无线通信子板统一设计为标准的2x 8接口，可以与嵌入式功能底板配套使用，也可以在TCube物联网无线节点中使用构成终端节点设备。

无线通信子板示意图（这个图要换）
详细的通信子板类型、功能及使用请查阅《通信子板说明文档》。

（2）传感器模块
开发套件预留专用子板接口，可配套多种传感器子板使用。
传感器子板统一设计为标准的MIKRO BUS（2x 8）接口，可以与嵌入式功能底板配套使用，也可以与通信子板共同组建TCube无线节点进行应用。
可选择的传感器有：温度、湿度、PIR人体检测、空气质量、气压、光照、加速度、火焰、烟雾、颜色、继电器等20多种，可以满足多种多样的实际数据采集需求。

传感器子板示意图
详细的传感器子板类型、功能及使用请查阅《传感器子板说明文档》。
（3）行业应用传感器模块
实训套件配套3个综合性的物联网典型场景应用传感器子板，可进行综合场景设计实验。
智能家居开发板；
智慧城市开发板；
智慧农业开发板；
示例：智能家居应用子板：

智能家居应用子板功能示意图
智能家居应用子板集成七种传感器及设备，包括：智能热释电红外传感器、LED 显 示器、数字蜂鸣器、火焰检测传感器、可燃气体检测传感器、小电机+风扇、 BME680 环境传感器。
基于智能家居应用子板，可以方便的进行家居环境监测（温度监测、湿度监测、气压监测、空气质量监测等）、家居安全监控（火灾检测报警、燃气泄漏检测报警、人员入侵检测报警灯）、模拟家电设备远程控制（灯、风扇灯）等系统功能开发及实验。

智能家居应用子板应用系统设计
详细的行业应用子板类型、功能及使用请查阅《行业应用子板说明文档》。

1. TCube无线节点

TCube智能无线节点，是完整独立的低功耗嵌入式系统，以底板+传感器子板+通信子板的形式组合使用。灵活方便，可满足多种物联网行业应用需求。同时搭配定制外壳，防水、阻燃，可进行太阳能充电，在实际环境中安装部署。
IoT智能无线节点包含：
（1）低功耗MCU： STM32L476
（2）通信模块：可以灵活使用多种通信子板
（3）传感模块：可以灵活使用多种传感器子板
（4）显示模块：OLED显示屏子板
（5）复位、按键、下载调试等其他接口及功能模块
IoT智能无线节点使用的通信子板与传感器子板，都是标准接口，跟功能验证部分是一致的，可以相互选取进行搭配使用。

TCube无线节点详细的功能介绍及使用说明，请参见《TCube无线节点实验手册》。

1. 底板详细电路说明——这里技术参数如有的在具体部分补充
   1. 核心板接口

开发板采用了底板+核心板的形式，使用一个底板就可以学习多种型号的MCU，极大的提高开发板利用率。开发板底板采用2个2*50板对板连接器（母座）与核心板连接，接口原理图如下：

1. 按键

开发板按键区有三个按键分别为开关按键(ON/OFF)、复位按键(RESET)、唤醒按键(WAKEUP)。
开关按键为开发板的总电源开关，复位按键用来给MCU复位，唤醒按键连接在MCU的PA0（STM32的WKUP引脚）上，可以用作MCU的唤醒输入。

1. LCD屏接口

LCD屏接口是一个通用的液晶模块接口，采用16位80并口接口原理图如下：

LCD屏接口连接在MCU的FSMC总线上，可以提高屏幕的刷新速度。图中的 T_MISO/T_MOSI/T_PEN/T_CS/T_SCK 连接在 MCU 的 PG3/PI3/PH7/PI8/PH6 上，用于实现对液晶触摸屏的控制。LCD_BL 连接在 MCU 的 PB5 上，用于控制 LCD 的背光。液晶复位信号 RESET 则是直接连接在开发板的复位按钮上，和 MCU 共用一个复位电路。
LCD屏参数：
• 接口类型
– LCD：Intel8080-16位并口
– 触摸：IIC
• 颜色格式：RGB565
• 颜色深度：16位
• 分辨率：800*480
• 触摸屏类型：电容触摸
• 触摸点数：5点同时触摸
• 坐标输出速率：75Hz
• 屏幕尺寸：4.3寸
• 电源电压
– 背光：5V
– 其他：3.3V
• IO口电平：3.3V
• 功耗：30~180mA

1. 板载传感器

开发板板载了四个传感器（对应四种总线类型）分别为：单总线温度传感器DS18B20，ADC环境光传感器TEMT6000，I2C总线六轴传感器LSM6DSLTR，SPI总线的环境传感器BME280。
（1）温度传感器DS18B20

DS18B20是单总线数字温湿度传感器，数据总线接在MCU的PA5引脚。
参数：
– 测量范围：-55°C to +125°C
– 精度：±0.5°C
– 接口：数字（单总线）
（2）环境光传感器TEMT6000

TEMT6000是一个模拟量输出的环境光传感器，可以用来感应周围光线强度，TEMT6000_ADC引脚接在MCU的PF5上。
参数：
– 可识别范围：1-1000Lux
– 接口：模拟电压
（3）六轴传感器LSM6DSLTR

LSM6DSLTR是一个低功耗六轴传感器，三轴加速度、三轴陀螺仪，传感器采用了I2C接口，SDA引脚接在MCU的PF0上，SCL引脚接在MCU的PF1上。
参数：
– 功耗：正常模式下0.4mA，高性能模式下0.65mA
– ±2/±4/±8/±16 g满量程
– ±125/±250/±500/±1000/±2000 dps满量程
– 接口：I2C
（4）环境传感器BME280

BME280是一个环境传感器，可以用来采集温度、湿度和大气压，采用了SPI接口与MCU相连，SCK引脚接在MCU的PB13上，MISO引脚接在MCU的PB14上，MOSI引脚接在MCU的PB15上，NSS引脚接在MCU的PB12上。
参数：
– 温度检测范围：-40℃~+85℃，分辨率0.1℃，误差±0.5℃
– 湿度检测范围：0~100%RH，分辨率0.1%RH，误差±2%RH
– 压力检测范围：300~1100hPa
– 接口：SPI

1. PWM

开发板左下角是PWM功能区，有电机、蜂鸣器和LED灯，原理图如下：

LED可以用PWM控制用来当做呼吸灯，连接在MCU的PA3上，蜂鸣器采用了无源结构的，PWM输入不同的频率，会发出不同频率的声音，连接在MCU的PB1上，电机控制芯片采用双线式，可以实现电机的正转反转，其中MOTOR1接在MCU的PB0上，MOTOR2接在MCU的PB6上。

1. ADC/DAC

开发板预留了一个可调电阻旋钮、ADC输入接口和DAC输出接口，可调电阻旋钮通过改变电阻的大小来产生不同的电压，因此在MCU端可以实现不同大小电压的检测，ADC输入接口可以接入一个外部电压检测电压的大小，DAC输出接口可以用来输出方波或者输出固定电压，原理图如下：

其中旋钮ADC_ROTATION连接在MCU的PC2上，ADC输入接口ADC_IN连接在MCU的PC3上，DAC输出接口DAC_OUT连接在MCU的PA4上。
注意：ADC输入接口ADC_IN的输入范围为0到3.3V。

1. GPIO

开发板的GPIO区预留了16个LED，16个按键和16个拨码（三种是共用IO，例如LED灯D0、按键K0和拨码的GPIO0是同一个IO），并且将这些IO都通过排针引出，方便使用，原理图如下：
并且还增加了GPIO SETUP区，通过拨码来设置按键按下时，产生高电平或低电平，LED开关设置，如果要使用LED需要将LED的拨码拨到ON处。
其中LED灯是高电平点亮，GPIO0和GPIO1连接在MCU的PI0和PI1上，GPIO2-15接在MCU的PH2到PH15上。

1. 数码管

开发板板载了一个4位数码管，原理图如下：

数码管为共阳型数码，使用了两片74HC595作为数码管的驱动芯片，共占用3个IO口。74HC595是8位的移位寄存器，串入并出，并具有锁存功能，被广泛的用于数码管、点阵的驱动电路中。
其中：HC_SCK与MCU的PG8相连，HC_RCK与MCU的PG7相连，HC_DATA与MCU的PG6相连。

1. SD卡

开发板板载了一个SD卡接口（TF卡）原理图如下：

SD卡采用了4位SDIO的驱动，其中，SDIO_D0/ SDIO_D1/ SDIO_D2/ SDIO_D3/ SDIO_SCK/ SDIO_CMD分别连接在MCU的PC8/ PC9/ PC10/ PC11/ PC12/ PD2上。
注意：SD卡和摄像头有共用IO，所以两个不能同时使用，可以分时复用。

1. 音频

开发板板载了一个高性能音频解码芯片WM8978，原理图如下：

WM8978 是一颗低功耗、高性能的立体声多媒体数字信号编解码器。该芯片内部集成了 24位高性能 DAC&ADC，可以播放最高 192K@24bit 的音频信号，并且自带段 EQ 调节，支持 3D音效等功能。该芯片还拥有立体声差分麦克风的前置放大与扬声器、耳机和差分、立体声线输出的驱动，减少了应用时必需的外部组件，直接可以驱动耳机和喇叭，无需外加功放电路。
图中，MIC是板载的咪头，可以实现录音。J1接口是PHONE接口（3.5mm耳机输出接口），J2接口是LINE_IN接口（输入接口），可以实现录音。
该芯片与MCU的SAI（串行音频接口）相连，SAI1_FSA/ SAI1_SCKA/ SAI1_SDB/ SAI1_SDA/ SAI1_MCLKA分别连接在MCU的：PE4、PE5、PE3、PE6、PE2上，Audio_SCL和Audio_SDA连接在PH4和PH5上。

1. 以太网

开发板板载了一个RJ45以太网网口，原理图如下：

因为MCU内部有网络MAC控制器，所以只需要加一个PHY芯片，就能实现以太网通信。所以这里采用LAN8720A作为PHY芯片，该芯片与MCU通过RMII接口相连，搭配板载的RJ45网络接口，组成一个10M/100M自适应网卡。
其中：ETH_MDIO/ETH_MDC/RMII_TXD0/RMII_TXD1/
RMII_TX_EN/RMII_RXD0/ RMII_RXD1/RMII_CRS_DV/RMII_REF_CLK 分别接在 MCU 的：PA2/PC1/PG13/PG14/PG11/PC4/PC5/PA7/PA1上， ETH_RESET连接在PG12上（有三极管反向）。
LAN8720A特点：
–高性能的 10/100M 以太网传输模块
– 支持 RMII 接口以减少引脚数
–支持全双工和半双工模式
– 两个状态 LED 输出
– 可以使用 25M 晶振以降低成本
– 支持自协商模式
– 支持 HP Auto-MDIX 自动翻转功能
–支持 SMI 串行管理接口
–支持 MAC 接口

1. USB

开发板板载了两个USB口，USB_SLAVE 和 USB_HOST，接口原理图如下：

其中：DM和DP分别连在MCU的USB接口上（PA11和PA12）。
USB_SLAVE 可以用来连接电脑，实现 USB 读卡器、虚拟串口和声卡等 USB 从机实验。
USB HOST 可以用来接如：U 盘、USB 鼠标和USB 键盘等设备，实现 USB主机功能。该接口可以对从设备供电，供电受 USB_PWR 控制。USB_PWR 信号连接在 MCU的PC0引脚上。

1. RS232

开发板板载了一个RS232接口（母头）原理图如下：

因为232电平与STM32电平不匹配，所以需要加一个电平转换芯片（SP3232），232TX与MCU的PC7相连，232RX与MCU的PC6相连。
SP3232参数：
–驱动器/接收器数:2/2
–数据速率：235kbps

1. RS485

开发板板载了一个RS232接口（母头）原理图如下：

因为485电平与STM32电平不匹配，所以需要加一个电平转换芯片（SP3485），并且增加了终端匹配电阻R12，两个偏置电阻R15和R17，保证静默时，总线维持逻辑1。
485_TX与MCU的PB11相连，485_RX与MCU的PB10相连，485_RE与MCU的PH9相连，该信号用来控制 SP3485的工作模式（高电平为发送模式，低电平为接收模式）。
SP3485参数：
–驱动器/接收器数:1/1
–数据速率：10Mbps

1. CAN

开发板板载了一个CAN接口，原理图如下：

因为CAN电平与STM32不匹配，所以还是需要加电平转换芯片，这里我们选用了SN65HVD230DR，R9为终端匹配电阻，其中CAN_TX连接在MCU的PH13上，CAN_RX连接在MCU的PI9上
SN65HVD230DR参数：
–驱动器/接收器数:1/1
–数据速率：10Mbps
–双工:半

1. 摄像头模块

开发板板载了一个摄像头模块接口，连接在MCU的DCMI接上，原理图如下：

其中，DCMI_SCL/DCMI_SDA/DCMI_RESET/DCMI_XCLK/ DCMI_PWDN这5个引脚不属于硬件摄像头接口信号，用普通IO控制就可以，分别接在MCU的PB4/PB3/PA15/PA8 /PG5上面。
其他引脚都接在MCU的DCMI接口上，DCMI_VSYNC/DCMI_HREF/DCMI_D0/DCMI_D1/DCMI_D2/DCMI_D3/DCMI_D4/DCMI_D5/DCMI_D6/DCMI_D7/DCMI_PCLK分别连接在：
PB7/PH8/PC6/PC7/PC8/PC9/PC11/PD3/PB8/PB9/PA6 上。
开发板默认搭载OV2640摄像头模块：该模块采用1/4寸的OV2640百万高清CMOS传感器制作。具有高灵敏度、高灵活性、支持JPEG输出等特点。并且可支持曝光、白平衡、色度、饱和度、对比度等众多参数设置，支持JPEG/RGB565格式输出，可以满足不同场合需求。

1. FLASH

开发板板载了一个FLASH芯片原理图如下：

FLASH存储芯片为W25Q128，容量为128M，SPI接口，可以用来存放字库、启动文件等重要的数据。其中，FLASH_CS与MCU的PI10相连，FLASH_MISO与MCU的PB14相连，FLASH_SCK与MCU的PB13相连，FLASH_MOSI与MCU的PB15相连。

1. EEPROM

开发板板载了一个EEPROM,原理图如下：

EEPROM芯片型号为AT24C02C，容量为：2Kb，可以满足普通应用。
从原理图可以看出A0，A1和A2都接地了，所以芯片地址设置为了0，EEPROM_SCL连接在MCU的PF1上，EEPROM_SDA连接在MCU的PF0上。

1. JTAG

开发板板载了一个标准20针的JTAG/SWD接口，原理图如下：

由于开发板默认搭载了ST-LINK功能，日常程序下载和调试推荐使用ST-LINK。

1. ST-LINK

开发板板载了ST-LINK电路，支持ST-LINK功能，原理图如下：

其中，ST-LINK的固件为V2.1版本集程序下载、仿真调试和串口功能与一体，也就是说在使用开发板时，不需要额外的仿真器和USB转 TTL串口工具，只需要一根 USB 线连接电脑 USB 口就可以很轻松的下载例程以及串口打印。RESET、JTDO、JTMS、JTCK分别连接在MCU对应的功能引脚上，STLINK_TX连接在MCU的PA10上，STLINK_RX连接在MCU的PA9上。

1. USB TO TTL

开发板上板载了一个USB转TTL电平的转换电路，方便用户调试模组，采用CH340G作为主芯片，原理图如下：

注意：如果需要对模组进行单独调试，需要将模组对应的J7或J11的跳线帽插在USB与WB上，反之，如果模组需要与MCU通信，需要将跳线帽插在WB与MCU之间。

1. 电源

开发板板载供电部分原理图如下：

外部12V电源输入后先经过开发板的总电源开关，然后经过防反接二极管D19和TVS管D20，避免接入的电源极性搞错和电压过高，损坏开发板，在后面是两个DCDC芯片TPS563201，分别转换成5V和3.3V来给开发板的其他区域提供电源，5V又经过两个LDO芯片TLV73333，分别转换为MCU3.3V和VCC3.3VA，MCU3.3V用来个核心板的MCU供电，VCC3.3VA用来给音频部分电路供电。

1. 预留接口

开发板预留了4个接口分别为Arduino、Wireless Board1、Wireless Board2和Sensor Board：
Arduino 接口有3.3V、5V、UART、I²C、SPI、 ADC、PWM以及一些 GPIO。可以配合我们的行业扩展板进行使用，也可以自行开发Arduino 接口板子进行使用，相关信号定义如图所示：

Wireless Board接口有3.3V、5V、UART、I²C、SPI和 GPIO。可以配合我们的无线板进行使用，也可以自行开发进行使用，相关信号定义如图所示：

Sensor Board接口有3.3V、5V、UART、I²C、SPI、ADC、PWM和 GPIO。可以配合我们的传感器子板进行使用，也可以自行开发进行使用，相关信号定义如图所示：

1. MCU核心板

   1. 简介及技术参数

核心板板载MCU为STM32F429IGT6，该芯片内核为带有 FPU 的M4 CPU，主频高达180Mhz，并具有 256KB SRAM、1024KB FLASH，并且还拥有SPI、I2S、SAI、IIC、UART、USB（支持HOST /SLAVE）、CAN、ADC、DAC、RTC、SDIO 、FMC接口、TFTLCD 控制器（LTDC）、10/100M 以太网 MAC 控制器、摄像头接口、1 个硬件随机数生成器、以及 140 个通用 IO 口等。

1. 外围功能电路 pinmap图

核心板电路图如图所示：

与底板连接的接口原理图如图所示：

pinmap图详见excel表。

1. 底板完整电路设计图

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