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Air8606 系列开发者产品介绍与使用说明

大屏交互 · SIP 双向通话 · 现场控制 · WiFi / 4G / 以太网联网

适用型号:Air8606W1~W5、Air8606M1~M5,共 10 个型号
文档版本:V1.2|整理日期:2026-11-01|硬件依据:AIR8606_V0_20261101.pdf(GPIO 标注修正版)

Air8606 面向门禁、寄存柜、快递柜、自助服务终端和设备操作面板,将大屏触摸、语音协助、联网与行业接口集中在一块 140 × 90 mm 主板上。它延续 Air8605W / Air8605M 的 Air1602 主控平台,同时增加主控侧以太网 WAN、CAN、RS232 和 4G 侧 GNSS 扩展,并以十种配置适配不同的识别、通话和控制需求。

交互阅读入口

打开 Air8606 交互产品手册 ↗(新页面浏览)

按需求筛选和对比十个型号,切换查看 WiFi / 4G、WAN / LAN 与 GNSS 连接路径,也可搜索章节、放大工程图片、记录联调进度。先建立整体认识,再结合下文核对接口、接线和开发细节。

确定大致配置后,可在本文逐项核对硬件连接与实现条件。选型仍遵循先按部署网络选择 W 或 M,再按业务接口选择 1~5 的顺序。大屏、存储、看门狗、RTC、下载维护等基础能力,与新增接口同样是整机方案的重要组成部分,本文均作完整介绍。

资料状态:本文根据用户提供的产品定义、V0 原理图、PCB 截图和官方平台资料整理。十型号配置以产品定义为准;图纸包含的兼容电路按交付 BOM 选装。电阻触摸仍在设计,GPIO 模拟触摸 I2C 释放 UART5 仍待压力测试。本文不是实板测试报告。

先从整机能力看 Air8606:屏幕承载用户操作,联网连接业务平台,SIP 与现场接口分别负责语音协助和设备控制。下图概括这几部分的关系,具体型号差异在后文展开。

Air8606 产品总览:大屏、SIP、联网与现场控制

图 1|Air8606 产品总览。板面为 140 × 90 mm;SIP、行业接口及 GNSS 按型号和装配配置。PCB 区域为设计示意,原始布局截图见第 4 章。

文中图片均可点击查看原尺寸。首次了解产品可按下方导航先看选型与应用;做硬件集成时,再进入接线和资源章节。

阅读导航

阅读目的 建议入口
了解产品及选型 1 产品定位 · 2 十型号配置 · 3 相对 Air8605 的变化
做整机和电气集成 4 PCB 与结构 · 5 电源 · 10 显示接线 · 11 触摸
联网和定位 7 SPI AirLink · 8 WiFi、4G 与双网口 · 9 GNSS 与天线
接入业务外设 12 SIP 音频 · 13 USB 与识别 · 14 RS485 · 15 CAN · 16 RS232 / TTL
编写和调试软件 6 主控平台 · 17 SD 与多媒体 · 18 资源表 · 19 固件下载 · 20 首次上电 · 21 软件组织
项目交付与维护 22 应用组合 · 23 迁移 · 24 故障排查 · 25 项目确认 · 26 状态与边界 · 27 资料索引

1 产品定位:把交互、通话和设备控制连在一起

Air8606 的价值在于把一台终端需要的几条业务链放在同一平台上:用户在屏幕操作,应用读取现场设备状态,通过网络完成业务交互,必要时发起 SIP 语音协助,再通过总线控制实际设备。开发者可以围绕业务流程设计软件,而不必从零搭建显示、联网、音频和多种接口的基础电路。

能力 在整机中的作用 适用条件
RGB565 大屏与触摸 操作界面、柜格选择、参数设置、状态与告警 全系列;匹配屏幕、排线和驱动
SIP 双向语音 远程客服、呼叫求助、门禁对讲 后缀 1、2、3,采用 Air1103 音频链路
专用人脸识别配件 图像预览、身份核验、授权业务 后缀 1、2,USB + UART3
一路 / 两路隔离 RS485 锁控、仪表、传感器及现场协议接入 所有型号有第一路;后缀 3~5 有第二路
CAN 或 RS232 连接不同电气接口的行业设备 按数字后缀二选一
TTL 串口 接入匹配电平的串口设备 后缀 4、5,使用 UART6
WiFi / 4G 向业务平台传输数据和音频 W 使用 Air6205;M 使用 Air780EX2
以太网 WAN 网线连接路由器,为主板业务联网 W、M 均有对应设计
以太网 LAN 为 IPC 等外部设备提供 4G 出口 仅 M,配套网络转发固件
GNSS 安装位置核验、位置上报及移动轨迹业务 M 版按 Air510W 装配启用
SD、U 盘和本地素材 页面资源、业务提示、日志及文件交换 按存储驱动、文件系统和设备兼容性配置
硬件看门狗与 RTC 异常恢复及断电保时 按电路装配、备份电池和软件策略使用

“大屏 + SIP + 控制”仍是系列核心方向,但不是每个子型号都标配 SIP。选型时应把完整型号写入物料清单,例如 Air8606M3,而不是只写 Air8606M。

2 十个型号怎么选

选型分两步:先确定 WiFi 或 4G 联网版本,再根据识别、通话和现场接口选择数字后缀。相同后缀的 W / M 型号拥有相同的业务接口组合,下图适合先做快速筛选。

Air8606 十型号选型总览

图 2|十型号选型图。W / M 决定无线联网方案,后缀 1~5 决定 UART1、UART2 对应资源、UART3 和 UART6 的业务分配。

确定大致组合后,可使用下面的版本对比与完整型号表逐项核对,尤其注意 LAN、GNSS 和人脸识别配件的适用条件。

2.1 先选联网版本

项目 Air8606W:WiFi 版本 Air8606M:4G 版本
主控 Air1602 Air1602
无线联网模组 Air6205 Air780EX2
主控与联网模组连接 AirLink over SPI AirLink over SPI
无线部署准备 WiFi 天线、现场无线网络、配网参数 4G 天线、SIM 卡、移动网络参数
Air1602 侧 WAN 支持接路由器联网 支持接路由器联网
Air780EX2 侧 LAN 不提供 用于 IPC 等外设经 4G 联网
板载 GNSS 方案 不列入本版配置 Air510W 接 Air780EX2;按装配启用
数字后缀 W1、W2、W3、W4、W5 M1、M2、M3、M4、M5

选择 M 的主要原因是需要移动网络,或需要本方案中的 LAN / GNSS 链路。只要主板自身需要通过网线联网,W、M 都可以采用主控侧 WAN;不能把“需要以太网”直接等同于“必须选 M”。

2.2 WiFi 版完整配置

型号 UART1 UART2 对应资源 UART3 UART6
Air8606W1 隔离 RS485 CAN 人脸识别配套串口 SIP:Air1103
Air8606W2 隔离 RS485 RS232 人脸识别配套串口 SIP:Air1103
Air8606W3 隔离 RS485 CAN 第二路隔离 RS485 SIP:Air1103
Air8606W4 隔离 RS485 CAN 第二路隔离 RS485 TTL 串口
Air8606W5 隔离 RS485 RS232 第二路隔离 RS485 TTL 串口

2.3 4G 版完整配置

型号 UART1 UART2 对应资源 UART3 UART6
Air8606M1 隔离 RS485 CAN 人脸识别配套串口 SIP:Air1103
Air8606M2 隔离 RS485 RS232 人脸识别配套串口 SIP:Air1103
Air8606M3 隔离 RS485 CAN 第二路隔离 RS485 SIP:Air1103
Air8606M4 隔离 RS485 CAN 第二路隔离 RS485 TTL 串口
Air8606M5 隔离 RS485 RS232 第二路隔离 RS485 TTL 串口

这里的 UART 编号均指 Air1602 主控资源。“UART2 对应资源”为便于与产品型号定义对应而保留的列名;配置 CAN 时,相关引脚使用 CAN 功能,不能用普通 UART 串口收发程序代替 CAN 驱动。GNSS 使用的是另一颗芯片 Air780EX2 的 UART1,与上述 UART1 不是同一资源。

2.4 按业务组合选数字后缀

核心需求 选择后缀 保留的主要组合
刷脸、语音协助,还要连接 CAN 设备 1 一路隔离 RS485 + CAN + 人脸识别 + SIP
刷脸、语音协助,还要连接 RS232 设备 2 一路隔离 RS485 + RS232 + 人脸识别 + SIP
两组 RS485 外设,需要语音协助 3 双隔离 RS485 + CAN + SIP
两组 RS485 外设,需要 CAN 和额外 TTL 4 双隔离 RS485 + CAN + TTL
两组 RS485 外设,需要 RS232 和额外 TTL 5 双隔离 RS485 + RS232 + TTL

现有十型号中没有“双隔离 RS485 + 人脸识别配套 UART3”组合,也没有“双隔离 RS485 + RS232 + SIP”组合。前者在 UART3 上冲突,后者没有列入当前产品配置。出现这类需求,应在选型阶段重新确定外设方案或定制范围。

普通 UVC 图像采集与专用配件的人脸识别控制是不同能力。后缀 3~5 的 UART3 已用于第二路 RS485,不能据此接入同一套 USB + UART3 识别链路;USB HOST 的其他设备类别仍按对应固件能力使用。

3 从 Air8605 延续什么,升级什么

本节仅比较 Air8605W、Air8605M,不把其他 Air860x 产品或兼容电路的能力混入比较。

Air8606 延续原有主控平台和核心应用方向,变化主要集中在板面尺寸、联网路径、行业接口及外设接入方式。先看升级概览,再用下表确认每项变化对项目的影响。

Air8606 相对 Air8605W/M 的升级对比

图 3|延续 Air1602 平台,板长由 150 mm 缩短为 140 mm,并扩展 WAN、CAN、RS232、GNSS 及 USB 使用场景。板框为尺寸示意,机械集成仍以正式结构资料为准。

项目 Air8606 的设计方向 对项目的实际意义
主控与无线平台 延续 Air1602;W 为 Air6205,M 为 Air780EX2 可沿用平台开发经验,板级配置仍需更新
大屏、SIP、控制 保留核心产品定位,扩为五种业务接口组合 先按业务选择配置,不必所有项目都采用同一组合
以太网 新增 Air1602 侧 WAN;M 保留 4G 侧 LAN 两大版本都能增加有线接入;M 可连接需要 4G 出口的 IPC
CAN 首次在本次 Air860x 系列方案中引入 后缀 1、3、4 可接入 CAN 设备
RS232 新增电平转换及接口 后缀 2、5 可接入 RS232 外设
隔离 RS485 后缀 3~5 提供两路 可将两组设备分开管理、分别配置通信参数
GNSS Air510W 挂接 Air780EX2 M 版按装配增加定位,不占主控业务 UART1
天线 WiFi、4G、GNSS 均设计 SMA,兼容 IPEX 方便机壳外接天线及不同装配方式
AirLink W、M 均采用 SPI 提升主从数据交互能力,UART3 用于业务外设
USB HOST 增加 U 盘、同品牌共用接收器键鼠套装的使用场景 兼顾图像、文件交换和维护输入
触摸 默认硬件 I2C,兼容 GPIO 模拟 I2C 验证通过后有机会释放 UART5
对外电源 删除 9V 输出 迁移时重新安排原 9V 外设供电
PCB 尺寸 由 150 × 90 mm 改为 140 × 90 mm 长度减少 10 mm,板面面积约减少 6.7%

Air8605 的产品组织和基础能力可参考官方 Air8605 说明。迁移的关键变化是 AirLink、业务串口、网口归属和电源配置;主控相同不代表旧固件、旧线束和旧机壳可以直接复用。

4 PCB、连接器与结构集成

4.1 机械尺寸

项目 本文采用的说明
Air8606 板面尺寸 140 × 90 mm
相比 Air8605 Air8605 为 150 × 90 mm;Air8606 长度缩短 10 mm
高度 按产品定义默认参考 Air8605 的高度方案
高度参考值 Air8605 整体高度 ≤15.5 mm,含 PCB 与焊锡;其 RJ45 高度 13.5 mm、PCB 厚度 1.6 mm
Air8606 正式结构确认 以对应 PCB、连接器 BOM、机械图及实物为准
安装孔 原截图可见四角固定区域;孔径、孔距和边距需用正式机械资料确认

上述高度为继承参考,不是本次对 Air8606 实测取得的尺寸。外壳还需给网线、水晶头、SMA 天线、USB 接头、端子线束和屏幕排线留出插拔及弯折空间。天线连接器伸出板边的部分也应纳入结构边界。

4.2 按功能识别板上区域

完成尺寸评估后,可结合下面的 PCB 布局截图识别接口区域,再按连接器编号查阅电气定义。

Air8606 PCB 原始布局截图

图 4|用户提供的 PCB 截图,经无损 WebP 转码保留原尺寸、方向与像素内容。图中包含不同型号的兼容位置,实际器件装配以对应 BOM 为准。

截图中可以看到双 RJ45、LCD 排线座、Type-A USB、天线座、主控及通信区域。由于板上包含不同型号的兼容位置,选用连接器时优先按以下电气索引核对,不凭截图左右位置或相同外形判断接口用途。

功能区域 原理图识别点 查阅章节
直流输入和电源输出 主供电 DC、SW10、J17、J18、J26 电源
显示及触摸 50PIN LCD、P1:40PIN LCD、TP2 显示、触摸
主控和资源选择 U4-A / U4-B、SPI 选贴、J22、J30 主控、资源表
音频 Air1103、HT6873、J12、J13 SIP
隔离 RS485 U11 / J21、U16 / J23 RS485
USB 图像及配套串口 Type-A 母座、J7 USB
两路以太网 U9 / J15 为 LAN;U2 / J24 为 WAN 网络
RS232 / CAN U100 / J25;U25 / J31 RS232、CAN
存储与定位 J16:SD;U26:Air510W SD、GNSS

本次只提供一张 PCB 截图,未附独立背面图或 3D 文件,因此不推断背面器件布局和高度。装配前还要确认连接器实际料号、间距、防反插方向与屏幕排线接触面。

5 供电系统:先规划整机负载,再接外设

Air8606 采用 12V DC 主供电,板内为主控、通信、显示、音频和接口分配不同电源支路,并提供相应对外电源连接。相对 Air8605,9V 对外输出已取消。完整电路见原理图第 2 页。

主供电及电源输出

图 5|输入汇合、总开关、内部稳压与对外输出。网络名相近不代表是同一个开关节点。

5.1 各电源网络的用途

电源网络 电路 / 用途 使用说明
12V DC 主输入,经 R138 接入输入汇合节点 采用配套 12V 适配器;不从稳压器极限参数推导整板输入范围
VIN 经 SW10 后的供电网络 为多路 DC/DC 及输出开关提供输入
VBAT U0001 降压,图纸标注约 4V 主控、通信及多路 LDO 的上游供电
5V U0200,LCD 与音频 PA 相关供电 由 5V_EN 等配置控制,区别于对外 5V_OUT
5V_OUT1 U0018 产生的另一 5V 支路 对外 5V 开关以及 CAN、隔离 RS485 等支路的上游
5V_OUT Q13 / Q14 控制后输出至 J17 受 5VOUT_EN 与旁路 R152 装配影响
12V_OUT Q10 / Q11 控制后输出至 J18 来自 VIN,不是 USB 输入升压得到的独立 12V
VISO_5V / GND4 独立隔离电源输出至 J26 与 J21 / J23 的隔离侧电源名称区分
5V_ISO 隔离 RS485 芯片的上游供电支路 由 485_EN 控制;不等同于对外 J26 的电源
+5.5V U0022,USB HOST / 人脸配件供电 V0 图纸标注值;接通用 USB 外设前核对最终 VBUS
LCD_3V3、SD_3V3、LAN1_3V3 等 各功能专用支路 根据所属模块的使能时序使用

图纸中的 VBAT 是板内电源网络名,不表示本板已经包含可为整机供电的锂电池。RTC 备份电池与该主电源轨用途不同。

5.2 对外电源接线

接口 引脚 1 引脚 2 集成要点
J17 5V_OUT GND 额定输出电流需由交付规格和测试确认
J18 12V_OUT GND 输出跟随输入与选贴路径,不具备独立稳压为 12V 的含义
J26 VISO_5V GND4 使用其隔离侧参考地;不可仅因名称含 5V 就与普通 5V 并接

J21 / J23、J25、J31 和 J7 也带有各自电源或参考地引脚,定义分别见对应接口章节。相同针数的连接器并不通用。

5.3 USB 供电和 DC 供电的关系

V0 电路中 4G_VBUS 和 USBTOUART_VBUS 经二极管汇入输入节点,说明 USB 输入存在供电路径;因此不能笼统描述为“USB 完全不能给板供电”。但 USB 供电的电压、电流和线路压降与 12V DC 主供电不同,也不能据此认为仅接 USB 就能运行屏幕、音频、USB 外设和所有输出。

使用场景 建议供电安排 重点检查
主控下载和基础日志 按配套下载流程连接 USB,确认目标芯片供电 设备枚举、目标串口、复位时序
带屏、联网和业务外设联调 使用符合整机负载要求的 12V DC 主供电 VIN、VBAT、背光和外设电源稳定性
4G 发射与扬声器大音量并发 将峰值电流、线损和瞬态响应计入电源设计 是否出现掉线、复位、杂音或显示异常
锁、电机等冲击负载 按负载另行规划驱动、电源及保护 不把电源输出端子直接视为锁控驱动接口
多个电源同时接入 按实板电路和供电规范确认组合 回灌路径、接地关系及开关断电后的残余供电

5.4 软件使能不一定等于物理断电

V0 的 12V 输出开关跨接了标值为 0Ω 的 R157;若按该配置装配,输出将存在旁路,12V_EN 不能实现预期的彻底关断。其他支路也有 0R/NC 选贴位置。编写外设断电重启功能前,应确认对应 BOM,并在输出端测量真正的通断行为。

电源预算应覆盖主板自身、屏幕背光、4G 峰值、音频峰值、USB 启动以及外接设备。当前资料未给出各路可持续输出电流及整机功耗实测值,本文不补写“最大带载”数字。

6 Air1602 主控与业务开发

Air1602 负责界面、业务状态、现场协议和系统调度,通信模组和 Air1103 分别承担联网及音频相关工作。平台采用 Cortex-M7、500MHz,配有 18MB Flash + 32MB RAM;可使用 LuatOS / Lua,结合 AirUI 构建交互界面。平台资料和软件入口见Air1601 / Air1602 官方说明。

Air1602 主控与 RTC 备份

图 6|Air1602 主控引脚、网络名与 RTC 备份电路,来自原理图第 3 页。图中的部分 1601_ 网络名沿用命名习惯,本产品主控仍按 Air1602 定义。

6.1 主控各部分的分工

软件部分 主要职责 与其他部分的关系
页面与输入 页面切换、触摸、键鼠输入和状态展示 接收业务状态,不直接等待长时间总线通信
业务状态机 登录、识别、呼叫、开柜、告警、完成与失败处理 统一协调网络、现场设备和用户反馈
网络管理 接口就绪、连接、超时与恢复 区分 AirLink 正常、网络可用和业务服务器可达
外设服务 RS485、CAN、RS232、TTL、识别配件 每条接口有独立协议状态和超时策略
音频服务 SIP 音频、提示音与功放时序 统一占用音频设备,避免多任务重复操作
存储服务 素材、配置、日志与更新文件 限制写入量,处理掉电和文件损坏
维护服务 看门狗、版本、诊断及升级 保留足够信息解释故障和恢复结果

6.2 内存和并发要按业务测量

32MB RAM 并非全部可由业务自由分配。显示缓存、图像解码、USB 采集、网络缓冲、音频和运行环境共同占用资源。以 RGB565 原始像素计算,800 × 480 一帧约 0.73MiB,1280 × 800 一帧约 1.95MiB;双缓冲、解码工作区和其他缓存还会增加占用。这是容量估算,不代表固件实际采用的缓存策略。

开发时宜使用最终页面、实际图片、真实音频和目标摄像头做组合测试。重点观察页面响应、可用内存、音频连续性和总线超时,而不是把主控最高频率、USB 采集规格或网络接口速率直接当作整机吞吐指标。

Air8606W 的 Air1602 ↔ Air6205、Air8606M 的 Air1602 ↔ Air780EX2 均采用 AirLink over SPI。本次产品定义将其作为更快、更稳定的主从数据链路;实际吞吐、响应和并发效果由配套固件及业务负载决定。

AirLink 与串口资源选择电路

图 7|SPI2 的 WiFi / 4G 选贴、CAN / RS232 选择、UART6 与触摸兼容路径。来源:原理图第 3 页。

Air1602 原理图引脚 主控网络 W 版目的网络 / 选贴 M 版目的网络 / 选贴
60 SPI2_MISO WIFI_MISO / R171 4G_MISO / R176
59 SPI2_MOSI WIFI_MOSI / R172 4G_MOSI / R177
62 SPI2_CS0 WIFI_CS0 / R173 4G_CS / R178
61 SPI2_CLK WIFI_CLK / R174 4G_CLK / R179
67 RDY WIFI_RDY / R175 4G_RDY / R180

表中数字是 V0 原理图 U4 的引脚编号,不是可直接填入 LuatOS API 的 GPIO 数字。两组 0Ω 电阻用于不同联网版本的装配选择,不表示标准型号同时连接两个 SPI 从机。SPI2 已承担 AirLink,不应再当作空闲扩展总线。

7.2 为什么 UART3 可以用于业务

主从数据链路使用 SPI 后,Air8606 将 UART3 明确纳入型号配置:后缀 1、2 给人脸识别配件,后缀 3~5 给第二路隔离 RS485。不能只改 AirLink 软件配置,就认为 UART3 可以在两类外设间任意切换;对应连接器、收发器、选贴和驱动也必须匹配。

  1. 确认 W / M 版本及对应模组实际装配,核对 SPI 选贴路径。
  2. 确认主控与通信模组固件是同一套 Air8606 配套版本。
  3. 检查模组供电、复位、SPI 与 RDY 状态,再检查主从链路就绪。
  4. 在链路正常后检查 WiFi 配网或 4G 注册,最后检查业务服务器连接。
  5. 通过日志记录主从重启次数、通信超时和网络恢复过程。

软件接口可查阅官方 airlink API。API 中存在多种传输类型,不代表本板的标准配置可以忽略 SPI 装配关系;初始化参数应以 Air8606 配套 Demo 为依据。

8 联网:无线接入与两个网口各司其职

理解联网方案时,要先区分“主板自身联网”和“为外部设备提供网络出口”。W、M 两版都能使用主控侧 WAN;M 版的 LAN 与 GNSS 则由 Air780EX2 一侧管理,关系如下。

Air8606W 与 Air8606M 联网路径

图 8|两种无线版本均支持主控侧 WAN;4G 侧 LAN 为 IPC 等外设提供 4G 出口,GNSS 按 M 版装配启用。

下面先分别介绍 WiFi 与 4G 接入,再结合板级器件和网口编号说明 WAN / LAN 的接线。

8.1 W 版:Air6205 WiFi 接入

Air8606W 使用 Air6205,适合已有无线网络、便于配置 SSID 和密码的现场。Air6205 平台支持 2.4GHz WiFi 6,作为联网协处理模组与主控协作;本板业务数据采用 SPI AirLink。模组无线规格与固件入口见Air6205 官方产品页。

Air6205 WiFi 电路

图 9|Air6205 供电、复位、SPI 和 SMA / IPEX 兼容路径,来源:原理图第 4 页。

板级项目 原理图对应 开发与部署要点
模组电源 U24:VBAT → WIFI_3V3 先确认供电,再排查 SPI 或配网
SPI 数据 Air6205 引脚 20/21/22/23:CLK/CS/MOSI/MISO 与主控 SPI2 路径匹配
就绪信号 Air6205 引脚 19 → WIFI_RDY 与模组内部 GPIO 名和主控 GPIO 名分别记录
复位 RST 经 Q7 作用于 WIFI_RESET 主控控制和 USB 下载复位通路需协调
调试 DBG_TX、DBG_RX 与业务 AirLink 数据通路区分
天线 RF3:SMA;J27:IPEX 兼容 核对选贴路径与天线频段

现场验收应包括断电后重连、路由器重启、密码错误提示和弱覆盖场景。模组平台资料提到的其他无线功能,不自动列入 Air8606W 的本次交付能力;本文按用户定义介绍 WiFi 联网。

8.2 M 版:Air780EX2 4G 接入

Air8606M 使用 Air780EX2 连接移动网络。主控经 SPI AirLink 使用联网能力,4G 模组同时管理自身侧的 LAN 和可选 GNSS。部署时需要适用 SIM 卡、4G 天线、有效业务套餐及现场覆盖;模组网络规格可查阅Air780EX2 官方产品页。

Air780EX2 主电路

图 10|Air780EX2 的 AirLink、LAN、GNSS、SIM 和 USB 网络。来源:原理图第 5 页。

Air780EX2 的连接 对应用途 不应混淆的资源
4G_CLK/MISO/MOSI/CS/RDY 与 Air1602 的 SPI AirLink 不是 LAN 控制器的 SPI
LAN_SPI_*、LAN_EN、INT 管理 4G 侧 CH390H / LAN 与主控侧 WAN 的 SPI5 区分
4G_UART1_TXD/RXD、GPS_EN GNSS 模组通信与供电控制 不占 Air1602 的 UART1 隔离 RS485
USIM_* SIM 卡接口 卡状态、注册状态、数据连接分别判断
USB_DP_4G/USB_DM_4G 4G 模组 USB 下载与维护 不是主控 USB HOST

不要直接照搬 Air8605 的 Air780EX2 专用固件:Air8606 的主从链路和外设分配已经调整,应使用 Air8606 配套版本。本文不提供未经确认的 Air8606 固件文件名或下载包。

8.3 WAN 与 LAN 的电路和用途

落实到板级连接时,两路以太网分别通过独立的 CH390H 接入不同处理器。下图标出了 J24、J15 及相应通信链路,便于将前面的功能划分对应到实际电路。

Air8606 联网器件与连接器对应关系

图 11|WAN、LAN、AirLink 和 GNSS 的板级连接关系。J24 为主控侧 WAN,J15 为 4G 侧 LAN。

各网口的控制器、数据总线、电源和适用版本如下。

项目 WAN:主板向外联网 LAN:外部设备经 4G 联网
管理者 Air1602 Air780EX2
控制器 / 网口 U2:CH390H / J24:RJ45 U9:CH390H / J15:RJ45
数据总线 Air1602 SPI5 Air780EX2 LAN_SPI_*
电源 U6 → LAN1_3V3 U1 → LAN_3V3
使能 / 中断 LAN1_EN / INT1 LAN_EN / INT
常见连接对象 路由器、提供上游网络的交换设备 IPC 等需要 4G 出口的设备
适用版本 W1~W5、M1~M5 M1~M5;W 不提供此功能

双以太网电路

图 12|两套独立 CH390H 与 RJ45 电路。LAN1_ 是主控侧 WAN 的原理图网络名前缀,不能仅看网络名就把它当成产品 LAN。来源:原理图第 10 页。

连接路由器为主板联网时使用 WAN。连接 IPC 并让其经 4G 联网时使用 M 版 LAN,同时配置 4G 侧转发软件及 IPC 网络参数。两路网口的物理链路、IP 配置和业务访问应分别检查。

8.4 IPC 联网时的完整链路

IPC(自备供电)
  ↕ 网线
Air8606M 的 LAN / J15
  ↕ CH390H + LAN_SPI
Air780EX2 + 配套网络转发固件
  ↕ 4G 网络
IPC 业务平台或远程服务

RJ45 电路未配置 PoE,IPC 的电源应另行安排。视频业务还需确认编码码率、移动网络流量、远程访问方式与平台支持;一个网口可用于 IPC 接入,不意味着主控已经具备该 IPC 的视频解码、录像或 NVR 功能。

8.5 多网络策略需要由项目明确

本板具备多种网络接入基础,但“网口均存在”不能推导出交换机、WAN / LAN 自动桥接或无线与有线自动无缝切换。若项目要在 WAN 与 WiFi / 4G 间选择出口,应定义优先级、可达性判断、切换条件和业务重连方式。

建议分别记录三个状态:接口链路正常、取得可用网络配置、业务服务访问正常。例如网线插好且 LINK 灯亮,只能说明部分物理链路正常;平台连接失败还可能涉及地址、网关、DNS 或服务器配置。

9 GNSS 定位与三类天线

9.1 Air510W 的板级位置

Air8606 的 GNSS 方案通过 Air510W 挂接 Air780EX2 实现。定位数据由 4G 侧读取和处理,再按业务协议交给主控或上传平台。该链路适用于 M 版,原理图明确标注“功能可选”,下单时应确认模组、供电、射频器件和天线均在交付范围内。

Air510W GNSS 电路

图 13|Air510W、4G 侧 UART1、GNSS 电源及 SMA / IPEX 兼容。来源:原理图第 14 页。

项目 连接关系 说明
主数据通路 Air780EX2 UART1 ↔ Air510W UART 不与主控 UART1 RS485 冲突
4G 发往 GNSS 4G_UART1_TXD → R100 → GNSS_UART_RXD Air510W RXD 为引脚 3
GNSS 发往 4G Air510W 引脚 2 TXD → R186 → 4G_UART1_RXD 读取定位输出并检查有效状态
电源 VBAT 经 Q19 / Q20 → VBAT_GPS 由 4G 侧 GPS_EN 控制,受旁路选贴影响
UART / PPS 电平 图纸标注 3.3V 这是模组接口说明,不是任意外部电压容限
射频 RF1:SMA;J28:IPEX 兼容 选贴路径与有源天线供电需匹配

Air510W 的卫星系统、输出协议等参见官方定位模组资料。整机定位效果应在最终天线和机壳条件下验证,不将模组实验室精度直接写成设备安装现场的保证值。

9.2 定位业务怎么使用

固定终端可在安装时记录位置,后续用于巡检、设备台账和异常迁移核验;移动设备可结合时间和业务事件记录轨迹。应用必须区分“串口有输出”“卫星数据可解析”和“本次位置有效”,避免把无效或历史坐标当成当前定位结果。

首次联调先在开阔环境验证定位,再放入最终机壳检查天线遮挡和干扰。如果业务需要主控显示位置,应明确 4G 侧与主控间的位置消息格式、更新时间、失效时间及断网缓存规则。

9.3 SMA 与 IPEX 的选择

天线类型 使用对象 PCB 连接思路 选配重点
WiFi W 版 Air6205 SMA,兼容 IPEX 频段、接头和金属机壳影响
4G M 版 Air780EX2 SMA,兼容 IPEX 频段、馈线损耗、安装位置
GNSS 已装 Air510W 的 M 版 SMA,兼容 IPEX 天空可见度、有源 / 无源及偏置供电

SMA 方便直接拧接外置天线,IPEX 便于通过短馈线引到机壳上。两者是同一射频通路的兼容装配选项,不能默认同时连接两副天线。也不要仅因接头能够拧上就互换 WiFi、4G 和 GNSS 天线。

10 RGB565 显示与 40PIN / 50PIN 接口

屏幕、触摸和语音共同构成终端的人机交互。下图先概括显示与 SIP 的配合方式;本章重点说明屏幕选型和 LCD 接线,第 11 章介绍触摸,第 12 章展开双向语音链路。

Air8606 显示、触摸与 SIP 交互概览

图 14|常见尺寸的 RGB565 屏幕需匹配接口与驱动;当前默认电容触摸,电阻触摸方案仍在设计中。SIP 适用于 W1~W3、M1~M3。

10.1 屏幕能力和选屏条件

Air8606 当前默认面向电容触摸屏,LCD 部分兼容 40PIN 和 50PIN,可适配常见 5 寸、7 寸、9 寸、10.1 寸 RGB565 屏。两套连接器共用显示资源,不能按连接器数量理解为两路独立显示输出。

Air1602 平台显示能力最高可到 1280 × 800,并提供图形解码及加速能力;具体屏幕仍需匹配电气连接、时序和固件。平台能力见Air1601 / Air1602 官方资料,板级接线见原理图第 1 页。

必须匹配的项目 核对内容 不匹配时常见表现
连接器 针数、间距、接触面、锁扣及排线方向 完全不亮、接错电源、接触不良
信号格式 RGB565 位序、RGB / BGR 配置、有效数据位 偏色、灰阶异常、颜色错位
显示时序 分辨率、像素时钟、同步极性、前后肩 白屏、抖动、偏移、滚屏
数字电源 屏幕逻辑电压及上电顺序 初始化不稳定、损坏风险
偏置电源 VGH、VGL、AVDD、VCOM 是否由主板提供 对比度异常、无法正确显示
背光 LED 串并方式、工作电流和最大电压 亮度不足、闪烁、过流
触摸 控制器、I2C 地址、复位、中断及坐标方向 有画面但不能触摸或坐标反向

同尺寸、同针数并不等于电气兼容。采购屏幕时,应一并取得屏规格书、排线定义、背光要求与触摸控制器资料。

LCD 与触摸接口原理图

图 15|50PIN、40PIN 和 TP2 电路。下表按连接器符号的引脚编号整理,不表示从实物左到右的排列方向。

10.2 40PIN LCD:P1 引脚定义

表中 LCD_R3~R7、LCD_G2~G7、LCD_B3~B7 是主板 RGB565 的有效数据网络。部分连接器低位经 0Ω 电阻复制高位,不代表增加了独立颜色位数。

P1 引脚 主板连接 说明
1 LED_K 背光负端
2 LED_A 背光正端
3 GND 地
4 LCD_3V3 显示数字电源
5 / 6 / 7 LCD_R5 / R6 / R7,经 R216 / R217 / R218 红色低位兼容映射
8 / 9 / 10 / 11 / 12 LCD_R3 / R4 / R5 / R6 / R7 红色 5 位有效数据
13 / 14 LCD_G6 / G7,经 R214 / R215 绿色低位兼容映射
15 / 16 / 17 / 18 / 19 / 20 LCD_G2 / G3 / G4 / G5 / G6 / G7 绿色 6 位有效数据
21 / 22 / 23 LCD_B5 / B6 / B7,经 R211 / R212 / R213 蓝色低位兼容映射
24 / 25 / 26 / 27 / 28 LCD_B3 / B4 / B5 / B6 / B7 蓝色 5 位有效数据
29 GND 地
30 LCD_CLK 像素时钟
31 LCD_DISP 显示控制
32 LCD_HSYNC 行同步
33 LCD_VSYNC 场同步
34 LCD_DE 数据有效
35 未连接 以目标屏定义判断是否可直接连接
36 GND 地
37 / 38 / 39 / 40 未连接 不作为通用 GPIO
41 / 42 GND 连接器结构 / 屏蔽焊脚,不计入 40 个信号触点

10.3 50PIN LCD 引脚定义

引脚 主板连接 说明
1 未连接 以配套屏规格确认
2 / 3 GND 地
4 DITHB 显示模式配置网络
5 VCOM 公共电极电压
6 未连接 以配套屏规格确认
7 RESET 经 R83 与 LCD_DISP 关联,并有上拉 / 电容
8 AVDD 模拟偏置电源
9 VGL 负偏置电源
10 VGH 正偏置电源
11 / 12 U/D / L/R 显示扫描方向配置
13 GND 地
14 LCD_CLK 像素时钟
15 GND 地
16 / 17 / 18 LCD_R5 / R6 / R7,经 R210 / R209 / R208 红色低位兼容映射
19 / 20 / 21 / 22 / 23 LCD_R3 / R4 / R5 / R6 / R7 红色 5 位有效数据
24 / 25 LCD_G6 / G7,经 R207 / R206 绿色低位兼容映射
26 / 27 / 28 / 29 / 30 / 31 LCD_G2 / G3 / G4 / G5 / G6 / G7 绿色 6 位有效数据
32 / 33 / 34 LCD_B5 / B6 / B7,经 R205 / R204 / R200 蓝色低位兼容映射
35 / 36 / 37 / 38 / 39 LCD_B3 / B4 / B5 / B6 / B7 蓝色 5 位有效数据
40 / 41 / 42 LCD_HSYNC / LCD_VSYNC / LCD_DE 行同步、场同步和数据有效
43 MODE 显示模式配置网络
44 LCD_3V3 显示数字电源
45 VCOM 公共电极电压
46 GND 地
47 未连接 以配套屏规格确认
48 LED_K 背光负端
49 未连接 以配套屏规格确认
50 LED_A 背光正端
51 / 52 GND 连接器结构 / 屏蔽焊脚,不计入 50 个信号触点

MODE、DITHB、L/R、U/D 的上下拉取决于原理图选贴及屏幕需求,不应把它们描述为任意可编程的外部控制脚。表格用于电气核对;制作线束仍应使用正式连接器视图标明 Pin 1。

10.4 LCD 电源与背光

LCD 电源

图 16|LCD 数字、偏置和背光电源,来源:原理图第 1 页。

电路 V0 设计信息 使用要点
数字电源 U13:JW7809-3.3 → LCD_3V3 匹配屏逻辑电压和触摸电源
偏置电源 U7:JW1386 图纸标注 VGH 18.5V、VGL −8.2V、AVDD 9.6V、VCOM 4.2V
背光驱动 U8:JW1160,BL 控制 LED_A / LED_K 接背光,不当作普通 5V 电源
背光电流设定 R70、R72 各 10Ω 并联,图纸按 0.2V / 5Ω 估算 对应约 40mA 的设计计算;最终以屏要求、BOM 和实测为准

更换屏幕时应重新确认偏置和背光参数。成功点亮不等于完成适配,还需验证纯色、灰阶、边界图案、页面切换、长时间显示、冷启动和触摸操作。

11 触摸:默认硬件 I2C,保留两条演进路径

11.1 当前默认的电容触摸

电容触摸通过 TP2 接入电源、地、复位、中断及 I2C。LCD 显示数据与触摸数据是两条链路;“LCD 显示正常”不能说明触摸驱动已经正确配置。

TP2 引脚 原理图网络 用途
1 TP_RST 触摸控制器复位
2 LCD_3V3 触摸电源
3 GND 地
4 WAKEUP 触摸事件 / 中断相关信号,按控制器驱动配置
5 I2C1_SDA 触摸 I2C 数据
6 I2C1_SCL 触摸 I2C 时钟
7 / 8 GND 连接器结构 / 屏蔽焊脚

主控默认使用 UART5 相关引脚复用为硬件 I2C1:U4 引脚 32 为 TX5 / I2C1_SDA,引脚 33 为 RX5 / I2C1_CLK。默认配置下 UART5 已被触摸占用,不计为额外空闲业务串口。接线见原理图第 1 页和第 3 页。

11.2 GPIO 模拟 I2C 兼容设计

方案 SDA 路径 SCL 路径 状态
默认硬件 I2C TX5 经 R193 → I2C1_SDA RX5 经 R192 → I2C1_SCL 延续现有默认方案
GPIO 模拟 I2C GPIO52 网络经 R196 → I2C1_SDA GPIO65 网络经 R197 → I2C1_SCL R196 / R197 标注不贴;压力测试待完成

J30 还提供相关信号的兼容引出和选贴位置。转换方案需要同时调整电阻路径和触摸驱动,避免把硬件 I2C 与模拟 I2C 两组推挽输出并在一起。GPIO 模拟路径通过验证后,才有条件释放 UART5;能否作为对外可用串口,还取决于引出方式、引脚复用、电平和最终接口定义。

修订后的主控图纸中,模拟 I2C 的 SDA 对应 U4 引脚 75 / GPIO52,SCL 对应 U4 引脚 51 / GPIO65。GPIO 标注修正已经同步到本文资源表和配图;模拟 I2C 的并发稳定性及释放 UART5 的验证仍需单独完成。

验证模拟 I2C 时,不只检查静态点击,还应覆盖高频触摸、连续滑动、页面刷新、SIP 通话、USB 采集、联网与 SD 写入并发,以及异常中断和总线恢复。只有这些行为稳定,释放 UART5 才具有实际价值。

11.3 电阻触摸:NS2009 方案正在设计

RGB565 电阻触摸屏方案拟采用 NS2009。LCD 仍由 RGB565 信号驱动,NS2009 负责四线电阻屏的采样,并通过 I2C 与主控通信。该方案尚在设计中,不作为当前已交付电容触摸方案的直接替换功能。

NS2009 芯片能力 对后续适配的意义
四线电阻触摸 XP、YP、XN、YN 连接电阻触摸面板四条电极线
12 位 ADC 获取触摸坐标等采样值
X / Y 与 Z1 / Z2 测量 可用于坐标与压力相关处理
I2C 通信 主控读取数据并配置采样
PENIRQ 提供接触中断信号
2.0~5.5V 工作电压范围 芯片供电能力;板级仍需匹配实际 I2C 电平
自动掉电功能 便于安排采样间隔和待机行为

设计资料:NS2009 规格书。后续还需确定封装、地址配置、接口、供电、滤波、坐标校准、驱动及测试记录。不要将 TP2 的电容触摸 6PIN 定义直接套到电阻屏四线电极上。

12 SIP 双向语音:从音频链路到整机通话

12.1 适用型号与用途

W1 / W2 / W3、M1 / M2 / M3 使用 Air1103,经 UART6 与 Air1602 交换音频,面向呼叫求助、远程客服和双向对讲。W4 / W5、M4 / M5 的 UART6 分配给 TTL,不按板载 SIP 音频配置介绍。

Air1602 处理页面、业务和网络会话,Air1103 提供采音与音频处理。本地 DAC 输出用于播放的能力不能单独替代麦克风上行和 AEC 回声消除。Air1103 的协议及能力见官方 Air1103 资料。

SIP 音频链路

图 17|采音、播放和回采共同组成免提双向通话链路。

方向 链路 业务作用
上行采音 麦克风 → Air1103 → UART6 → Air1602 → 网络 把现场说话声音送到远端
下行播放 网络 → Air1602 → UART6 → Air1103 → 板级播放路径 → 扬声器 播放远端语音
回声参考 扬声器相关输出 → 回采网络 → Air1103 为回声处理提供参考信号
本地提示音 应用音频资源 → 已装配播放路径 按键反馈、成功 / 失败提示和业务播报

12.2 麦克风、扬声器和功放

音频电路

图 18|Air1103、HT6873、麦克风、扬声器、下载及回采电路。来源:原理图第 6 页。

接口 / 网络 定义 接入说明
J12-1 麦克风偏置 / 输入连接点 经电容耦合至 MIC+,由 MIC_BIAS 经电阻提供偏置
J12-2 麦克风参考地 按配套麦克风及线束使用
J13-1 SPK+ 扬声器差分输出一端
J13-2 SPK− 扬声器差分输出另一端,不能当作普通 GND
TX6 → R25 → 1103_RX 主控发往 Air1103 配套协议、帧格式及速率一致
1103_TX → R26 → RX6 Air1103 发往主控 上行音频及协议数据
AUDIOPA_EN 音频供电 / 功放相关控制 按实际选贴路径协调上电与静音
REC_P / REC_N 回采参考输入 用于音频回声处理,不作为额外麦克风口

图纸包含 Air1103 供电兼容方式、DAC 输入和其他音频选贴路径,实际播放通路按 BOM 确定。扬声器阻抗、功率和最大音量应匹配实际功放配置;不能仅依据芯片型号给出整机保证声压或输出功率。

12.3 SIP 功能需要哪些软件配置

层次 配置内容 最小验证
网络 WiFi / 4G / WAN 连接、DNS 与服务器可达性 能稳定连接业务所用服务
SIP 会话 服务器、账号、注册、呼叫和挂断 注册、呼入、呼出、拒接、取消正常
音频 Air1103 固件、协议、采样参数与播放路径 双向均有声音,连续通话无异常中断
页面交互 呼叫中、已接通、忙线、超时与结束状态 页面显示与真实通话状态一致
异常恢复 网络中断、服务器不可达、音频设备重启 能退出异常状态并再次发起通话

服务端的账号体系、部署方式和网络穿透属于项目配置。完成硬件接线并不等于 SIP 服务已经可用,也不应把 SIP 语音通话宣传为蜂窝语音拨号能力。

12.4 免提效果在最终机壳里调试

麦克风与扬声器的距离、开孔、音腔、振动传递和最大音量都会影响回声与啸叫。建议先在单一音量下完成双向通话,再测试双方同时讲话、环境噪声、页面操作、总线通信和网络波动。

提示音与通话必须共享一套明确的音频管理策略。例如通话建立后暂停普通业务播报,挂断后恢复;关键告警是否抢占通话由项目决定。不要让页面、告警和 SIP 三个任务分别开关同一功放而互相打断。

13 USB HOST、UVC、人脸识别与维护输入

外围设备可按任务分为两类:通过行业接口连接锁控、仪表等现场设备,通过 USB 接入图像、文件交换和维护输入设备。下图把这两类能力放在一起,便于按型号规划外设组合。

Air8606 工业接口与 USB 外设概览

图 19|工业接口按数字后缀选择;USB HOST 覆盖 UVC、专用人脸识别配件、U 盘及共用一个接收器的同品牌键鼠套装。接口图标用于功能说明,不表示实际针脚顺序。

本章先说明 USB 的接入条件与识别链路;隔离 RS485、CAN、RS232 和 TTL 的接线分别见第 14 章、第 15 章和第 16 章。

13.1 四类主要使用场景

USB 外设 能做什么 对应条件
普通 UVC 摄像头 图像采集、预览或应用所需的图像输入 匹配摄像头格式、驱动、供电和缓存
专用人脸识别 UVC 配件 图像及识别业务协作 后缀 1、2,USB + UART3,使用配件协议
U 盘 导入素材、导出日志、交换文件 存储类驱动、文件系统及容量兼容
键盘鼠标套装 维护输入、页面交互或业务操作 必须同一品牌套装,键盘与鼠标共用一个接收器

Air8606 的 USB HOST 介绍覆盖上述类别,不能据此推定所有品牌、容量、摄像头格式和复合设备均免适配。板上是一组主控 USB HOST 数据线,外设类别数量不代表独立 HOST 端口数量。

USB HOST 与识别串口

图 20|Type-A、独立供电和 UART3 识别接口。来源:原理图第 9 页。

13.2 人脸识别为何需要 USB + UART3

USB 用于图像传输,UART3 用于专用配件的命令和识别结果。配件完成其识别任务后,Air1602 再根据业务授权决定是否开门、开柜或显示提示。普通 UVC 摄像头能够提供图像,并不等于具有同一套离线人脸识别能力。

J7 引脚 原理图网络 连接意义
1 GND 配套串口参考地
2 TX3 主控发送,接配件 RX
3 RX3 主控接收,接配件 TX
4 +5.5V V0 配件电源网络,接入前核对实际供电要求

Air8606 的识别串口是 UART3,不能使用 Air8605 的 UART2 接法。 后缀 3~5 已把 UART3 分配给第二路隔离 RS485,不应同时驱动识别串口。识别配件的人脸库容量、速度和离线规则应按具体配件资料与项目软件确定。

联调时按“供电 → USB 枚举 → 图像 → UART 握手 → 识别结果 → 业务动作”逐层检查。有图像却没有识别结果时,重点检查 UART3、协议和型号配置;有识别结果却不开锁时,应继续检查授权逻辑及锁控接口。

13.3 V0 的 USB 供电需要特别核对

图纸将 Type-A VBUS 和 J7 电源连接到 +5.5V,由 U0022 产生并受 UVC_EN 控制。反馈电阻 R0147 = 82kΩ、R0148 = 10kΩ,对应图中约 5.5V 的设计值。扩展到 U 盘和键鼠前,应确认最终板级 VBUS 方案、实测电压及外设额定范围,不能仅根据 USB 插座外形就认定其供电已经完成通用设备兼容验证。

该项是根据所提供 V0 电路提出的集成核对点,不否定产品定义中 U 盘和键鼠的目标用途。最终说明应随实板 VBUS 设计及兼容测试结果更新。

13.4 U 盘与键鼠的业务处理

U 盘导入素材应先检查文件列表和完整性,写入或复制成功后再切换资源版本;导出日志应处理容量不足和用户中途拔出。键鼠输入则需映射到页面焦点、确认、返回和滚动等操作,并验证中文输入等业务是否由所用 UI / 固件支持。

同品牌共用接收器的套装应作为一个完整设备型号验证,不能把两只独立接收器拼成等价方案。若要使用 HUB 同时接摄像头和 U 盘,需另行确认 HUB、供电、USB 栈和带宽支持,本文不将其列为默认组合。

14 隔离 RS485:连接锁控、仪表和传感器

14.1 一路与两路的配置关系

所有型号使用 UART1 实现第一路隔离 RS485。后缀 3、4、5 另外使用 UART3 实现第二路隔离 RS485,适合把锁控和传感器、两组柜体或不同速率的设备分在两条总线上。

两路隔离 RS485

图 21|U11 / U16 为两路 CA-IS2092A 电路,第二路实际信号为 TX3 / RX3。来源:原理图第 7 页。

项目 第一路 第二路
主控串口 UART1 UART3
适用型号 全部十型号 W3 / W4 / W5、M3 / M4 / M5
收发器 U11:CA-IS2092A U16:CA-IS2092A
连接器 J21 J23
主控数据网络 TX1 / RX1 TX3 / RX3
方向控制网络 485_EN1 485_EN2
隔离侧地 GND1 GND2
隔离侧电源 VISO1 VISO2

图纸还包含 UART1 的非隔离 RS485 兼容电路,不将其算作第三路串口或这十个型号的额外标配接口。

14.2 外部接线定义

引脚 J21:第一路 J23:第二路 说明
1 VISO1 VISO2 对应隔离侧电源,带载能力需确认
2 GND1 GND2 对应隔离侧参考地
3 485_1A 485_2A RS485 A 线
4 485_1B 485_2B RS485 B 线

连接设备前检查双方 A / B 定义。隔离侧参考地与主板普通 GND 应按系统方案处理,不能为了“所有地都连在一起”而直接短接隔离边界。图中存在跨隔离边界的小电容等电路,不能据此把两个地视为同一网络。

14.3 总线与协议调试

层次 需要确定的内容
电气层 线序、隔离地关系、布线、终端和偏置装配
串口参数 波特率、数据位、校验、停止位
收发时序 方向切换、发送完成、响应等待和帧间隔
协议层 地址、功能码 / 命令、寄存器、字节序、校验
业务层 轮询周期、重试次数、设备离线判断和告警

图纸中两路分别有 R103 / R122 等终端及偏置电路。部署时应先确认板载装配,再规划整条总线的终端,避免每个节点重复增加终端。终端位置和线缆阻抗匹配原则可参考TI 的 RS485 终端说明。

若使用 Modbus,可参考LuatOS exmodbus 文档,再结合板级方向控制和目标固件配置。RS485 是电气接口,不表示任何设备一接上就使用 Modbus;自定义协议仍需按外设手册实现。

建议先单路、单设备联调,再增加节点和第二条总线。双 RS485 的价值是分离设备与调度;两条总线的异常恢复也应独立,避免一台设备不响应就阻塞整个界面。

15 CAN:新增的现场总线能力

CAN 配置于 W1 / W3 / W4、M1 / M3 / M4。板上采用 TJA1051T/1J 收发器,将控制器侧 CAN_TXD / CAN_RXD 与 CANH / CANL 总线连接,并设计供电开关、保护和终端电路。来源:原理图第 13 页。

CAN 接口电路

图 22|CAN 收发器、CAN_EN 供电、差分线及分裂终端电路。

15.1 接线和供电

J31 引脚 网络 接入说明
1 GND 总线参考地,按现场设备接地方案使用
2 CAN_H 接对端 CANH
3 CAN_L 接对端 CANL
4 CAN_5V CAN 支路电源;不能据此推定外设可用电流

CAN_5V 由 5V_OUT1 经 Q15 / Q16 控制,CAN_EN 为控制网络,R168 是旁路兼容位置。初始化 CAN 前,应确认该支路已供电和收发器状态正常。

15.2 与 UART2 / RS232 的复用关系

第 3 页的选贴路径为:TX2 经 R34 连接 CAN_RXD,RX2 经 R32 连接 CAN_TXD;RS232 使用另一组 R33 / R31。这里保留原理图网络名称,说明引脚在不同功能下的方向和用途不能只按“TX2 / RX2”的旧名称猜测。

R15 / R22 另外预留了将 TX2 / RX2 直接接向连接器的兼容位置,默认标注不贴。CAN 机型应按 CAN 配置使用 J31,不能把该连接器当作同时可用的 TTL 接口。

CAN 收发器负责物理层,不等同于 CAN 协议控制器;软件必须配置相应控制器功能、位时序、帧类型、过滤和错误恢复。器件角色可参考NXP TJA1051 产品说明。

15.3 终端与最小联调

V0 在 CANH / CANL 间设置 R163 和 R24,各为 60Ω,中点通过 C176 接地,构成约 120Ω 的分裂终端。板卡处于总线末端还是中间节点,会影响终端装配选择;应把板上已有终端算入整条总线,而不是另加一个后就不再检查。NXP 高速 CAN 应用说明介绍了这一类终端结构。

首次验证可连接已知可用的 CAN 调试设备,统一速率和帧类型,发送少量可辨识帧并核对接收内容,再测试反向收发和异常恢复。后续加入真实设备协议,确认报文 ID、周期、数据格式和超时策略。

本次资料未给出 Air8606 的 CAN 实测速率上限、CAN FD 验证或隔离 CAN 设计,本文不将这些列为保证规格。图纸器件型号、VIO / NC 脚位选型及控制器电平也应随最终 BOM 核对。

16 RS232 与 TTL:两种电气接口分别使用

16.1 RS232 机型与收发器

RS232 配置于 W2 / W5、M2 / M5,使用 UART2 对应资源和 SIT3232EESE 电平转换电路。它适合接入具备 RS232 接口的仪表、扫码设备或其他串口外设,具体业务协议由应用适配。

RS232 电路

图 23|RS232 收发器、供电与 J25。来源:原理图第 12 页。

J25 引脚 RS232 装配下的连接 使用说明
1 232_3V3 本支路 3.3V 电源,不是 RS232 信号的电平定义
2 接收输入,经保护进入 U100 R1IN 接对端 RS232 TX
3 发送输出,由 U100 T1OUT 经保护引出 接对端 RS232 RX
4 GND 信号参考地

主控 TX2 / RX2 经第 3 页选贴连接到 232_IN / 232_OUT,U14 产生 232_3V3,由 232_EN 控制。内部网络名以收发器逻辑侧命名,不能把 232_IN 直接当作外部连接器“接收输入”。

V0 注释给出本设计量产建议 ≤57600bps,同时注明器件相关 96kbps 信息。产品使用说明以板级建议和实际测试为准,不直接写成常见串口默认的 115200bps。数据位、校验和停止位仍需与外设一致。

R0169 / R0170 为 TTL 直连兼容选贴,默认不贴,不作为标准 RS232 型号同时具备 TTL 的依据。未见本接口隔离设计,不能因为板上另有隔离 RS485,就把 RS232 也介绍成隔离接口。

16.2 UART6 TTL 配置

W4 / W5、M4 / M5 将 UART6 分配给 TTL 串口,适用于不需要本板 Air1103 SIP 音频链路、但希望增加业务串口的项目。对应电路为第 3 页 J22 及 R99 / R119 等选贴位置。

J22 引脚 对应网络 接入说明
1 TX6,经选贴路径 主控发送,接外设 RX
2 RX6,经选贴路径 主控接收,接外设 TX
3 图纸未连接 不把它当作电源脚
4 GND 共地参考

使用前确认该型号已完成 UART6 TTL 路径装配,并核对主控 I/O 电平和外设电平。TTL、RS232 和 RS485 是不同电气层,不能只按 TX / RX 字样直连。UART6 TTL 与 Air1103 音频为型号互斥配置,不应在应用中同时开启。

17 SD 卡、本地素材与多媒体

17.1 SD 卡用于什么

板上提供 SPI 接口 SD 卡,可保存界面图片、音频提示、项目支持的视频素材和业务日志。对于联网不稳定或需要快速启动的终端,本地资源可减少对实时下载的依赖;资源更新和业务数据上传则由应用按网络状态安排。

SD 卡及供电

图 24|J16 的 SPI 接线及 SD_EN 控制。来源:原理图第 8 页。

J16 引脚 网络 / 状态 作用
1:DATA2 未连接 本设计不使用该数据线
2:CD / DATA3 SPI_CS0 SPI 片选
3:CMD SPI_MOSI 主控发往 SD
4:VDD SD_3V3 卡电源
5:CLK SPI_CLK 时钟
6:VSS GND 地
7:DAT0 SPI_MISO SD 发往主控
8:DAT1 未连接 本设计不使用该数据线
9:CD 图纸未接至主控 不默认宣称有独立插拔检测信号
10~13 GND 卡座接地焊脚

U23 将 VBAT 转为 SD_3V3,由 SD_EN 控制。软件应在卡供电稳定后初始化,并在需要关闭该支路前结束文件操作。SPI SD 与原生多位 SDIO 的性能不能混为一谈,项目应测量实际读写速度。

17.2 素材、日志和更新组织

内容 建议管理方式 验证重点
页面图片 / 字体 按项目版本组织,必要时预加载常用资源 首次打开页面和快速切换是否卡顿
提示音 集中管理播放队列与音量 是否与 SIP、告警抢占音频设备
视频素材 按目标固件支持的编码、分辨率和码率准备 长时间播放及与网络、触摸并发
业务日志 分文件轮换,限制占用空间 存储满、写失败、重启后能否继续运行
配置文件 保存版本和校验信息,写完再替换生效文件 掉电后能否识别并恢复有效配置
远程 / U 盘更新 完整接收、校验后再启用 中断更新、缺文件和旧版本兼容

卡容量、文件系统、热插拔和 U 盘格式支持由固件和兼容测试确定。支持的最大容量尚待配套固件说明及实测确认。

17.3 多媒体能力的表述边界

显示一张图片、播放一段视频和采集 UVC 图像是不同工作负载。平台图形能力可用于丰富界面,但视频格式、帧率、声音同步和多任务表现需用实际素材验证。不要把“主控显示最高分辨率”写成“所有视频均能以该分辨率流畅播放”。

W4 / W5、M4 / M5 虽然不配置 UART6 Air1103 SIP 链路,但原理图保留 DAC / 功放兼容设计。本地声音能否使用、采用哪条路径,仍按该型号实际音频装配和固件确认,不能从“没有 SIP”直接推断所有声音功能都不存在,也不能反向承诺全部存在。

18 资源分配、控制信号与运行保障

18.1 主控资源总表

以下按 V0 原理图 U4 编号整理,用于检查连线和资源冲突。引脚编号、符号上的 GPIO 名、LuatOS API 参数是不同层面的标识,必须通过对应平台引脚表和配套 BSP 关联后再写代码。

资源 U4 引脚 / 网络 板级占用
UART1 22 TX1、23 RX1 第一路隔离 RS485
UART2 对应引脚 20 TX2、21 RX2 CAN 或 RS232,按型号选择
UART3 45 TX3、44 RX3 人脸识别配件或第二路隔离 RS485
UART5 / I2C1 32 TX5 / SDA、33 RX5 / SCL 默认触摸硬件 I2C
UART6 63 TX6、64 RX6 Air1103 或 TTL
Debug UART 29 DBGUART_TXD、30 DBGUART_RXD 下载与日志
SPI1 38 CS、39 CLK、40 MISO、41 MOSI SD 卡,时钟路径含 R30
SPI2 62 CS、61 CLK、60 MISO、59 MOSI AirLink
SPI5 46 CS、47 CLK、4 MISO、48 MOSI 主控侧 WAN
USB 34 USB_DP、35 USB_DN 主控 HOST
DAC 18 DAC 音频兼容路径
RESET 27 / 1601_RESET 主控复位
VRTC 19 VRTC RTC 备份

18.2 关键控制网络索引

U4 引脚 原理图网络 功能说明
8 TP_RST 触摸复位
9 SD_EN SD 卡电源控制;符号复用位置显示 LCD_B2,按平台复用表确认
36 WAKEUP 触摸事件相关输入
37 485_EN 隔离 RS485 上游电源控制
42 5V_EN LCD / 音频相关 5V 支路控制
43 BL 背光控制
51 GPIO65 模拟触摸 I2C 的 SCL 候选路径,经 R197
55 AUDIOPA_EN 音频供电 / 功放控制
65 485_EN2 第二路 RS485 方向控制
66 INT1 主控侧 WAN 中断
67 RDY AirLink 就绪信号
68 RST 通信模组复位控制,经对应电路转换
69 LAN1_EN 主控侧 WAN 供电控制
70 232_EN RS232 支路供电控制
71 CAN_EN CAN 支路供电控制
72 12V_EN 12V 输出开关控制,实际关断受旁路影响
73 5VOUT_EN 对外 5V 输出开关控制;主控符号 GPIO45
75 GPIO52 模拟触摸 I2C 的 SDA 候选路径,经 R196
76 WG_OUT 硬件看门狗心跳
77 UVC_EN USB HOST / 识别配件供电控制
78 485_EN1 第一路 RS485 方向控制
80 LCD_DISP 显示控制

GPIO 对应关系:最新图纸中 U4 引脚 73 为 GPIO45,对应 5VOUT_EN;引脚 75 为 GPIO52,对应模拟触摸 SDA 路径。两者用途不同。编写软件时仍应按平台引脚表和配套 BSP 核对 API 参数与复用配置。

M 版的 LAN_EN、GPS_EN 属于 Air780EX2 一侧控制,不应在 Air1602 的 GPIO 表里直接寻找同名控制脚。多个芯片各有自己的 UART / SPI / GPIO 编号,软件配置应明确“哪个芯片的资源”。

18.3 Air153D 硬件看门狗

硬件看门狗电路

图 25|WG_OUT 输入、Air153D 与主控复位通路。来源:原理图第 11 页。

主控通过 WG_OUT 经 Q6 向 Air153D 提供心跳,Air153D 的输出再经 Q3 作用于 1601_RESET。具体喂狗周期与超时行为应根据 Air153D 配置、STRAP 选贴和配套软件确定,不能从这张连接图直接填写固定超时秒数。

应用可将 UI、通信和关键业务的存活状态汇总后再执行心跳,而不是让独立定时器无条件持续喂狗。测试应覆盖任务阻塞、网络服务异常、外设超时和恢复后业务状态重建。发生重启时保留上次运行阶段、错误码和版本,才有助于定位故障。

看门狗处理主控异常恢复,不替代外设自身的超时、重连和协议恢复。主控重启之后,也需要判断通信模组、音频和现场设备是否仍保留旧状态。

18.4 RTC 备份电路

第 3 页通过 VRTC、D18、R21 和 U19 预留 RTC 备份,其中 U19 标注为可充电纽扣电池。该电路用于主电源断开后的时间保持,不给屏幕、4G 或整机持续供电。

使用前确认电池是否装配、规格与充电路径是否匹配。不能未经确认就把一次性纽扣电池替换进去。时间管理建议区分“尚未校准”“已从网络或其他来源校时”“断电后恢复”几个状态,日志中同时记录时间有效性,避免错误时间影响业务追溯。

19 固件、下载和维护接口

19.1 主控与各协处理部分分别管理

对象 固件 / 软件职责 维护注意事项
Air1602 UI、业务、网络调用、外设和音频调度 使用匹配 Air8606 板级资源的固件及 Lua 工程
Air6205,W 版 WiFi 与 SPI AirLink 配合 与主控协议、选贴和工具配置一致
Air780EX2,M 版 4G、SPI AirLink、LAN 转发及 GNSS 协作 使用 Air8606 配套方案,不能直接套旧板专用固件
Air1103,SIP 型号 音频处理及串口协议 与主控音频服务成套管理
专用识别配件 图像 / 识别算法和配件协议 按配件自身版本管理,不混同主控升级

“升级主板”应明确升级哪个部分。交付记录至少保留完整型号、PCB 版本、BOM 选贴、主控固件、通信模组固件、Air1103 版本和业务脚本版本。

19.2 Air1602 / Air6205 的 USB 转串口下载

USB 转串口下载电路

图 26|USB2 Type-C 经 U15 转为主控与 WiFi 调试通道。U15 的完整料号与所需驱动以交付 BOM 为准。来源:原理图第 2 页。

U15 一组串口接 Air1602 的 DBGUART,另一组接 Air6205 的 DBG_TX / DBG_RX,并带有相应复位控制。电脑枚举出的串口编号取决于系统和驱动;首次连接应通过拔插设备、目标日志和工具识别确认对应通道。

Air1602 的 LuatOS 项目使用 Luatools 管理烧录。准备与 Air8606 匹配的内核固件(.soc)、用户脚本、所需资源及 lib 库,在工具中建立项目,选择主控对应串口后下载,并从启动日志确认运行状态。文件组织和工具操作可参考官方 Air1601 / Air1602 烧录教程。该教程中的开发板开关、串口转换芯片和波特率配置属于其示例硬件,Air8606 应按本板器件、配套固件和下载流程配置。

J10 主控预留下载口 网络 说明
1 1601_RESET 主控复位
2 GND 地
3 DBGUART_TXD 主控日志 / 发送
4 DBGUART_RXD 主控接收

J10 是电气调试接口,使用外部串口工具前核对电平及复位驱动方式。不要让板载 USB 转串口和外部下载器同时驱动同一接收或复位网络。

19.3 Air780EX2 的 USB 下载与调试

4G USB、BOOT 和复位

图 27|4G USB、开关机、复位、USB_BOOT 及调试测试点。来源:原理图第 5 页。

4G 模组使用自己的 USB 下载通路,USB_BOOT 在启动过程中的状态用于进入下载模式;具体按键操作顺序以配套烧录流程为准。该接口与主控 Type-A HOST、USB 转串口 Type-C 的用途不同。模组的工具操作和下载模式说明可参考Air780EX2 官方烧录教程,烧录文件应使用 Air8606 配套版本。

图纸对 4G DBG UART 标注了底层日志用途和 921600bps,并注明不作为通用 UART 使用。这项说明仅针对图中的 Air780EX2 DBG 通路,不应套用到所有主控日志口或业务串口。

19.4 烧录前后的记录

  1. 确认目标芯片、完整型号和硬件版本,保留可恢复的配置及原有版本信息。
  2. 获取对应固件、脚本和烧录工具说明,核对文件完整性。
  3. 选择正确接口和设备,按目标芯片要求进入下载状态。
  4. 烧录完成后正常启动,读取版本并确认基础日志。
  5. 依次验证显示、触摸、网络和该型号业务接口,再进入完整业务。
  6. 将本次固件组合和验证结果归档,便于复现及后续批量生产。

本次资料未附 Air8606 正式配套固件包、最终 GPIO 初始化参数和可直接烧录的完整示例。实际工程应从正式配套 Demo 和 BSP 开始,结合本文的资源表与联调顺序逐项确认。

20 第一次上电与分阶段联调

20.1 准备一套明确的最小系统

建议先准备主板、配套电源、下载线和调试电脑,再逐步加入屏幕、天线及业务外设。先用最小系统确认主控稳定运行,可以减少首次上电时同时排查多条链路的难度。

阶段 操作 通过标准
1. 型号确认 记录 W / M、数字后缀、PCB 和选贴信息 实板与计划接口一致
2. 接线核对 断电检查电源极性、排线方向和端子 Pin 1 没有把相同外形的接口混接
3. 最小上电 按配套条件供电,观察电源与复位 主控正常启动,无反复复位
4. 下载与日志 识别目标串口,烧录匹配固件和基础工程 日志能显示版本和运行状态
5. 屏幕 接匹配 LCD,配置时序,显示测试图 颜色、方向、边界和亮度正常
6. 触摸 配置默认 I2C、复位和中断,显示触点 四角、边缘、滑动和坐标方向正常
7. 基础联网 W 验证 WiFi;M 验证 SIM / 4G;按需验证 WAN 取得网络配置并访问目标服务
8. 现场接口 按型号逐个验证 RS485、CAN、RS232 或 TTL 收发数据和设备协议一致
9. 业务外设 加入识别、音频、SD 或 USB 设备 每条链路独立正常
10. 组合运行 打开真实页面并运行完整业务 能完成成功、失败和恢复流程

20.2 W 版建议验证路径

主控启动
  → 默认触摸与 LCD
  → SPI AirLink 就绪
  → Air6205 接入现场 WiFi
  → 主控业务访问服务器
  → 按型号加入识别 / SIP / 总线设备
  → 验证 WAN 独立接入及项目定义的网络策略

WiFi 连接失败时先区分是 AirLink 未就绪、未找到网络、认证失败、地址获取失败还是服务器不可达。只有定位到具体阶段,复位模组或修改配置才有意义。

20.3 M 版建议验证路径

主控与 Air780EX2 分别正常启动
  → SPI AirLink 就绪
  → SIM 正常、4G 注册及数据连接正常
  → 主控业务联网
  → LAN 接入单个测试设备并验证 4G 出口
  → 按装配验证 Air510W 定位
  → 加入 SIP、识别和实际 IPC 等业务负载

LAN 转发和 GNSS 都在 4G 侧,应同时保存主控与 Air780EX2 的日志。仅看到主控“网络正常”,不足以说明 LAN 外设已经获得出口或 GNSS 已得到有效位置。

20.4 接入真实设备前的最小验证

功能 先做什么 再做什么
RS485 单节点读写已知命令 多节点轮询、第二路并发和异常响应
CAN 与已知可用设备核对一组收发帧 真实周期报文、过滤、断线和错误恢复
RS232 / TTL 核对电气层和固定数据收发 真实协议、长报文及超时处理
SIP 同一网络下完成短通话 移动网络、双讲、噪声和断网恢复
人脸识别 USB 图像与 UART3 结果分别成功 权限判断、业务动作和日志关联
SD / U 盘 读取和校验一个测试文件 大文件、满盘、更新中断和恢复
GNSS 开阔环境收到有效位置 最终机壳、安装位置和业务消息传递

21 软件组织、并发与异常恢复

以下为开发组织建议,不是 Air8606 已发布固件的功能清单。目的在于让十个型号使用可维护的工程结构,同时避免资源冲突。

21.1 用型号配置驱动初始化

可在工程中集中维护一份板型配置,记录网络版本、UART2 功能、UART3 功能、UART6 功能、屏幕参数和可选 GNSS。启动时据此初始化实际存在的设备,页面也只展示本型号具备的入口。

配置项 可用值示意 应影响的初始化
网络版本 W / M Air6205 或 Air780EX2 配套链路
数字后缀 1 / 2 / 3 / 4 / 5 三组业务资源的选用
UART2 对应功能 CAN / RS232 控制器模式、收发器供电和业务协议
UART3 功能 识别 / 第二路 RS485 识别串口服务或总线服务
UART6 功能 Air1103 / TTL 音频服务或普通串口服务
触摸方案 默认硬件 I2C / 经验证的模拟 I2C 引脚复用和触摸驱动
GNSS 装配 有 / 无 4G 侧位置服务及主控显示
屏幕配置 具体屏型号及配置版本 分辨率、时序、背光、触摸方向

配置文件应与交付 BOM 一致。软件选择 CAN 不会自动把 RS232 实板变成 CAN 板;配置值用于描述现有硬件,而不是替代装配。

21.2 让页面、协议和设备动作解耦

以开柜流程为例,页面发出“请求开柜”,业务逻辑检查权限,设备服务发送协议,收到结果后更新业务状态,页面再显示成功或失败。这样可以分别处理网络超时、识别失败、锁控无响应和门状态异常,而不会让一个按钮回调承担全部过程。

长时间的网络等待、总线收发和文件写入不宜直接阻塞页面处理。应用应通过事件、消息或状态更新组织协作,并为每个阶段设置清晰的超时和取消条件。

21.3 需要重点验证的并发组合

并发组合 主要关注点 应记录的数据
页面刷新 + 高频触摸 触摸采样和 UI 响应 触摸丢失、响应延迟、CPU / 内存状态
SIP + 页面操作 + 网络重连 音频连续性与会话状态 音频中断、重连次数、通话状态变化
UVC 预览 + 识别 UART3 + UI 图像缓存、串口解析和显示调度 帧更新、串口丢包、内存峰值
双 RS485 + CAN 多接口周期及错误隔离 各接口超时、重试、报文周期
SD 写日志 + 素材播放 存储延迟与读写争用 写入耗时、文件错误、播放中断
M 版 IPC LAN + 主控 4G 业务 4G 出口共享负载 网络时延、业务成功率和流量
模拟 I2C + 上述负载 软件时序在高负载下的稳定性 触摸异常、总线恢复、长时间运行结果

测试应选本型号实际可同时存在的组合。例如 UART3 人脸识别与 UART3 第二路 RS485 互斥,不能把它们列为同一机型的正常并发测试。

21.4 异常恢复分层处理

先尝试恢复失败的单个业务或接口,再根据故障范围重建网络会话、重启对应模组,最后才使用主控复位。记录故障阶段、重试次数和最终结果,避免设备表面上持续重启、实际上一直重复同一错误。

电源控制恢复必须先确认支路实际可断电;有旁路电阻时,软件拉低 EN 不一定切断电源。存储写入、SIP 挂断和现场控制还需要各自的收尾动作,不能简单以“拉电源”替代所有业务清理。

22 典型应用与配套组合

将前面的显示、语音、联网和现场接口组合起来,可以形成门禁、智能柜、IPC 联网终端及工业操作面板等整机方案。下图从应用侧展示这些组合,随后按场景说明型号选择与开发重点。

Air8606 典型应用与型号组合

图 28|四类应用示意。智能柜中的两条隔离总线均为 RS485;屏幕、识别配件、IPC、柜体及其他外设需按项目配置。

场景名称不能代替具体选型:相同外观的终端也可能使用不同网络和接口组合,应先列出实际外设及业务流程,再确定完整型号。

22.1 刷脸门禁与远程语音协助

选择 W1 / M1 或 W2 / M2:显示验证和呼叫页面,USB + UART3 接专用识别配件,UART1 隔离 RS485 接锁控或门禁设备,Air1103 完成双向语音。若额外外设是 CAN 选后缀 1,是 RS232 选后缀 2。

业务流程可组织为“唤醒页面 → 身份核验 → 权限判断 → 控制设备 → 确认状态 → 留存记录”;遇到无法自助处理的情况,通过 SIP 呼叫远端人员。识别成功和开门成功是两个结果,应用应分别确认。

22.2 双总线寄存柜与快递柜

需要两组隔离 RS485 时选择后缀 3~5。后缀 3 保留 SIP 和 CAN,适合需要远程客服的柜体;后缀 4 用 CAN + TTL,后缀 5 用 RS232 + TTL,适合按外设组合做控制扩展。

两组总线可以按柜体分区或按设备类型分配,并分别设置轮询周期和故障处理。显示资源、提示音、SD 日志与网络上报共同组成完整业务,不应只关注“能发出开锁命令”。

22.3 带 IPC 联网的 4G 自助终端

选择 M 系列,IPC 接 4G 侧 LAN,通过配套转发软件使用移动网络出口;主控负责屏幕、用户流程和现场控制。IPC 电源单独规划,GNSS 按装配用于位置记录。

这种组合需要同时评估 IPC 码流与主控 SIP / 数据业务对移动网络的占用。若主板另接 WAN,必须明确各业务的出口策略,不能默认 WAN 已自动接管 IPC 的 LAN 出口。

22.4 有线联网的工业操作面板

W、M 都可通过 Air1602 侧 WAN 接路由器。按设备接口选择 CAN、RS232、隔离 RS485 或 TTL,通过屏幕显示参数、状态和告警;需要语音支持时使用后缀 1~3。

项目可先完成有线网络下的控制与维护,再根据现场要求加入 WiFi 或 4G 路径。网络优先级和切换行为作为应用功能验证,不仅检查网口是否亮灯。

22.5 移动或分散部署设备

需要独立联网和位置记录时,可采用配置 Air510W 的 M 版。屏幕呈现业务,4G 上传状态,GNSS 提供有效位置,现场接口连接实际设备。位置更新频率、轨迹记录、断网补传和时间有效性需要一起设计。

22.6 配套物料一览

物料 选择依据 是否默认随主板提供
LCD 与排线 40PIN / 50PIN 定义、RGB565、时序及背光 按订单清单确认
触摸屏 / 排线 控制器、电平、引脚、坐标方向 按订单清单确认
麦克风与扬声器 SIP 音频路径、偏置、负载及声学结构 按订单清单确认
专用识别配件 USB + UART3、配件协议和功能版本 按订单清单确认
天线 W:WiFi;M:4G;GNSS 按装配 按订单清单确认
SIM 卡 运营商、现场覆盖、流量与业务方式 按项目安排
SD / U 盘 / 键鼠 固件与兼容测试名单 按项目安排
12V 适配器 整机平均和峰值负载、线损 按整机配置确认
总线线束与端子 电气定义、Pin 1、隔离地和线径 按项目安排
IPC 与外部执行设备 网络 / 总线协议、独立供电及安装 按项目安排

23 从 Air8605W / Air8605M 迁移

Air1602 平台相同,有助于沿用界面和业务开发经验;实际迁移仍应以 Air8606 板级配置重新核对。以下按容易影响工程的项目列出操作重点。

迁移项目 Air8606 需要调整或重新确认的内容
完整型号 从 W / M 扩为 W1~W5 / M1~M5,明确三组互斥资源
主从通信 W、M 均采用 SPI AirLink,更新主控与通信模组配置
人脸识别 配套串口改为 UART3,更新线束、串口号和初始化
UART2 按型号为 CAN 或 RS232,不再沿用旧识别串口用途
第二路 RS485 后缀 3~5 使用 UART3,增加独立方向控制和业务调度
UART6 后缀 1~3 为 Air1103;后缀 4、5 为 TTL
网口 分清主控 WAN 与 4G LAN,更新网络初始化和接线标识
GNSS 新增 4G 侧 Air510W 装配及位置服务配置
外设电源 原有 9V 外设需要重新安排供电,核对 EN 与旁路
USB 用途 按新增外设类别验证驱动、VBUS 和兼容性
触摸 默认仍用硬件 I2C;模拟 I2C 作为后续验证分支
外壳 板长缩短,孔位和连接器位置用正式 Air8606 资料确认
固件 不把旧主板专用文件当作 Air8606 可直接烧录文件

建议先保留旧项目的业务逻辑和页面,将板级配置集中替换,再逐条验证外设。完成单功能后再恢复并发业务,这样更容易区分板级迁移问题与应用本身的问题。

24 常见现象与排查路径

现象 优先检查 下一步验证
无法启动或反复复位 DC 输入、SW10、VIN、VBAT、负载和复位信号 最小系统运行,再逐个接回负载
插 USB 能识别,整机外设不能工作 当前是否仅由 USB 供电 使用配套 DC 主电源并测各支路
软件关闭 12V 后仍有输出 R157 等旁路与其他供电路径 对照 BOM 测输出电压和负载状态
找不到主控串口 USB 数据线、USB2 入口、驱动、目标通道 拔插核对枚举变化,检查目标芯片供电
烧录后没有预期业务 目标芯片、固件版本、脚本及型号配置 读取版本和启动日志,不先反复改接线
LCD 背光亮但无画面 数据排线、逻辑 / 偏置电源、时序 显示纯色与固定测试图
LCD 偏色或图像错位 RGB 位序、低位映射、极性和扫描方向 逐色测试,核对 40PIN / 50PIN 定义
有图像但触摸无响应 TP2 电源、复位、中断、I2C 与驱动 检查总线应答和触点原始数据
触摸坐标反向 显示旋转与触摸坐标映射 检查四角及边缘,统一旋转配置
改为模拟 I2C 后偶发失灵 选贴是否只启用一条路径、并发时序 恢复默认方案对照,再做压力测试
AirLink 不就绪 W / M 选贴、SPI2、RDY、模组电源与固件 查看主从两侧日志
WiFi 连接失败 网络频段、SSID、密码、覆盖与配网状态 区分认证失败、无地址与业务不可达
4G 不能联网 SIM、天线、注册、数据连接与套餐 查看 Air780EX2 日志和业务连接状态
WAN 不能联网 是否接 J24、LAN1_EN、SPI5 与 IP 配置 分别检查链路、地址、网关与服务访问
W 版找不到 LAN 功能 是否误把双网口设计当作 W 的双网口能力 W 只使用本方案中的主控侧 WAN
IPC 已接 LAN 但无法上网 M 版配置、4G 状态、LAN 转发及 IPC 参数 用单个已知可用设备测试出口
GNSS 有串口数据但位置无效 天线、天空可见度及有效定位标记 开阔环境验证,核对更新时间
USB 设备无法枚举 UVC_EN、最终 VBUS、线缆和驱动 连接已验证设备,保存枚举日志
人脸预览正常但无识别结果 UART3、J7 线序、配件协议、数字后缀 独立检查命令和结果收发
键盘或鼠标单个不能用 是否为同品牌共用一个接收器的套装 按完整套装型号做兼容测试
RS485 只有发送没有返回 A/B、设备地址、串口参数和方向控制 单节点测试,观察发送完成后方向切换
第二路 RS485 不工作 是否后缀 3~5、UART3 路径及 485_EN2 核对 J23、供电和第二路设备参数
CAN 无有效报文 CAN_EN、终端、速率、帧类型和引脚功能 与已知可用 CAN 设备互发固定帧
RS232 收到乱码 电平层、TX/RX、波特率与校验 先按外设要求和板级建议速率测试
TTL 不通或影响音频 UART6 是否被 Air1103 占用、选贴与电平 确认后缀 4 / 5 的 TTL 配置
SIP 单向无声 上下行音频路径、UART6、麦克风偏置与播放配置 先分别验证采音和本地播放
SIP 回声或啸叫明显 回采、音量、麦克风与扬声器结构 在最终机壳内做双讲和噪声测试
SD 偶发挂载 / 写入失败 SD_EN、SPI1、卡与文件系统、掉电 使用已验证卡,分离高负载和存储测试
看门狗周期性重启 心跳配置、任务阻塞和 STRAP 设置 留存重启前日志,确认真正卡住的任务
断电后时间丢失 RTC 备份是否装配、电池状态和时间初始化 先校时,再断主电源验证保持

排查时优先固定一个已知可用组合,每次只改变一个主要条件,并记录硬件、固件和外设版本。相同现象可能来自供电、配置或业务逻辑,日志应尽量保留故障发生前后的状态。

25 项目选型、交付与验证清单

25.1 下单前确定的事项

  • [ ] 完整型号已确定为 W1~W5 或 M1~M5 中的一种。
  • [ ] 网络需求明确:WiFi / 4G / 主控 WAN;需要 IPC LAN 时选择 M。
  • [ ] CAN / RS232、人脸识别 / 第二路 RS485、SIP / TTL 的组合无冲突。
  • [ ] 需要 GNSS 时,Air510W、供电、射频和天线装配已确认。
  • [ ] 屏幕型号、40PIN / 50PIN 定义、背光、时序与电容触摸控制器已匹配。
  • [ ] SIP 所需麦克风、扬声器、音频路径、服务器和账号已确定。
  • [ ] USB 外设完整型号及供电条件已确认;键鼠使用同品牌共用接收器套装。
  • [ ] 12V 适配器、输出支路带载及外部冲击负载方案已确定。
  • [ ] 结构设计使用正式孔位和连接器尺寸,预留线束及天线空间。
  • [ ] 配套固件、BSP、Demo、烧录与恢复方式已取得并登记版本。

25.2 样机验证应形成记录

验证类别 建议覆盖 交付记录
电源 冷启动、峰值负载、支路通断和异常恢复 测试条件、各关键电压及复位情况
显示触摸 颜色、边界、滑动、方向和长时间运行 屏型号、时序配置、触摸驱动版本
网络 初次连接、掉线重连、路由器 / 服务重启 主控与通信模组版本、连接结果
WAN / LAN 分别验证主板联网和 M 版外设出口 端口、地址、转发软件及设备组合
音频 双向、双讲、音量、回声和噪声 麦克风、扬声器、机壳与音频配置
USB 枚举、实际业务、插拔和恢复 外设 VID/PID 或型号、固件、VBUS 实测
总线 单节点、多节点、超时和断线恢复 速率、协议、线缆、终端和设备数量
存储 读写、满盘、更新中断和掉电恢复 卡 / U 盘型号、容量、文件系统
GNSS 开阔环境、机壳内及有效性判断 天线、环境、位置有效状态和更新时间
运行保障 看门狗恢复、RTC 保时、版本记录 实测恢复过程与日志
并发 最终业务的主要高负载组合 业务成功率、内存和异常统计

这些是建议的项目验证项目,并非本文已执行的实板测试。测试持续时间、温度、线缆长度、负载和通过标准应根据项目要求明确。

25.3 版本归档建议

每次发布应把板型、BOM、固件、脚本、屏幕配置、外设清单和测试记录关联为一套可复现版本。若只更新其中一个模组固件,也应重新检查相关协议链路。远程升级还需明确失败处理、掉电恢复和可用的现场恢复入口。

26 当前功能状态与需要保留的边界

项目 本文采用的状态 后续更新依据
十型号资源矩阵 已由用户产品定义明确 正式订货型号及 BOM
WiFi 通信模组 Air6205,与主控通过 SPI AirLink 连接 使用与主控匹配的通信模组固件
140 × 90 mm 尺寸 已由用户明确 正式机械图 / PCB 文件
安装高度 默认参考 Air8605 Air8606 实测和正式结构资料
两版主控 WAN 产品定义支持,图纸有独立电路 配套固件与实板联网测试
M 版 LAN 产品定义支持,挂接 Air780EX2 转发固件与目标 IPC 测试
W 版 LAN 不提供 不因图纸共用而扩写
GNSS Air510W 挂接 4G 侧,图纸标注可选 订单装配及定位验证
电容触摸 当前默认方案 具体屏控制器和驱动配置
电阻触摸 / NS2009 设计中 定版原理图、驱动和测试结果
GPIO 模拟 I2C 硬件兼容,压力测试待完成 并发和长期稳定性测试
释放 UART5 以上方案通过后才有条件实现 选贴、引出方式、BSP 和验证
USB U 盘、键鼠 产品定义的新增使用类别 VBUS 设计及外设兼容名单
USB 电源 V0 标注 +5.5V 最终反馈参数、实测和兼容验证
主控 GPIO 标注 已同步最新修订:73 脚 GPIO45,75 脚 GPIO52 按 BSP 配置输出电源控制和模拟 I2C
电源软件关断 受 EN 与旁路装配影响 各型号 BOM 和输出实测
输出电流、整板温度等级、认证 本次资料未明确 正式规格及试验报告
网口桥接、自动切网、HUB 并发、CAN FD 不列入默认保证功能 项目实现及对应验证

本说明把产品功能、原理图设计和验证状态分别写明,以便工程使用。若后续图纸或固件改变,应同步更新接线表、资源表和示例配置,而不只修改产品概述。

27 原始资料、原理图索引与开发入口

27.1 本地原始资料

资料 用途
AIR8606_V0_20261101.pdf 本说明电路、连接器和网络名的主要依据,共 14 页;采用用户最新提供的 GPIO 标注修正版
Air8606 PCB 布局截图 用户提供的原图经无损 WebP 转码,保留原始像素内容
NS2009 规格书 电阻触摸后续方案参考,不表示已完成板级适配

原理图文件名含 20261101,图内标题栏可见 A0 及 2026-10-26 等日期;本文以文件名和实际页码定位,不将其改写为已经量产发布的版本。NS2009 附件保留用户原文件名,内容版本为 May.2020 V1.1。

27.2 Air8606 原理图逐页索引

PDF 页码 功能内容 本文关联
1 LCD 电源、50PIN、40PIN、触摸 TP2 显示、触摸
2 DC 输入、电源分配、USB 转串口下载 供电、下载
3 Air1602、RTC、AirLink 与接口选贴 主控、AirLink、资源
4 Air6205 WiFi、电源、复位及天线 联网
5 Air780EX2、SIM、天线、USB 与维护 联网、下载
6 Air1103、功放、麦克风、扬声器、回采 SIP
7 两路隔离 RS485 及非隔离兼容电路 RS485
8 SPI SD 卡及供电 存储
9 USB HOST、配件供电及 UART3 USB / 识别
10 4G 侧 LAN、主控侧 WAN 联网
11 Air153D 硬件看门狗 运行保障
12 RS232 收发器和供电 RS232
13 CAN 收发器、供电及终端 CAN
14 Air510W GNSS、4G UART1 与天线 GNSS

27.3 官方开发资料

官方入口 主要用途
Air8605 产品总体说明 前代产品定位、基础能力及迁移参考
Air1601 / Air1602 主控平台、硬件资料、固件、Demo 和软件入口
Air1601 / Air1602 Luatools 烧录教程 主控项目文件准备及烧录工具操作
Air6205 WiFi 模组规格、AirLink 及配套固件
Air780EX2 4G 模组规格与开发资料
Air780EX2 固件烧录 4G 模组下载工具与进入下载模式的方法
Air510W GNSS 模组和定位相关资料
Air1103 音频芯片、协议和采音 / 播放资料
LuatOS airlink 主从通信 API 参考
LuatOS exmodbus Modbus 软件接口参考

官方平台资料用于解释芯片和软件能力;Air8606 实际接线及配置以本板资料为准。网站内容可能持续更新,固件使用时应记录对应版本。本文查阅日期为 2026-11-01。

27.4 文档版本与图片说明

版本 日期 内容
V1.0 2026-11-01 前期产品说明整理
V1.1 2026-11-01 扩充为开发者 Markdown 说明:十型号选型、连接器定义、资源表、原理图配图、上电联调、软件组织、迁移与排障;同步最新原理图中 75 脚及模拟触摸 SDA 网络的 GPIO52 修正
V1.2 2026-11-01 将七张工程推广图融入对应章节,补充前后衔接;保留全部原有配图,正文 28 幅图片统一为无损 WebP,更新连续图号及网页阅读版
V1.2 · 阅读入口更新 2026-11-01 在开篇加入 V1.3 交互产品手册入口,支持新页面浏览;同步网页阅读版,并完成章节、图表、型号配置及本地链接检查

本版参考 Air8607W 开发者文档的讲解深度,按 Air8606 自身功能组织内容;不沿用该板的电源、接口或主控参数。原理图配图均从用户提供的 PDF 渲染并裁取局部,未改动电路连接。功能链路图为根据产品定义绘制的说明图,不代替电气原理图。

本版将七张工程推广图分别放入总览、选型、升级、联网、显示、外设及应用章节,形成“先理解功能,再查阅电路”的阅读顺序。推广图中的板框、接口图标和整机场景用于说明产品能力,具体接线与装配以原理图及正文表格为准。

正文共 28 幅图片,均采用 WebP 无损编码,保留原始像素尺寸及内容;原理图细线和中文标注未做缩小或有损压缩。PDF 附件保持原文件。图片中的 V1.1 标识对应原图集版本,本篇整合说明版本为 V1.2。

Markdown 正文使用相对路径引用 assets 中的 WebP 图片、attachments 中的原始 PDF,以及 interactive 中的交互产品手册。开篇入口用于在新页面浏览交互版,便于型号选型、联网路径理解和联调记录;本文保留完整工程说明,适合逐项核对。交互界面版本为 V1.3,产品正文版本为 V1.2。

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