تصميم لوحة توسعة مخصصة (HAT) لجهاز Raspberry Pi 5

تطوير لوحة توسعة مخصصة (HAT - Hardware Attached on Top) لجهاز Raspberry Pi 5 (بسعة 16 جيجابايت من الذاكرة العشوائية)

ستتضمن هذه اللوحة عدة مكونات ضمن بنية معمارية معيارية (Modular Architecture)، وفيما يلي المتطلبات التفصيلية:

* دعم وحدة SIM7600G-H-PCIE:

تصميم وتنفيذ مقبس مخصص على لوحة HAT لوحدة SIM7600G-H-PCIE (فقط المقبس، دون تثبيت الوحدة).

توصيل خطوط TX و RX بين الوحدة ولوحة Raspberry Pi.

* دائرة تعدد شرائح SIM (Multiplexer):

دمج أربع دوائر Multiplexer 8 إلى 1 (أو دوائر IC مكافئة) للتحكم في الخطوط التالية:

CLK, DATA, RST, و VDD.

تتحكم هذه الدوائر في التبديل بين 8 حوامل شرائح SIM مختلفة.

يُسمح بتفعيل شريحة SIM واحدة فقط في كل مرة، ويتم اختيارها باستخدام منطق الـ Multiplexer.

يمكن دمج هذه الدوائر مباشرة في لوحة HAT أو تصميمها على شكل لوحة فرعية منفصلة تتصل باللوحة الرئيسية.

* لوحة فرعية ثالثة (لوحة SIM):

عبارة عن لوحة PCB صغيرة منفصلة تحتوي على:

حامل شريحة SIM واحد.

مؤشر LED.

موصل gold finger للتوصيل مع اللوحة الرئيسية HAT.

* إدارة الطاقة عبر منفذ USB Type-C:

تركيب منفذ USB Type-C على لوحة HAT ليكون مصدر الطاقة الوحيد للنظام.

إضافة زر تشغيل/إيقاف للتحكم الكامل بتغذية الطاقة (للـ Raspberry Pi والـ HAT).

دمج دائرة حماية للطاقة (مثل الحماية من زيادة الجهد أو التيار)، مشابهة لتصميم دوائر الطاقة الرسمية من Raspberry Pi.

* اعتبارات الطاقة:

سيتم تشغيل النظام باستخدام محول طاقة رسمي من Raspberry Pi بقدرة 5 أمبير.

لن يتم استخدام منفذ Type-C المدمج في جهاز Raspberry Pi كمصدر للطاقة.

*التخزين:

سيُقلع نظام التشغيل من بطاقة microSD، ولا حاجة إلى واجهات تخزين إضافية على لوحة HAT.

*(المخرجات المطلوبة (Deliverables):

ملفات التصميم الكاملة (الدوائر والـ PCB) بصيغة KiCad أو EasyEDA.

نموذج ثلاثي الأبعاد للتأكد من التوافق الميكانيكي بصيغة STEP أو STL.