1 硬件手册

本章介绍产品概述、包装清单、外观、按键、指示灯和接口等。

1.1 产品概述

ED-HMI3120-101C是一款基于Raspberry Pi CM5的10.1英寸工业平板电脑。根据不同的应用场景和用户需求，可选择不同规格的RAM和eMMC的计算机系统。

  • RAM可选规格包含2GB、4GB和8GB。
  • eMMC可选规格包含16GB、32GB和64GB。

ED-HMI3120-101C提供HDMI、USB、Ethernet、RS232和RS485等常用的接口，且支持通过Wi-Fi、以太网和4G接入网络；集成超级电容备份电源(选配)、RTC、Watch Dog、EEPROM和加密芯片，提升了产品的易用性和可靠性，主要应用于工业控制和物联网领域。

1.2 包装清单

  • 1 x ED-HMI3120-101C主机
  • 1 x 配件包 (包含4x卡扣、4xM4*10螺钉和4xM4*16螺钉)
  • [选配Wi-Fi/BT版本] 1x 2.4GHz/5GHz Wi-Fi/BT天线
  • [选配4G版本] 1x 4G/LTE天线

1.3 产品外观

介绍各面板上接口的功能和定义。

1.3.1 前面板

介绍前面板接口类型和定义。

编号功能定义
11 x LCD屏，10.1英寸带触摸屏，分辨率支持1280x800，多点式电容触摸屏。
21 x 摄像头（选配），800万像素前置摄像头。

1.3.2 后面板

介绍后面板接口类型和定义。

编号功能定义
15 x 卡扣安装孔，用于将卡扣固定在设备上（安装设备时使用），安装时只需要使用4个卡扣安装孔，预留一个作为备用。

1.3.3 侧面板

介绍侧面板接口类型和定义。

编号功能定义
11 x 用户指示灯，绿色，用户可以根据实际需求自定义状态。
21 x 系统状态指示灯，绿色，用于查看系统读写数据的状态。
31 x 电源指示灯，红色，用于查看设备上电状态。
41 x 4G信号指示灯，绿色，用于查看4G信号的状态。
54 x 串口指示灯，绿色，用于查看串口的通信状态。
61 x DC输入，2-Pin 3.5mm间距带螺丝孔的凤凰端子，支持9V~36V输入。
71 x音频输入/立体声输出，3.5mm音频接口，可作为麦克风输入和立体声输出。
  • 当接入耳机时，音频输出切换至耳机；
  • 当未接入耳机时，音频输出切换至Speaker。
82 x RS232接口，6-Pin 3.5mm间距凤凰端子，用于连接第三方控制设备。
92 x RS485接口，6-Pin 3.5mm间距凤凰端子，用于连接第三方控制设备。
101 x 1000M以太网接口，RJ45接口，带有led灯，10/100/1000M自适应接口，用于接入以太网。
111 x 100M以太网接口，RJ45接口，带有led灯，10/100M自适应接口，用于接入以太网。
121 x HDMI，type A接口，兼容HDMI 2.0，分辨率支持4K 60Hz，支持连接显示器。
132 x USB 2.0，type A接口，每一路最高支持480Mbps传输速率。
141 x 复位按键，隐藏式按键，按下按键可使设备复位。
151 x Wi-Fi/BT天线接口，SMA接口，连接Wi-Fi/BT天线。
161 x 4G天线接口，SMA接口，连接4G天线。
171 x Micro USB接口，支持通过此接口对系统进行eMMC烧录。
181 x Nano SIM卡槽，用于安装获取4G信号的Nano SIM卡。
191 x Micro SD卡槽，用于安装Micro SD卡，支持存储用户数据。

1.4 按键

ED-HMI3120-101C设备包含1个RESET按键，该按键为隐藏式按键，在外壳上的丝印为“RESET”， 按下RESET按键使设备复位。

1.5 指示灯

介绍ED-HMI3120-101C设备包含的指示灯的各种状态及含义。

指示灯状态描述
PWR常亮设备已上电
闪烁设备电源异常，立即停止供电
熄灭设备未上电
ACT闪烁系统启动成功且正在读写数据
熄灭设备未上电或未读写数据
USER常亮用户自定义
熄灭设备未上电或用户未定义，默认状态为熄灭
4G常亮拨号成功，连接正常
熄灭4G信号未连接或设备未上电
以太网口黄色指示灯常亮数据传输异常
闪烁正在传输以太网数据
熄灭未接入以太网
以太网口绿色指示灯常亮已正常接入以太网
闪烁以太网连接异常
熄灭未接入以太网
COM1~COM4常亮/闪烁正在传输数据
熄灭设备未上电或无数据传输

1.6 接口

介绍产品中各接口的定义和功能。

1.6.1 卡槽

ED-HMI3120-101C设备包含1个Micro SD卡槽和1个Nano SIM卡槽。

1.6.1.1 Micro SD 卡槽

Micro SD卡槽接口丝印为“ ”，支持安装Micro SD卡，用于存储用户数据。

1.6.1.2 SIM卡槽（选配）

Nano SIM卡槽接口丝印为“ ”，用于安装获取4G信号的Nano SIM卡。

1.6.2 电源接口

ED-HMI3120-101C设备包含1路电源输入，2-Pin 3.5mm间距的凤凰端子，接口丝印为“VIN+/GND”，引脚定义如下。

power1.pngPin IDPin Name
1GND
29V~36V

1.6.3 音频接口

ED-HMI3120-101C设备包含1路音频输入，3.5mm四段式耳机接口，接口丝印为“ ”，支持OMTP规格立体声输出和单通道麦克风录音。

  • 当耳机接入时，音频通道切换至耳机输出；
  • 当耳机未接入时，音频通道切换至Speaker输出。

1.6.4 Speaker

ED-HMI3120-101C设备包含1路功放输出，内置1个4Ω 3W的喇叭，单通道立体声输出。播放音频时，如果耳机接入音频接口，则Speaker无音频输出。

1.6.5 RS232接口

ED-HMI3120-101C设备包含2路RS232接口，6-Pin 3.5mm间距的凤凰端子，单路RS232接口丝印为“IGND/TX/RX”。

引脚定义

端子引脚定义如下：

RS232_1.pngPin IDPin Name
1GND
2GND
3RS232-1_TX
4RS232-3_TX
5RS232-1_RX
6RS232-3_RX

其中RS232接口对应CM5的管脚名称如下：

SignalCM5 GPIO NameCM5 Pin Out
RS232-1_TXGPIO4UART3_TXD
RS232-3_TXGPIO0UART2_TXD
RS232-1_RXGPIO5UART3_RXD
RS232-3_RXGPIO1UART2_RXD

连接线缆

RS232串口的接线示意图如下：

1.6.6 RS485接口

ED-HMI3120-101C设备包含2路RS485接口，6-Pin 3.5mm间距的凤凰端子，单路RS485接口丝印为“IGND/A/B”。

引脚定义

端子引脚定义如下：

RS485_1.pngPin IDPin Name
1GND
2GND
3RS485-2_A
4RS485-4_A
5RS485-2_B
6RS485-4_B

其中RS485接口对应CM5的管脚名称如下：

SignalCM5 GPIO NameCM5 Pin Out
RS485-2_AGPIO12UART5_TXD
RS485-4_AGPIO8UART4_TXD
RS485-2_BGPIO13UART5_RXD
RS485-4_BGPIO9UART4_RXD

连接线缆

RS485串口的接线示意图如下：

RS485端电阻配置

ED-HMI3120-101C设备包含2路RS485接口，在RS485线路的A和B之间预留120R跨接电阻，插入跳线帽可使能该跨接电阻。默认状态下未连接跳线帽，120R端接电阻功能失效。跨接电阻在PCBA中的位置如下图中J24和J22（红框位置）。

120R终端电阻与串口的对应关系如下：

PCBA中的位置对应的COM口对应COM的具体位置
J24COM4070c_7.png
J22COM2

提示

需要打开设备外壳才能查看120R跨接电阻的位置，具体操作参考2.1.1打开设备外壳。

1.6.7 1000M以太网接口

ED-HMI3120-101C设备包含1路自适应10/100/1000M以太网接口，接口丝印为“ ”。使用RJ45端子，接入以太网时建议采用Cat6及以上规格的网线配合使用。端子对应的引脚定义如下：

image-20240605091657393.pngPin IDPin Name
1TX1+
2TX1-
3TX2+
4TX2-
5TX3+
6TX3-
7TX4+
8TX4-

1.6.8 100M以太网接口

ED-HMI3120-101C 设备包含1路自适应10/100M以太网接口，接口丝印为“ ”。使用RJ45端子，接入以太网时建议采用Cat6及以上规格的网线配合使用。端子对应的引脚定义如下：

image-20240605091657393.pngPin IDPin Name
1TX+
2TX-
3Rx+
4-
5-
6RX-
7-
8-

1.6.9 HDMI接口

ED-HMI3120-101C 设备包含1路HDMI接口，接口丝印为“HDMI”，标准的type A接口。支持连接HDMI显示器，最大支持4Kp60的视频输出。

1.6.10 USB 2.0接口

ED-HMI3120-101C设备包含2路USB 2.0接口，接口丝印为“ ”，标准的type A接口。支持连接标准的USB 2.0外设，最大支持480Mbps的传输速率。

1.6.11 Micro USB接口

ED-HMI3120-101C 设备包含1路Micro USB接口，接口丝印为“PROGRAMMING”，支持通过连接PC对设备的eMMC进行烧录。

1.6.12 天线接口（选配）

ED-HMI3120-101C设备包含2路SMA天线接口，接口丝印分别为“4G”和“WiFi/BT”，分别对应连接4G天线和Wi-Fi/BT天线。

提示

天线接口的数量和用户实际选配的型号相关，此处仅以包含2路天线接口为例进行说明。

1.6.13 主板接口

介绍ED-HMI3120-101C设备内部预留的接口，需要打开设备外壳（具体的操作请参见2.1.1打开设备外壳）后才能获取，可根据实际需要进行扩展。

编号功能定义
112V 1A电源输出口
210-Pin GPIO Pin Header
340-Pin Pin Header
4M.2 B 接口
5RTC电池底座
6USB 2.0接口
7CSI接口
8FPC HDMI接口

1.6.13.1 12V 1A电源输出口

ED-HMI3120-101C设备主板包含3路扩展的12V 1A电源输出口，2-Pin 2.0mm间距白色线对板连接器，预留给扩展的LCD屏供电，引脚定义如下：

power2.pngPin IDPin Name
1GND
212V

1.6.13.2 10-Pin GPIO

ED-HMI3120-101C设备主板包含1个10-Pin GPIO端子，2x5-Pin 2.54mm间距排针，用于引出扩展的GPIO口，用户可自定义选择扩展，引脚定义如下：

GPIO1.pngPin IDPin Name
1EXIO_P10
23V3
3EXIO_P12
4EXIO_P11
5EXIO_P14
6EXIO_P13
7EXIO_P16
8EXIO_P15
9GND
10EXIO_P17

1.6.13.3 40-Pin Pin Header

ED-HMI3120-101C设备主板包含1个40-Pin GPIO端子，2x20-Pin 2.54mm间距排针，用于引出CM5的GPIO口，预留连接扩展配件，引脚定义如下：

GPIO2.pngPin IDPin NamePin IDPin Name
13V3_EXT25V2_CM5
3GPIO245V2_CM5
5GPIO36GND
7GPIO48GPIO14
9GND10GPIO15
11GPIO1712GPIO18
13GPIO2714GND
15GPIO2216GPIO23
173V3_EXT18GPIO24
19GPIO1020GND
21GPIO922GPIO25
23GPIO1124GPIO8
25GND26GPIO7
27GPIO028GPIO1
29GPIO530GND
31GPIO632GPIO12
33GPIO1334GND
35GPIO1936GPIO16
37GPIO2638GPIO20
39GND40GPIO21
注:GPIO4~GPIO9、GPIO12、GPIO13和GPIO22~GPIO27已经被用于其他特定的功能；如果需要使用其普通IO的功能，需要移除对应信号线上的跳线电阻。

1.6.13.4 M.2 B接口

ED-HMI3120-101C设备主板包含1个M.2 B Key连接器，用于外接SSD，兼容M.2 B 2230和M.2 B 2242型号的SSD。

1.6.13.5 RTC电池底座

ED-HMI3120-101C设备主板上集成有RTC，对于中国区销售的版本, 我们出货会默认附带安装CR1220纽扣电池（RTC备份电源）。

RTC备份电源可以保障系统有一个不间断的可靠的时钟, 不受设备下电等因素影响。

提示

部分国际物流不支持运输电池，部分出厂的设备未安装CR1220电池。故在使用RTC前，请先准备一个CR1220纽扣电池并安装至主板上。

1.6.13.6 USB 2.0接口

ED-HMI3120-101C 设备主板包含1路扩展的USB 2.0 接口，5-Pin 1.5mm线对板连接器，用于扩展USB 2.0接口，引脚定义如下：

usb2.pngPin IDPin Name
1VBUS
2USB_DM
3USB_DP
4GND
5GND

1.6.13.7 CSI接口

ED-HMI3120-101C 设备主板包含1 路扩展CSI接口，2x15-Pin 0.4mm间距连接器，2-Lane CSI信号；用于扩展连接800万像素的CSI摄像头，引脚定义如下：

CSI1.pngPin IDPin NamePin IDPin Name
1NC2NC
31V8_CM541V2_CSI
51V8_CM56GND
7CSI_MCLK8GND
9GND102V8_CSI
11NC12NC
13NC14NC
15GND16GND
17NC18NC
19GND20CSI_D1_N
21CSI_D1_P22GND
23CSI_D0_N24CSI_D0_P
25GND26CSI_CLK_N
27CSI_CLK_P28GND
29SCL_1V830SDA_1V8

1.6.13.8 FPC HDMI接口

ED-HMI3120-101C 设备主板包含1 路扩展HDMI接口，40-Pin 0.5mm间距FPC连接器；支持将视频信号输出至LCD屏，预留连接扩展的LCD屏，支持USB/I2C触屏和背光调节，引脚定义如下：

FPC1.pngPin IDPin NamePin IDPin Name
1NC2NC
3NC4NC
5NC6NC
7NC8GND
9HDMI1_CLKN10HDMI1_CLKP
11GND12GND
13HDMI1_TX0N14HDMI1_TX0P
15GND16GND
17HDMI1_TX1N18HDMI1_TX1P
19GND20GND
21HDMI1_TX2N22HDMI1_TX2P
23GND24GND
25HDMI1_CEC26GND
27HDMI1_SCL28HDMI1_SDA
29GND30HDMI1_HPD
31GND32TPINT_L
33GND34SDA_LCD
35SCL_LCD36GND
37GND38USB_DP_LCD
39USB_DM_LCD40GND