5101 CM5IO UART-PoE
关键词
树莓派、CM5核心板、Raspberry Pi 5、RPiOS、RS232、RS485、UART、GPIO、PoE以太网供电
一、简介
CM5IO_UART_PoE扩展板是针对树莓派官方CM5 IO开发板而设计的一款集PoE以太网供电、RS232及RS485通讯的扩展板。PoE输出能力可达5V 4.5A，通过40Pin GPIO对CM5 IO开发板供电，同时扩展板上具备一个USB-C接口，可输出5V电压，并和开发板共享4.5A电流，请优先确保CM5 IO板供电需求（PoE总输出5V 4.5A，如果CM5IO板需3A，那此USB-C对外输出就只有1.5A）。
二、硬件资源
1. 扩展板供电：通过40Pin引脚供电，40Pin信号通过延长针引出；
2. 一路PoE模组5V4.5A输出，支持IEEE802.3af/at compliant，需确保PSE端48V输入，可供30W以上的功率；
3. 一路USB-C接口可对外输出高达5V；
4. 一路RS232接口，3.81mm-3Pin接插件，UART4，Pin8和Pin9引脚；
5. 一路带电源隔离RS485接口，3.81mm-3Pin接插件，UART5，Pin12和Pin13，预留120R终端匹配电阻选择跳线；
6. 树莓派5也可以使用，但是无法安装散热风扇。
7. 尺寸：56*65mm；
三、树莓派OS的测试
3.1 串口设置
本文档采用树莓派系统进行测试。
树莓派系统的版本为2024-11-19-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派系统下载地址：
https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit
系统启动后，我们首先要对对串口进行设置，需要在config.txt中加入串口与GPIO的对应关系：
sudo nano /boot/firmware/config.txt
在文件末尾加入下列语句：
dtoverlay=uart0
dtoverlay=uart3,txd3_pin=4,rxd3_pin=5
dtoverlay=uart4,txd4_pin=8,rxd4_pin=9
dtoverlay=uart5,txd5_pin=12,rxd5_pin=13
保存后退出，然后重启系统。
树莓派端建议安装可视化串口软件CuteCom：
sudo apt install cutecom
安装完毕后，点击桌面左上角的树莓派图标，在“System Tools”有CuteCom的快捷方式：
如果在使用过程中有权限不足的问题，请打开树莓派OS终端，输入：
sudo cutecom
来运行CuteCom。
在树莓派终端中运行：
ls /dev/tty*
可见有ttyAMA0、ttyAMA3、ttyAMA4三个串口号
经测试，接口与串口号的对应关系如下：
RS485对应ttyAMA4，对应UART5；
RS232对应ttyAMA3，对应UART4。
下图为CM5IO UART-PoE扩展板：
3.2 测试RS485串口
在PC端插上一个USB转RS485串口的转换器，与扩展板上的RS485串口相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：
树莓派OS端/Windows端：
经过实测，波特率最高可达到1.43M（以传输数据不发生乱码为准）。
3.3 测试RS232串口
在PC端插上一个USB转RS232串口的转换器，与扩展板上的RS232串口相连，各自打开串口软件进行收发，结果如下：
树莓派OS端/Windows端：
经过实测，波特率最高可达到0.85M（以传输数据不发生乱码为准）。
四、POE/USB-C输出测试
本扩展板支持PoE以太网供电。将PSE电源接入CM5IO板的网口，即可启动扩展板和CM5IO板（此时CM5IO板的USB Type-C电源口不能再接电源），同时扩展板上的USB Type-C接口可支持为其它设备提供电源输入：
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