Avalue · Placa base industrial y embebida
ECM-APL
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Fabricante: Avalue
Aspectos destacados
- Soldado en la capa superior
- Procesador BGA Intel® Pentium®/Celeron®/Atom™
- Motor gráfico Intel® HD Graphics 500/505
- Un solo zócalo DRAM, máx. hasta 8GB DDR3L 1600 y 1333MHz
- Triple pantalla (doble HDMI, LVDS)
- Doble ranura de expansión, M.2 y mPCIe
- CC +12V ~ +24V
Descripción del producto
El Avalue ECM-APL es un ordenador de placa única (SBC) de 3,5 pulgadas diseñado para aplicaciones industriales y embebidas. Integra procesadores SoC Intel® Apollo Lake, con soporte para hasta 8 GB de memoria DDR3L 1600/1333 MHz SO-DIMM.
Entre sus características principales se incluyen tres salidas de pantalla (2 x HDMI, 1 x LVDS), dos puertos LAN Gigabit, múltiples puertos USB (4 x USB 3.0, 1 x USB 2.0), interfaces serie (5 x RS-232, 1 x RS-232/422/485), GPIO y opciones de expansión a través de ranuras M.2 Key-B y Mini PCIe.
Con un factor de forma compacto de 146 mm x 101 mm y soporte para los sistemas operativos Windows 10 y Linux, el ECM-APL ofrece una solución robusta para entornos con espacio limitado.
Especificaciones técnicas
Procesador
Intel Atom® x7-E3950 Processor (2M Cache, up to 2.00 GHz)
Intel Atom® x5-E3940 Processor (2M Cache, up to 1.80 GHz)
Intel Atom® x5-E3930 Processor (2M Cache, up to 1.80 GHz)
Intel® Pentium® Processor N4200 (2M Cache, up to 2.50 GHz)
Intel® Celeron® Processor N3350 (2M Cache, up to 2.40 GHz)
Intel® Celeron® Processor J3455 (2M Cache, up to 2.30 GHz)
Memoria del sistema
1 x 204-Pin DDR3L 1600&1333MHz SO-DIMM, Supports Up to 8GB Max. (Non-ECC)
Chipset de E/S
EC ITE iT8528E, I-series CPU use EC iT8528I for WT
Temporizador watchdog
H/W Reset: 1Sec. ~ 65535Sec./Min. and1 Sec. or 1Min./Step
BIOS
AMI BIOS, 128Mbit SPI Flash ROM
Monitor de estado del hardware
Monitoring System Temperature, Voltage and FAN Status with Auto Throttling Control
Placa
3.5"
Almacenamiento
1 x M.2 Key B support SATA/USB interface & with Micro SIM card connector for SSD/3G/4G
Pantallas múltiples
Triple Display
Chipset gráfico
Intel® SoC Integrated Graphics
Espec. y resolución
2 x HDMI: Max. Resolution 3840 x 2160@30Hz
1 x LVDS: Max. Resolution 1920 x 1080@60Hz
LVDS
1 x LVDS: 1920 x 1080 Dual channel 18/24-bits LVDS
Expansión
1 x Mini PCIe (for PCIe & USB2.0)
1 x M.2 Key B (2242)
Códec de audio
Realtek ALC888S HD Audio Decoding Controller
Interfaz de audio
Line-in, Mic-in, Line-out
Chipset LAN
2 x Intel® I210AT
Intel I210IT for WT
Interfaz Ethernet
10/100/1000 Base-Tx GbE compatible
Puerto LAN
2 x RJ-45
Modo de alimentación
AT/ATX (Default Setting: AT)
SO
Windows 10, Linux
Información de certificación
CE, FCC, RoHS Compliant
USB
4 x USB 3.0
1 x USB 2.0
Puerto COM
5 x RS-232
1 x RS-232/422/485
SATA
1 x SATA III
DIO
1 x 8-bit GPIO
MIO
1 x LPC
1 x SPI
1 x SIM Card Slot
Temp. de funcionamiento
0°C ~ 60°C (32°F ~ 140°F) (J3455/N4200/N3350/E 3900 series)
-40°C ~ 85°C (-40°F ~ 185°F)(E3900 Series)(Optional for Wide Temperature Model)
Temp. de almacenamiento
-40°C ~ 75°C (-40°F ~ 167°F)
Dimensiones (L x An)
5.7" x 4." (146mm x 101mm)
Peso
0.44lbs (0.2kg)
Humedad en funcionamiento
40°C @ 95% Relative Humidity, Non-condensing
Requisitos de alimentación
DC +12V ~ +24V
Información de pedido
ECM-APL-N4200-C2R
3.5" W/N4200/5USB/6COM/2LAN/C2
ECM-APL-N3350-C2R
3.5" W/N3350/5USB/6COM/2LAN/C2
ECM-APL-J3455-C2R
3.5" W/J3455/5USB/6COM/2LAN/C2
ECM-APL-E50-C1R(0~+60C)
3.5" W/E3950/5USB/6COM/2LAN/C1
ECM-APL-E40-C1R(0~+60C)
3.5" W/E3940/5USB/6COM/2LAN/C1
ECM-APL-E30-C1R(0~+60C)
3.5" W/E3930/5USB/6COM/2LAN/C1
ECM-APL-E50W-C1R(Wide temp.-40~+85C)
3.5" W/E3950/5USB/6COM/2LAN/C1
ECM-APL-E40W-C1R(Wide temp.-40~+85C)
3.5" W/E3940/5USB/6COM/2LAN/C1
ECM-APL-E30W-C1R(Wide temp.-40~+85C)
3.5" W/E3930/5USB/6COM/2LAN/C1
¿Qué es ECM-APL?
The ECM-APL is a placa base industrial y embebida manufactured by Avalue, designed specifically for 3.5inch-sbc applications. It features red of 2 x Intel® I210AT, Intel I210IT for WT and so of AMI BIOS, 128Mbit SPI Flash ROM. El Avalue ECM-APL es un ordenador de placa única (SBC) de 3,5 pulgadas diseñado para aplicaciones industriales y embebidas. Integra procesadores SoC Intel® Apollo Lake, con soporte para hasta 8 GB de memoria DDR3L 1600/1333 MHz SO-DIMM. Entre sus características principales se incluyen tres salidas de pantalla (2 x HDMI, 1 x LVDS), dos puertos LAN Gigabit, múltiples puertos USB (4 x USB 3.0, 1 x USB 2.0), interfaces serie (5 x RS-232, 1 x RS-232/422/485), GPIO y opciones de expansión a través de ranuras M.2 Key-B y Mini PCIe. Con un factor de forma compacto de 146 mm x 101 mm y soporte para los sistemas operativos Windows 10 y Linux, el ECM-APL ofrece una solución robusta para entornos con espacio limitado.
Características y ventajas principales
- Soldado en la capa superior
- Procesador BGA Intel® Pentium®/Celeron®/Atom™
- Motor gráfico Intel® HD Graphics 500/505
- Un solo zócalo DRAM, máx. hasta 8GB DDR3L 1600 y 1333MHz
- Triple pantalla (doble HDMI, LVDS)
- Doble ranura de expansión, M.2 y mPCIe
- CC +12V ~ +24V
Aplicaciones y casos de uso
El ECM-APL es ideal para numerosas aplicaciones de automatización industrial:
- DC-powered industrial installations and mobile applications
- High-performance computing and data processing tasks
- Memory-intensive applications and multitasking
- Custom industrial computing solutions
- Industrial automation platforms
- Embedded system development
- Control system integration
Preguntas frecuentes
El Avalue ECM-APL cuenta con procesadores Intel® Apollo Lake (series Atom® x7/x5-E3900, Pentium® N4200, Celeron® N3350/J3455), 1 zócalo SO-DIMM DDR3L 1600/1333MHz compatible con hasta 8 GB, triple soporte de pantalla mediante doble HDMI y LVDS, doble puerto LAN Gigabit Intel® I210AT, expansión mediante ranuras Mini PCIe y M.2 Key-B, múltiples puertos USB (4x USB 3.0, 1x USB 2.0), 6 puertos COM (5x RS-232, 1x RS-232/422/485), y funciona con entrada de CC de +12V a +24V en un factor de forma compacto de 146mm x 101mm.
El ECM-APL ofrece dos opciones de rango de temperatura según la variante del procesador: los modelos de temperatura estándar con procesadores Intel® Celeron® J3455, Pentium® N4200 o Celeron® N3350 funcionan de 0°C a 60°C (32°F a 140°F); mientras que los modelos de rango de temperatura extendido con procesadores de la serie Intel® Atom® E3900 (E3950, E3940, E3930) pueden funcionar de -40°C a 85°C (-40°F a 185°F). Esta opción de rango de temperatura extendido hace que los modelos equipados con la serie E3900 sean especialmente adecuados para su implementación en entornos industriales exigentes, como instalaciones al aire libre, vehículos o plantas de fabricación con condiciones de temperatura extremas.
El ECM-APL admite triple salida de pantalla a través de dos puertos HDMI (hasta 3840x2160@30Hz cada uno) y una interfaz LVDS (hasta 1920x1080@60Hz con doble canal de 18/24 bits). Cuenta con gráficos Intel® HD Graphics 500 (para E3930, E3940, J3455, N3350) o Intel® HD Graphics 505 (para E3950, N4200), lo que proporciona un buen rendimiento gráfico para aplicaciones de HMI industrial, sistemas de control y soluciones de señalización digital que requieren múltiples pantallas.
Los procesadores Apollo Lake del ECM-APL ofrecen varias ventajas para aplicaciones industriales: un rendimiento de CPU y GPU mejorado respecto a las generaciones anteriores Bay Trail/Braswell; una excelente eficiencia energética que permite diseños sin ventilador; compatibilidad con Intel® Time Coordinated Computing para aplicaciones sensibles al tiempo; funciones de seguridad basadas en hardware; capacidades gráficas compatibles con pantallas 4K; opciones de rango de temperatura de funcionamiento extendido (especialmente con la serie E3900); y soporte de ciclo de vida de producto prolongado. Estas características hacen que el ECM-APL sea adecuado para IoT industrial, computación en el borde y aplicaciones que requieren un funcionamiento fiable en entornos exigentes.
El ECM-APL ofrece múltiples opciones de expansión y conectividad: una ranura Mini PCIe compatible con señales PCIe y USB 2.0 para módulos inalámbricos o tarjetas de expansión personalizadas; una ranura M.2 Key-B (2242) compatible con SATA/USB con conector para tarjeta Micro SIM, para almacenamiento o conectividad celular; doble puerto Ethernet Gigabit Intel® I210AT para una conectividad de red fiable; seis puertos serie (5x RS-232, 1x RS-232/422/485) para conectar equipos industriales heredados; múltiples puertos USB (4x USB 3.0, 1x USB 2.0); y E/S de propósito general (GPIO de 8 bits) para aplicaciones de control personalizadas. Estas opciones hacen que la placa sea muy adaptable a diversos escenarios de integración industrial.
Los SBC (ordenadores de placa única) de 3,5 pulgadas son ordenadores embebidos compactos que miden aproximadamente 146 x 101 mm (5,75" x 4"). Su versátil factor de forma los hace ideales para aplicaciones que requieren un equilibrio entre rendimiento, opciones de E/S y limitaciones de tamaño, incluyendo la automatización industrial, las pasarelas IoT, la computación en el borde, la cartelería digital, los dispositivos médicos, los sistemas de transporte, la robótica y los sistemas de control industrial. Estas placas ofrecen una capacidad de procesamiento significativa, múltiples opciones de E/S y una fiabilidad de grado industrial para entornos exigentes.
Los SBC de 3,5 pulgadas ofrecen varias ventajas, entre ellas: un factor de forma equilibrado entre tamaño y funcionalidad (más pequeño que Mini-ITX, pero con más funciones que otros factores de forma más pequeños); amplias opciones de E/S sin necesidad de tarjetas de expansión; una mejor gestión térmica que las placas más pequeñas, gracias a su mayor superficie; una buena relación rendimiento/tamaño; flexibilidad con opciones de CPU tanto soldadas como en zócalo, según el modelo; una integración simplificada en carcasas de tamaño medio; buena escalabilidad para aplicaciones industriales; y un soporte de ciclo de vida prolongado, típico de los componentes de nivel industrial.
Las distintas generaciones de procesadores Intel ofrecen capacidades diferentes a los SBC de 3,5 pulgadas: las generaciones más recientes (Meteor Lake, Raptor Lake, Alder Lake) ofrecen una arquitectura híbrida con mayor rendimiento multinúcleo, aceleración de IA y soporte para memoria DDR5; las opciones de gama media (Elkhart Lake) equilibran rendimiento y eficiencia energética para aplicaciones IoT y edge; mientras que los procesadores de gama de entrada (serie Atom) se optimizan para un bajo consumo de energía y rangos de temperatura extendidos. La elección entre generaciones de procesadores implica equilibrar los requisitos de procesamiento, las limitaciones de energía, las consideraciones térmicas y las funciones específicas necesarias (como la aceleración de IA, el soporte TSN o un ciclo de vida extendido) para la aplicación objetivo.
Al seleccionar una SBC de 3,5 pulgadas para aplicaciones industriales, tenga en cuenta: los requisitos de procesamiento para su carga de trabajo; las configuraciones de memoria y almacenamiento; los requisitos específicos de interfaz de E/S (puertos COM, USB, salidas de pantalla); las necesidades de red (número de puertos, velocidad, fiabilidad); el rango de temperatura de funcionamiento para el entorno de implementación; las limitaciones de alimentación; las capacidades de expansión a través de M.2 u otras ranuras; las garantías de disponibilidad a largo plazo; el soporte del sistema operativo y la disponibilidad de controladores; la robustez, incluida la resistencia a golpes y vibraciones; las certificaciones requeridas para su sector; y el coste total de propiedad, incluyendo mantenimiento y soporte.
Para la refrigeración de SBC de 3,5 pulgadas en sistemas cerrados: garantice un flujo de aire mínimo de 0,5 m/s según lo especificado en los requisitos térmicos; utilice refrigeración por conducción con almohadillas térmicas que conecten el procesador con la carcasa, que actúa como disipador de calor; implemente soluciones de refrigeración pasiva, como carcasas de aluminio con aletas externas para aumentar la superficie; mantenga una holgura adecuada alrededor de los componentes que generan calor; disponga los componentes para crear una trayectoria de convección natural; sitúe la placa alejada de otras fuentes de calor; implemente monitorización térmica mediante las funciones de supervisión de hardware; y, en entornos extremos, utilice técnicas de refrigeración especializadas, como tubos de calor (heat pipes) o refrigeración por aire forzado, manteniendo las clasificaciones ambientales de la placa.
Para los SBC de 3,5 pulgadas, las consideraciones de alimentación incluyen: proporcionar una entrada DC estable dentro del rango de voltaje especificado (normalmente 9-36V) con una regulación adecuada y una capacidad de corriente suficiente; comprender la diferencia entre los modos de alimentación AT y ATX (siendo AT el predeterminado para la mayoría de las aplicaciones industriales); implementar una secuenciación de alimentación adecuada durante el arranque y el apagado; añadir protección contra sobretensiones para entornos industriales; considerar el filtrado de alimentación para eliminar el ruido eléctrico; implementar protección contra caídas de tensión; calcular el presupuesto de potencia total incluyendo los periféricos; planificar la gestión de la energía; usar conectores de alimentación de alta calidad; y, potencialmente, implementar soluciones de alimentación de respaldo para aplicaciones críticas que requieran alta disponibilidad.
Para ampliar la funcionalidad de los SBC de 3,5 pulgadas: utilice las ranuras M.2 para añadir conectividad WiFi/Bluetooth, conectividad celular o almacenamiento de alta velocidad; aproveche las múltiples salidas de vídeo para aplicaciones multipantalla; utilice la expansión USB para periféricos adicionales; implemente redes de sensores basadas en I2C, SPI o GPIO; utilice los múltiples puertos Ethernet para la segregación o redundancia de red; desarrolle placas portadoras personalizadas según las necesidades específicas de la aplicación; implemente capacidades basadas en software mediante virtualización si el procesador lo admite; utilice la expansión de puertos COM si se necesitan más interfaces serie; y considere el uso de recursos basados en red para las funciones que no puedan implementarse localmente.
Los cuellos de botella de rendimiento habituales en los SBC de 3,5 pulgadas incluyen: limitaciones térmicas (resueltas mediante soluciones de refrigeración adecuadas); restricciones de ancho de banda de memoria (mitigadas utilizando la memoria más rápida admitida, como DDR5); E/S de almacenamiento (mejorada utilizando NVMe sobre PCIe en lugar de SATA); congestión de red (superada utilizando interfaces de 2,5G e implementando un diseño de red adecuado); saturación del bus USB (resuelta distribuyendo los dispositivos entre varios controladores y utilizando USB 3.2 para dispositivos de alto ancho de banda); limitaciones del procesador en cargas de trabajo multihilo (resueltas mediante la optimización de la carga de trabajo); y rendimiento de pantalla con múltiples monitores (gestionado comprendiendo las limitaciones de ancho de banda de vídeo de cada interfaz).
Para el montaje de SBC de 3,5 pulgadas: utilice los cuatro orificios de montaje de las esquinas con separadores adecuados (normalmente M3); mantenga las holguras mínimas especificadas en el manual, especialmente por encima de los componentes que generan calor; asegure un contacto térmico adecuado si utiliza refrigeración por conducción; tenga en cuenta los efectos de la orientación sobre la refrigeración por convección natural; utilice fijaciones resistentes a las vibraciones con compuesto fijador de roscas en aplicaciones con vibración; implemente alivio de tensión para todos los cables conectados a la placa; evite el montaje cerca de fuentes de interferencia electromagnética; garantice la accesibilidad para el mantenimiento si es necesario; y verifique que el diseño térmico de la carcasa sea compatible con los requisitos de refrigeración y las especificaciones de flujo de aire de la placa.
Al manipular SBC de 3,5 pulgadas: utilice siempre una protección ESD adecuada, incluidas muñequeras y alfombrillas ESD; sujete la placa por los bordes para evitar tocar componentes o contactos; evite flexionar la PCB durante la instalación; asegúrese de que la alimentación esté apagada al conectar o desconectar componentes; aplique el par de apriete adecuado al fijar los tornillos de montaje (normalmente entre 0.5-0.7 Nm); aplique correctamente las pastas térmicas si es necesario para la gestión térmica; conecte los cables con la orientación correcta y evite forzar los conectores; asegúrese de que todas las tarjetas de expansión y los módulos de memoria estén correctamente asentados; evite exponer la placa a la humedad o a contaminantes; y siga los procedimientos de embalaje adecuados para el transporte, con el fin de evitar daños físicos.
Al conectar periféricos a SBC de 3,5 pulgadas: utilice cables de alta calidad y correctamente blindados para minimizar EMI/RFI; implemente alivio de tensión para evitar daños en los conectores; conecte las fuentes de alimentación antes de conectar los cables de señal; utilice conectores con bloqueo cuando estén disponibles para aplicaciones industriales; evite superar las longitudes máximas de cable especificadas para cada interfaz; distribuya la carga entre varios puertos USB en lugar de concentrarla en uno solo; verifique los requisitos de energía de los periféricos frente a la alimentación disponible; configure correctamente los parámetros del puerto serie (velocidad en baudios, paridad, etc.) antes de conectar dispositivos serie; pruebe los periféricos individualmente antes de conectar varios dispositivos; y etiquete todas las conexiones para facilitar el mantenimiento.
Para la configuración del sistema operativo en SBC de 3,5 pulgadas: obtenga la imagen del sistema operativo recomendada por el fabricante o una distribución validada para su modelo concreto; configure adecuadamente los ajustes de BIOS/UEFI antes de la instalación, prestando atención al orden de arranque y a los modos del controlador de almacenamiento; durante la instalación, optimice el diseño de las particiones teniendo en cuenta el almacenamiento disponible; instale los controladores esenciales proporcionados por el fabricante, en particular los del chipset, la red y el vídeo; deshabilite los servicios innecesarios para reducir el consumo de recursos; configure los ajustes de gestión de energía adecuados según las necesidades de su aplicación; implemente una estrategia de copia de seguridad de la imagen del sistema; establezca un procedimiento de actualización del sistema operativo que incluya primero pruebas adecuadas en un entorno que no sea de producción; y documente todo el proceso de configuración para futuras consultas.
Si un SBC de 3,5 pulgadas no se enciende: verifique que la tensión de la fuente de alimentación esté dentro del rango especificado (normalmente 9-36 V CC) y que su capacidad de corriente sea la adecuada (normalmente un mínimo de 3-5 A); compruebe si existe una conexión con polaridad invertida, ya que puede dañar la placa; examine los cables de alimentación en busca de daños o conexiones sueltas; inspeccione la placa en busca de daños físicos o componentes quemados; realice pruebas con una fuente de alimentación que se sepa que funciona correctamente; verifique que la placa esté configurada para el modo de alimentación correcto (AT o ATX, según se especifique en la documentación); compruebe los interruptores de alimentación o jumpers; mida la tensión en los puntos de prueba si están disponibles; inspeccione en busca de cortocircuitos o componentes mal asentados; y compruebe los LED de estado en busca de códigos de error, si están presentes.
Para problemas de salida de vídeo: compruebe las conexiones y el estado de los cables; verifique la alimentación del monitor y la selección de entrada; confirme que el monitor admite la resolución utilizada; pruebe interfaces de vídeo alternativas si están disponibles (alterne entre DisplayPort, HDMI o LVDS/eDP); actualice los controladores de vídeo; restablezca los valores predeterminados de la configuración de vídeo en la BIOS/UEFI; realice pruebas con una pantalla que funcione correctamente; compruebe la configuración de la BIOS para la selección de pantalla principal; verifique que la configuración multipantalla esté correctamente establecida; inspeccione los registros del sistema en busca de errores de inicialización de gráficos; asegúrese de que la salida de vídeo correcta esté habilitada en la BIOS si hay varias disponibles; pruebe a arrancar en modo seguro; y, en caso de problemas persistentes, pruebe a reinstalar los controladores de vídeo o a actualizar la BIOS.
Los problemas de red más comunes incluyen: problemas de conexión física (compruebe los cables y conectores); problemas relacionados con controladores (actualice o reinstale los controladores de red); configuración IP incorrecta (verifique los ajustes estáticos/DHCP); firewall o software de seguridad que bloquea la comunicación; direcciones IP en conflicto en la red; problemas de configuración del switch o router; fallo del hardware de la interfaz de red; configuración incorrecta de la puerta de enlace o DNS; protocolo específico no habilitado o configurado; reglas de filtrado de paquetes que bloquean el tráfico; discrepancias en la configuración de VLAN; y congestión de red o limitaciones de ancho de banda. La resolución sistemática de problemas debe incluir la verificación del estado del enlace, pruebas de ping a diversos destinos, la revisión de los registros del sistema y pruebas con cables y equipos de red alternativos.
Para problemas con dispositivos M.2: verifique que la tarjeta esté correctamente insertada y fijada; compruebe que el tipo de tarjeta M.2 coincida con la ranura (Key-B, Key-E, Key-M, etc.); confirme que la BIOS reconoce el dispositivo durante el POST; verifique la configuración del controlador de almacenamiento de la BIOS (modo NVMe, SATA o PCIe); actualice la BIOS a la última versión, que puede incluir una mejor compatibilidad con el dispositivo; compruebe los requisitos de controladores para el dispositivo específico; pruebe el dispositivo M.2 en otro sistema si es posible; verifique que la configuración de gestión de energía no esté afectando al funcionamiento del dispositivo; compruebe las condiciones térmicas, ya que los dispositivos M.2 pueden limitar su rendimiento o fallar por exceso de calor; y, para dispositivos de almacenamiento, ejecute herramientas de diagnóstico para verificar el estado del dispositivo.