Placas portadoras PCB CM4 de Raspberry Pi de Gumstix

Tu próxima plataforma de hardware embebido no durará mucho en el campo sin potencia de cómputo, y Raspberry Pi ha dado un paso adelante con el nuevo módulo de computadora CM4 (CoM). Las computadoras de placa única de Raspberry Pi, las placas de desarrollo y los CoMs han sido enormemente populares en la comunidad de embebidos. Son excelentes para desarrollar software y firmware embebido para tus periféricos, y pueden tomar fácilmente datos de una gama de dispositivos a través de interfaces estándar (UART, GPIO, etc.). También hay mucho soporte comunitario para trabajar con estos kits de desarrollo.

El nuevo Raspberry Pi CM4 ha ampliado la gama de posibles aplicaciones basadas en Pi, y un kit de desarrollo CM4 es la mejor manera de comenzar a desarrollar una nueva aplicación. Si quieres desarrollar una nueva aplicación para tu sistema basado en CM4, no podrás desplegarla sin una placa portadora personalizada para tu CM4. Aquí está lo que puedes hacer con un kit de desarrollo CM4, cómo el módulo CM4 es diferente de un kit de desarrollo, y lo que se necesita para diseñar y fabricar una placa portadora CM4 para tu nuevo producto.

¿Qué incluye un Kit de Desarrollo Raspberry Pi CM4?

Un kit de desarrollo para Raspberry Pi CM4 es una plataforma de hardware completa para desarrollar software embebido e interactuar con una variedad de módulos de hardware externos. El kit de desarrollo CM4 que utilices debe incluir acceso a todos los periféricos integrados en un CM4 CoM. Esto te permite concentrarte en desarrollar tu software para tu placa CM4 y el firmware para tus módulos externos, en lugar de preocuparte por los detalles más finos del diseño de hardware durante el desarrollo.

Un módulo CM4 se conectará a la placa de desarrollo a través del conector estándar que se usaría en una placa portadora personalizada. Esto brinda a los usuarios acceso a todos los periféricos estándar en el módulo CM4:

• GPIO, UART y otras interfaces estándar
• Conectores de interfaces DSI y HDMI para pantallas
• Google Edge TPU
• Interfaz CSI para conexiones de cámaras de alta resolución
• Ethernet Gigabit para redes
• Puertos USB Tipo-A y micro USB
• PCIe de una sola línea, idealmente a través de un conector M.2 (clave M)

Características a bordo de Raspberry Pi CM4

Además de estas interfaces, tendrás acceso a otras características integradas en el módulo CM4. Estas incluyen Wifi y Bluetooth incorporados, hasta 8 GB de RAM LPDDR4 y hasta 32 GB de almacenamiento Flash eMMC. Este conjunto de interfaces y características a bordo en un módulo CM4 y kit de desarrollo hace que el CM4 sea ideal para pequeños servidores NAS, controladores de nodos de sensores, productos para el hogar inteligente y productos de computación periférica.

Interfaz con Otros Módulos

Antes de construir una placa personalizada para tu CoM CM4, tendrás que asegurarte de que el CM4 será compatible con cualquier módulo externo que quieras en tu placa portadora. El mejor kit de desarrollo debería incluir un conector de pines para acceder a interfaces de un solo extremo de baja velocidad (SPI/UART/I2C/SDIO), conectores codificados para la línea PCIe e incluso conectores coaxiales para la interfaz con equipos de RF. Puedes conectar placas de desarrollo para otros componentes críticos a través de estos conectores e interfaces estándar.

Una vez que hayas desarrollado el software embebido para tu aplicación CM4, puedes pasar a diseñar una placa portadora personalizada para tu CoM CM4. Este último paso en el proceso de desarrollo es uno de los más importantes para desplegar tu producto embebido habilitado por CM4.

Diseña Tu Propia Placa CM4 con Upverter

Si quieres desarrollar tu placa base para el Raspberry Pi CM4, no necesitas ser un experto en diseño de PCB. Upverter es una plataforma de diseño en línea que te permite diseñar rápidamente una placa base para un CM4 CoM y ponerla directamente en fabricación. Cuando estás construyendo tu placa base CM4 en Upverter, puedes agregar una serie de conectores y periféricos a la placa sin preocuparte por tareas complejas de diseño de PCB. Algunos módulos que puedes agregar a tu placa incluyen:

• módulos GPS/GNSS, un transceptor LoRaWAN y otros módulos de radio
• cámaras de alta resolución a través de conectores verticales y de cinta
• tarjetas de expansión SD para memoria extra
• Google Edge TPU diseñado para ejecutar inferencia en el borde
• Conectores de cabecera, bloques de terminales y otros conectores de placa a placa

La interfaz de arrastrar y soltar te permite tomar un enfoque de diseño de bloques modulares para las placas base CM4 utilizando módulos de hardware probados. Lo mejor de todo, estas herramientas son accesibles en tu navegador; no hay nada que descargar o instalar, y puedes importar tus archivos de diseño a tu software de diseño de PCB según sea necesario.

La imagen de arriba muestra una versión modificada de la placa de desarrollo Gumstix Raspberry Pi CM4. Puedes comenzar tu diseño personalizado a partir de una plantilla de placa de desarrollo CM4. Se han eliminado el conector de pines estándar y las interfaces de pantalla, se ha añadido un terminal de prueba para conexiones robustas con placas externas, y el tamaño de la placa se ha reducido ligeramente. Este tipo de modificaciones pueden añadirse fácilmente sin preocuparse por el diseño y el enrutamiento en programas de diseño de PCB, y un diseño puede ponerse rápidamente en fabricación y ensamblaje dentro de Upverter.

Eventualmente, necesitarás alejarte de un kit de desarrollo Raspberry Pi CM4 y comenzar a trabajar con una plataforma de hardware propietaria. Si no eres un diseñador profesional de PCB, Upverter te proporciona las herramientas que necesitas para crear rápidamente una placa portadora personalizada para tu próxima aplicación embebida. Tendrás acceso a una placa CM4 y otros módulos COM estándar en la industria y populares en una interfaz de navegador de arrastrar y soltar. La próxima vez que necesites crear rápidamente una nueva placa portadora y ponerla en producción, prueba usar las herramientas de diseño de electrónica modular en Upverter.

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