我是剛?cè)肼殑?chuàng)龍的00后小師妹，崗位是硬件工程師！雖然已有3年的硬件設(shè)計經(jīng)驗，但之前所在公司和創(chuàng)龍不屬于同一個行業(yè)，為了快速熟悉公司產(chǎn)品，硬件主管給我下發(fā)了入職后的首個任務(wù)，那就是“拆解自家瑞芯微國產(chǎn)工控機(jī)”。主管叫我隨便拆，拆壞了不用賠，那我就放心了！呵呵！

打開包裝，第一眼就被它的青黑色鋁合金精致外殼給吸引了，采用的是陽極氧化工藝，十足的工業(yè)美感！

手感很細(xì)膩，應(yīng)該用的是CNC加工方式，它比激光打磨方式成本貴20%左右，但加工精度很高。

外殼預(yù)留矩形凹槽，可貼客戶自己的LOGO銘牌。我想貼個“小師妹專屬”的銘牌，就是不知道主管是否同意留給我長期用。

底部留有專用螺絲孔，支持DIN導(dǎo)軌式、掛耳式、桌面式安裝。

包裝盒里自帶Wi-Fi天線，連上天線和電源，開機(jī)后即可正常使用Wi-Fi功能。

包裝盒里還包含這些端子、工具等。鳳凰端子我記得不便宜，一個大概要好幾塊錢，這里11個，加上Wi-Fi天線、DIN導(dǎo)軌安裝件、螺絲刀等，贈送配件的成本都快70了！

還提供了專門用來拆外殼的螺絲刀，居然比我男朋友還貼心。十字螺絲刀隨處可以找到，但是這種內(nèi)六角螺絲刀往往很難找到。剛好配件里包含了，我就可以使用這個螺絲刀拆解這個工控機(jī)啦！

這是正面的接口，有1個LVDS接口、2個以太網(wǎng)接口、2個USB2.0接口、1個音頻輸出接口、1個DEBUG接口、1個供電口、另外有8路RS-485接口和2路RS-232接口。

另一面，有1個天線SMA連接器，有2個天線孔位預(yù)留，以及RESET按鍵、Micro SD卡插槽、SIM卡插槽都在這一面。除此之外還有2路CAN接口、8路DI、8路DO。

RESET按鍵躲在平面以下，這樣就可以防止工業(yè)現(xiàn)場的誤觸了。

整機(jī)采用內(nèi)六角螺絲。在師妹的認(rèn)知里面，使用內(nèi)六角螺絲的通常是高端貨！

先拆解開DI/DO這個端面的蓋板，可以看到天線連接器通過轉(zhuǎn)接線，引到了內(nèi)部的電路板，電路板分上下兩層。

值得關(guān)注的是面板上和殼體斷面接觸的地方，露出了鋁合金材質(zhì)，未做氧化處理，這一細(xì)節(jié)很關(guān)鍵。上家公司主管告訴過我：鋁合金氧化面是不導(dǎo)電的，要讓外殼作為一個良好的接地體，就不能把接觸區(qū)域也給氧化了。這款工控機(jī)外殼，這一點做得非常好！

從這個角度看到，內(nèi)部的兩個電路板，都是先固定在頂部這塊帶散熱鰭片的金屬板上的。而這個帶散熱鰭片的金屬板，是可以單獨抽出。這樣的設(shè)計，可以讓安裝簡便很多！

在推出去之前，需要把另外一個端面板也給拆下來。

拆除另一端的面板后，很方便就能把帶散熱鰭片的金屬板抽出。

沒想到這個工控機(jī)拆解居然如此簡單，整個過程都非常絲滑，毫無障礙，主要特點是它采用了模塊化安裝的設(shè)計理念。

內(nèi)部采用“單板機(jī) + 擴(kuò)展板”雙層堆疊設(shè)計，通過排針排母連接，均固定在這個帶散熱鰭片的金屬板上。

上面的板子是擴(kuò)展板，包含DI/DO、RS-485、RS-232、CAN等接口的電路。

而下面的板子是單板機(jī)，集成了SoC、DDR、eMMC等，可流暢運行Linux。

用卡尺實測，兩塊電路板厚度均為2mm，超過一般常規(guī)的1.6mm厚度，雖增加了成本，但能有效避免長期高溫工業(yè)環(huán)境下的板材變形，耐用性直接拉滿。這個板子果然是奔著工業(yè)去的，用料足！

先看上面這塊擴(kuò)展板，它上面是各種接口電路。

DO用了8顆宏發(fā)繼電器HF46F。

RS-485用了八顆川土微的CA-IS3082WX，這是RS-485隔離式收發(fā)器。

旁邊搭配有金升陽的隔離電源模塊B0505S-1WR3L。

看其中一路RS-485接口布線，在120歐電阻上設(shè)置了撥動開關(guān)，這樣用戶在使用的時候可以根據(jù)這個板子在總線拓?fù)涞墓?jié)點位置來選擇是否接入，無需額外焊接，適配不同應(yīng)用場景，方便用戶配置。

這是擴(kuò)展板的背面，兩側(cè)的雙排針是用來和單板機(jī)進(jìn)行連接。

這是今天拆解的主角——單板機(jī)。現(xiàn)在看到的是背面，所以看不到SoC。

背面放置了所有的外設(shè)接口、擴(kuò)展板接口，板子上還有MIPI CSI、MIPI DSI、4G/5G插槽、SSD插槽、Wi-Fi、RTC電池等。

LVDS顯示（采用DVI連接器，但信號是LVDS）。LVDS在工業(yè)場合用得很廣，15寸以下的顯示應(yīng)用場景基本都是用LVDS，特別是充電樁、工業(yè)儀器設(shè)備等。

這個DVI連接器對比HDMI連接器要好的地方是帶鎖，連接更穩(wěn)定，工業(yè)場合就怕連接的設(shè)備突然斷線。

指示燈細(xì)節(jié)，狀態(tài)客戶可以自定義。

電源輸入共模濾波電感及DC-DC芯片細(xì)節(jié)。

這里有兩個2.7V、4F的法拉電容。有了這兩個電容，就可在系統(tǒng)突發(fā)斷電的時候為核心供電實現(xiàn)5S斷電延時，配合實時掉電檢測機(jī)制就可以讓用戶把關(guān)鍵數(shù)據(jù)保存好。電容還使用硅橡膠進(jìn)行了加固，防止工業(yè)場合的振動。

我看了這個封裝，市面上有兼容的7F的法拉電容，價格應(yīng)該差不了10元。我晚點就找主管建議，后續(xù)是否可以更換為7F，這樣延時就更長了。

SSD插槽、4G/5G插槽以及RTC電池特寫。

我留意到板子上這個Micro SD、Nano-SIM卡插槽的絲印標(biāo)識做得挺可愛的。這個標(biāo)識起到提醒作用，告訴大家插入的方向，防止誤插。

單板機(jī)、擴(kuò)展板兩個板子，使用銅螺柱進(jìn)行固定。底下的主板和金屬板之間，通過固聯(lián)在金屬板上的鍍鎳螺柱進(jìn)行固定。

拆解掉銅螺柱后，就可把單板機(jī)從金屬板上拿下來了。

這時候我才明白，為啥拆解的過程中沒看到散熱風(fēng)扇，原來SoC和PMIC是通過散熱硅脂，直接把熱量傳導(dǎo)到這個帶散熱鰭片的金屬板上了。

無風(fēng)扇設(shè)計可以避免在外殼上開太多散熱孔，從而達(dá)到更好的防塵、防潮效果。

這個頂部面板，現(xiàn)在也可以叫散熱片，是一整塊鋁合金打造，重量達(dá)到了229g。

用卡尺測量，這個散熱片的厚度四舍五入是6mm。

從橫截面看，這個T型的散熱鰭片雖說能增加與空氣的對流面積，但是它加工成本顯然比做直槽要高一些啊。但是只要散熱好，加工成本高點，工業(yè)場合也是可以接受的，畢竟穩(wěn)定性第一嘛。

另外這個散熱鰭片也是做了陽極氧化，和前后面板接觸的地方，同樣做了裸露鋁合金基材的處理方式，保證整個殼體良好接地。

接下來終于可以認(rèn)真看看SoC了。用的是瑞芯微的RK3562，它是一款4核A53@2GHz + 1TOPS算力NPU的SoC。

搭配的PMIC是瑞芯微自家的RK809-5A。

電源電路在板子這一面，有一些防護(hù)二極管。旁邊的CH340T，把串口信號轉(zhuǎn)為Type-C接口用于DEBUG。

兩個USB2.0接口電路特寫。

電源電路的特寫。

整板特寫，真的很帥，板界中的彭于晏！我主管說是他設(shè)計的，我瞬間覺得跟對師傅了。我主管說彭于晏老了，這里我要反駁：彭于晏老了，也還是彭于晏！

這里又有幾個設(shè)計細(xì)節(jié)。

一個是：板子右邊有一個小缺口，這個剛好在板子正面的MIPI DSI的座子旁邊。有了這個小缺口，用戶在裝MIPI顯示屏的時候，既可以裝在板子正面，也可以通過這個小缺口把FPC軟排線引到板子背面安裝屏幕，靈活性極強(qiáng)。

另一個是：板子中間有一圈白色的區(qū)域，白線旁邊有4個小座子用于安裝屏蔽罩，部分惡劣場合就可以加上屏蔽罩了！這些細(xì)節(jié)想的真周到啊！

這是整個工控機(jī)的拆解。整個設(shè)計真的是非常精簡，以前拆帶殼的產(chǎn)品，里面大多都很凌亂，像這么整潔有序的是第一次見到。

不過拆解后，我產(chǎn)生了一個疑問。很多應(yīng)用場景，可能并不需要這么多的接口。但是這個工控機(jī)里那么多東西，一般情況根本用不到，是不是太浪費。

主管告訴我：現(xiàn)在你拆解出來的這個擴(kuò)展板，算是滿血版本，如果不需要這么多接口，客戶可搭配不同功能和價格的擴(kuò)展板（多DI/DO、多串口、多網(wǎng)口板）。

擴(kuò)展板的原理圖/PCB資料都是開源的，可以參考來做裁剪設(shè)計，這樣就可以只買主板即可。當(dāng)然，如果價錢適合，買整機(jī)就最省事了！而且，這款ARM工控機(jī)提供CE/FCC/RoHS認(rèn)證報告，因此可以節(jié)省非常多技術(shù)外的時間。

另外，這個ARM工控機(jī)不但提供Ubuntu系統(tǒng)，還支持EtherCAT、CANopen、OPC UA、Modbus、MQTT、Docker等工業(yè)組件，因此軟件開發(fā)也非常簡單。在軟件開發(fā)的同時，讓硬件工程師根據(jù)官方的資料進(jìn)行擴(kuò)展板的裁剪，可以極大程度上加快項目開發(fā)周期，節(jié)約6~18個月都是可以的。

一句話總結(jié)它的優(yōu)點：開箱即用、擴(kuò)展靈活、穩(wěn)定耐造！

審核編輯 黃宇