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作者：小華的物聯網嵌入式之旅

介紹：從事電氣自動化行業，多次獲得物聯網設計競賽，愛好嵌入式設計開發，物聯網開發。

設計方案思路的由來，是因為我們現在的開發板基本需要通過串口與WIFI模組或以太網模組連接以實現聯網功能，如果多個開發板就要配多個模組，所以做一個類似路由器的功能，將多種串口協議集中連接到串口服務器上面，然后就可以實現通過一個以太網功能實現聯網。

V853串口服務器開發板

串口服務器網上也有相關的產品售賣，雖然不知他們的控制原理，但是對我來說只需要將串口數據發送到V853上，通過它進行數據解析后集中通過以太網接口發送出去就實現了串口服務器和路由功能。

該服務器因為具備了WIFI模組，所以也可以組成局域網，將所有無線設備都可以連接到模組接收數據，然后再通過以太網接口與其他網絡設備進行交互。

主要功能及用途

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，新增了串口轉換電路：

01V853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。

02WIFI模組實現聯網功能。

03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。

04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。

05USB-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。

串口功能實現示意圖

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。

串口功能使用案例

TCP功能使用案例

MQTT使用案例

上位機界面使用案例

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。

方案原理圖

2路RS232和2路TTL原理圖

2路RS485和2路TTL原理圖

POWER SYS

WIFI/音頻/SD卡/串口/OTG接口

PCB原理圖

3D渲染圖

PCB是基于Yuzuki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。

V853串口服務器實物圖

被參考的“高性能異構邊緣AI視覺開發板”

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開始我的板子有個小插曲，板子剛回來時發現上電后沒有反應，檢查好幾天才發現沒有焊接晶振，我還在硬件設計大賽的群里打擾各位大佬為什么我的板子不能工作，識別不到USB等等問題。還好發現了問題并解決了。現在給大家介紹如何燒錄Tina Linux系統。

固件燒寫及點燈

在全志在線開發者社區的資料下載頁面下載紅框所示的全部量產工具。

下載出廠固件。

打開刷機軟件：(該軟件在全志資源下載里面都能找到)。

這個時候按住開發板上FEL按鍵不松手，然后用Type-C數據線連接電腦和板子的OTG接口，這個時候會進入USB模式，刷機軟件就會自動識別并燒錄固件。如果沒有進入USB模式，可以通過按住FEL按鈕，然后點擊一下RESET按鈕，這時候如果你的電腦開了音量，就聽到聲音。此時刷機軟件也會自動進入燒寫模式。

顯示燒錄成功：

刷機軟件也自動連接上板子，顯示了如下信息：

然后系統會自動運行，過了一會兒，我們會發現在設備管理中看到Tina ADB，刷機軟件的首頁也顯示連接設備成功。

然后我們需要配置添加ADB到環境變量中：在win10系統中：

我的電腦-屬性-高級系統設置-彈出“系統屬性”窗口，選擇高級欄中的環境變量，彈出的窗口中選擇用戶變量中的path路徑，選擇下載并解壓的ADB

新建一個路徑，選擇自己的adb路徑：

然后再win10開始欄中輸入cmd,打開命令提示符窗口，我們輸入adb shell就會看到如下內容，這樣我們就進入了linux系統。

點亮LED燈，連接PH11引腳到LED燈就可以通過控制gpio235的值來點亮和熄滅LED燈。

echo 0 > value點亮LED燈

echo 1 > value熄滅LED燈

如下圖我板子的PH11引腳連接到串口的一個藍色LED指示燈實現點亮LED燈功能。

審核編輯：湯梓紅