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-IPC2100系列是一款基于Raspberry Pi CM4的高可靠性工业计算机。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1GB、2GB、4GB和8GB。
  • eMMC可选规格包含8GB、16GB和32GB。

ED-IPC2100系列提供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。

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1.2 包装清单

  • 1x ED-IPC2100主机
  • [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。

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编号功能定义
11 x系统状态指示灯，绿色，用于查看系统读写数据的状态。
21 x用户指示灯，绿色，用户可以根据实际需求自定义状态。
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。
注：仅ED-IPC2120包含此接口。
82 x RS232/RS485接口，6-pin 3.5mm间距凤凰端子，用于连接第三方控制设备。
可根据实际需要选择不同数量的RS232和RS485的组合，具备三种组合：
  • ED-IPC2110：配置为2 x RS232
  • ED-IPC2100：配置为2 x RS232
  • ED-IPC2130：配置为1 x RS232和1 x RS485
  • ED-IPC2140：配置为2 x RS485
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。

1.3.2 后面板

介绍后面板接口类型和定义。

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编号功能定义
11 x 导轨支架，通过支架将ED-IPC2100系列主机安装在导轨上。
21 x Micro SD卡槽，支持安装SD卡，用于存储用户数据。
31 x Nano SIM卡槽，用于安装获取4G信号的SIM卡。
41 x Micro USB接口，支持通过此接口对系统进行eMMC烧录。

1.3.3 侧面板

介绍侧面板接口类型和定义。

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编号功能定义
11 x复位按键，隐藏式按键，按下按键可重新启动设备。
22 x USB2.0，type A接口，每一路最高支持480Mbps传输速率。
31 x HDMI，type A接口，兼容HDMI2.1，分辨率支持4K 60Hz，支持连接显示器。
41 x 4G天线接口，SMA接口，连接4G天线。
51 x Wi-Fi/BT天线接口，SMA接口，连接Wi-Fi/BT天线

1.4 按键

ED-IPC2100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-IPC2100系列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-IPC2100系列设备包含1个SD卡槽和1个Nano SIM卡槽。

1.6.1.1 SD 卡槽

Micro SD卡槽接口丝印为“ image-20240604170445892 ”，支持安装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“image-20240604170536265 ”，用于安装获取4G信号的SIM卡。

1.6.2 电源接口

ED-IPC2100系列设备包含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。

image-20240605091009543.pngPin IDPin Name
1GND
29V~36V

1.6.3 音频接口（选配）

ED-IPC2100系列设备包含1路音频输入，3.5mm四段式耳机接口，接口丝印为“image-20240604171253768”，支持OMTP规格立体声耳机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，音频通道切换至喇叭输出。

1.6.4 RS485/RS232接口

ED-IPC2100系列设备包含2~4路RS485接口和0~2路RS232接口，不同的产品型号对应不同数量的RS485和RS232接口：

  • ED-IPC2110：2 x RS485、2 x RS232
  • ED-IPC2120：2 x RS485、2 x RS232
  • ED-IPC2130：3 x RS485、1 x RS232
  • ED-IPC2140：4 x RS485（不包含RS232接口）

RS485单路接口丝印为“IGND/A/B”， RS232单路丝印为“IGND/TX/RX”，端子的间距为3.5mm。

引脚定义

端子引脚定义如下：

image-20240605091200320.pngPin IDPin Name
1RS485-2_B
2RS485-4_B
3RS485-2_A
4RS485-4_A
5GND
6GND
7RS232-1_RX 或 RS485-1_B
8RS232-3_RX 或 RS485-3_B
9RS232-1_TX 或 RS485-1_A
10RS232-3_TX 或 RS485-3_A
11GND
12GND

其中RS485/RS232接口对应CM4的管脚名称如下：

SignalCM4 GPIO NameCM4 Pin Out
RS485-2_BGPIO13UART5_RXD
RS485-4_BGPIO9UART4_RXD
RS485-2_AGPIO12UART5_TXD
RS485-4_AGPIO8UART4_TXD
RS232-1_RX或RS485-1_BGPIO5UART3_RXD
RS232-3_RX或RS485-3_BGPIO1UART2_RXD
RS232-1_TX或RS485-1_AGPIO4UART3_TXD
RS232-3_TX或RS485-3_AGPIO0UART2_TXD

连接线缆

RS485接线示意图如下：

RS485 connecting

RS232串口的接线示意图如下：

RS232 connecting

RS485端电阻配置

ED-IPC2100设备包含2~4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J19、J21、J24和J22（红框位置）。

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120Ω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
J19COM3image-20240605091521624.png
J21COM1
J24COM4
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。

1.6.5 1000M以太网接口

ED-IPC2100设备包含1路自适应10/100/1000M以太网接口，接口丝印为“image-20240604175143235”。使用RJ45端子，搭配扩展模块可支持PoE供电，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-20240605091611842.pngPin IDPin Name
1TX1+
2TX1-
3TX2+
4TX2-
5TX3+
6TX3-
7TX4+
8TX4-

1.6.6 100M以太网接口

ED-IPC2100设备包含1路自适应10/100M以太网接口，接口丝印为“image-20240604175227885 ”。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-

1.6.7 HDMI接口

ED-IPC2100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。

1.6.8 USB 2.0接口

ED-IPC2100设备包含2路USB 2.0接口，接口丝印为“image-20240604175325143”，标准的type A接口。支持连接标准的USB2.0外设，最大支持480Mbps的传输速率。

1.6.9 Micro USB接口

ED-IPC2100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。

1.6.10 天线接口（选配）

ED-IPC2100设备最多包含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。

1.6.11 主板接口

介绍ED-IPC2100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。

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编号功能定义
15V 1A电源输出口
210-Pin GPIO Pin Header
312V 1A电源输出口
440-Pin GPIO Pin Header
5M.2 B接口
6FPC DSI接口
注：仅ED-IPC2120包含此接口
7RTC电池底座
8USB 2.0接口
9Speaker接口
注：仅ED-IPC2120包含此接口
10CSI接口
注：仅ED-IPC2120包含此接口
11FPC HDMI接口
注：仅ED-IPC2120包含此接口

1.6.11.1 5V 1A电源输出口

ED-IPC2100系列设备主板包含1路扩展的5V 1A电源输出口，3-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：

image-20240605091802434.pngPin IDPin Name
1GND
25V
3GND

1.6.11.2 10-Pin GPIO

ED-IPC2100系列设备主板包含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：

image-20240605091853565.pngPin IDPin Name
1EXIO_P10
23V3
3EXIO_P12
4EXIO_P11
5EXIO_P14
6EXIO_P13
7EXIO_P16
8EXIO_P15
9GND
10EXIO_P17

1.6.11.3 12V 1A电源输出口

ED-IPC2100系列设备主板包含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：

image-20240605091954101.pngPin IDPin Name
1GND
212V

1.6.11.4 40-Pin GPIO

ED-IPC2100系列设备主板包含1个40-Pin GPIO端子，2x20-Pin 2.54mm间距排针，用于引出CM4的GPIO口，预留连接扩展配件，引脚定义如下：

image-20240605092100839.pngPin IDPin NamePin IDPin Name
13V3_EXT25V2_CM4
3GPIO245V2_CM4
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。

1.6.11.5 M.2 B接口

ED-IPC2100系列设备主板包含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。

1.6.11.6 FPC DSI接口（选配）

ED-IPC2100系列设备主板包含1 路扩展DSI接口，30-Pin 0.5mm间距FPC连接器，4-Lane DSI信号；支持将MIPI显示信号输出至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：

注意

仅ED-IPC2120包含此接口。

image-20240605092315704.pngPin IDPin NamePin IDPin Name
1GND2USB_DM_LCD
3USB_DP_LCD4GND
5GND6SCL_LCD
7SDA_LCD8GND
9TPINT_L10GND
11GND12DSI1_D0_N
13DSI1_D0_P14GND
15GND16DSI1_D1_N
17DSI1_D1_P18GND
19GND20DSI1_CLK_N
21DSI1_CLK_P22GND
23GND24DSI1_D2_N
25DSI1_D2_P26GND
27GND28DSI1_D3_N
29DSI1_D3_P30GND

1.6.11.7 RTC电池底座

ED-IPC2100系列设备主板上集成有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)。

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RTC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。

1.6.11.8 USB 2.0接口

ED-IPC2100系列设备主板包含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：

image-20240605092413932.pngPin IDPin Name
1VBUS
2USB_DM
3USB_DP
4GND
5GND

1.6.11.9 Speaker接口（选配）

ED-IPC2100系列设备主板包含1路扩展的Speaker输出， 4-Pin 2.0mm间距线对板连接器，双通道立体声输出，可扩展连接2个4Ω 3W的立体声喇叭，引脚定义如下：

注意

仅ED-IPC2120包含此接口。

image-20240605092502689.pngPin IDPin Name
1R+
2R-
3L+
4L-

1.6.11.10 CSI接口（选配）

ED-IPC2100系列设备主板包含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800M CSI摄像头，引脚定义如下：

注意

仅ED-IPC2120包含此接口。

image-20240605092552604.pngPin IDPin NamePin IDPin Name
1NC2NC
31V8_CM441V2_CSI
51V8_CM46GND
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

1.6.11.11 FPC HDMI接口（选配）

ED-IPC2100系列设备主板包含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：

注意

仅ED-IPC2120包含此接口。

image-20240605092651769.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