Задача
Заказчику — производителю информационных киосков и терминалов самообслуживания — требовалась вычислительная плата, которая подключается к типовой периферии таких устройств без дополнительных переходников: сенсорному экрану, принтеру чеков, сканеру штрихкодов, считывателям карт, камере. Отсюда требование к большому числу портов USB и к поддержке как HDMI, так и LVDS для прямого подключения промышленных дисплейных панелей.
Процессор Rockchip RK3399 подошёл по соотношению производительности, энергопотребления и стоимости: шесть ядер ARM, аппаратное декодирование видео и поддержка Android и Linux. Плата должна была стабильно работать в режиме 24/7 внутри закрытого корпуса киоска, где возможности охлаждения ограничены, а также оставаться доступной для массового выпуска с предсказуемыми сроками поставки компонентов.
Что сделали
Мы выполнили полный цикл разработки — от схемотехники до постановки на серию. Часть интерфейсов RK3399 не поддерживает напрямую, поэтому в схему введены дополнительные микросхемы. Отдельно прорабатывался тепловой режим: RK3399 при длительной нагрузке на видео и графику требует эффективного теплоотвода, поэтому компоновка платы учитывала установку радиатора и расположение греющихся элементов.
- Спроектировали схемотехнику и многослойную печатную плату размером 122 × 136 мм с трассировкой высокоскоростной памяти и дифференциальных интерфейсов.
- Реализовали вывод изображения на HDMI и LVDS; для LVDS использован мост-преобразователь, поскольку RK3399 не имеет встроенного LVDS-контроллера.
- Расширили число портов USB до 12 с помощью USB-хабов и обеспечили защиту и коммутацию питания каждого порта.
- Интегрировали гигабитный Ethernet через внешний PHY и слот PCIe 2.1 для модулей расширения.
- Подготовили BSP с поддержкой всех интерфейсов платы, провели DFM-анализ и разработали стенд функционального контроля.
Результат
Плата поставлена на массовое серийное производство с функциональным контролем каждого изделия. Заказчик получил унифицированную вычислительную платформу для нескольких моделей киосков и терминалов: разные конфигурации дисплеев и периферии поддерживаются одной платой без схемных изменений. Использование единой платформы сократило для заказчика затраты на поддержку ПО и упростило логистику запасных частей. Плата также подходит для цифровых вывесок и мультимедийных систем.
