MT7688开发板设计方案分享

MT7688开发板主要分为MT7688主控部分、电源电路，网口电路、USB HUB电路、4G网卡电路以及Arduino最小系统电路，可以总体理解为带有单片机功能的路由器，可通过Arduino进行数据采集、将采集的数据通过串口传送给MT7688模组，MT7688模组对数据进行处理，通过移远4G网卡将数据上传到远端服务器，该开发板还可挂在摄像头，U盘等，可进行图像采集，将图像上传到远端服务器，也可将数据保存在存储设备中，例如U盘和其他USB存储设备。

主控部分为MT7688模组，下图为MT7688模组的主要系统参数，包含芯片类型，内核，主频，内存，FLASH等。

下图为MT7688模组的主要接口参数，主要包括WIFI标准，支持网口数量，串口数量，SPI，I2C等，重要的是还支持一路USB接口，USB接口为USB2.0接口。

摄像头，U盘，4G网卡都是利用USB通信的，但是MT7688模组只提供一路USB2.0接口，所以需要进行USB扩展。

下图为MT7688模组的具体引脚参数。

下图为MT7688模组原理图，其中网口引脚包括4个LAN口，1个WAN口，我们不需要那么多接口，只用两个接口即可，即1个LAN口，1个WAN口，xxx_P0为WAN口（共4个引脚，34~37），xxx_P2为LAN口（LAN2，共4个引脚，42~45），其他网口没有引出，33引脚为WIFI LED灯引脚，31~32引脚引出UART0接口，15~16引脚引出UART1接口，7引脚为RERST，8引脚为WDT RST，54~55为USB引脚，DP为D+，DM为D-，11~13引脚为网口LED接口，其他的多余的引脚直接用排针引出。

开发板中有需要5V供电，也有需要3.3V供电，所以电源电路部分采用5V转3.3V供电，采用SY8009芯片进行电压转换，电路图如下图所示，电容C1、C2、C3、C4、C5的主要作用是进行滤掉高频噪声和电源波纹。根据R5、R6的阻值可得出输出电压，公式为VOUT=0.6*（1+R5/R6）。

网口电路如下图所示，网络变压器采用TF-1016DG，网络变压器的主要作用是信号电平耦合，可以增强信号，使其传输距离更远，使芯片端与外部隔离，增强抗干扰能力，增加对芯片的保护作用(如雷击)，当接到不同电平的网口时，不会对彼此设备造成影响。

TF-1016DG一端与RJ45接口相连，另一端与MT768的WAN口和LAN口相连，网口LED灯供电采用3.3V供电，一端串联一个1K电阻进行分压，另一端与MT7688的11和13引脚（LINK0、LINK2）相连。

电源指示灯电路与WIFILED灯电路如下图所示，分别采用3.3V供电，1K电阻进行分压，WIFILED电路连接到MT7688模组，由MT7688模组进行控制。

MT7688复位电路如下图所示。

MT7688仅一路高速USB2.0接口，不能满足同时挂在摄像头和U盘需求，因此对USB2.0接口进行扩展，选用的USB HUB芯片为FE1.1S，FE1.1S采用3.3V供电，外接12MHz晶振提供时钟信号，电路图如下图所示，其中DP和DM引脚作为输入，分别连接到MT7688的DP和DM引脚，DP2和DM2，DP3和DM3为两路USB接口用于挂在摄像头和存储设备，DP1和DM1连接EC20 MINI PCIE接口用于4G网卡。

EC20 MINIPCIE接口电路如下图所示，采用3.3V供电，EC20 MINIPCIE接口其实是利用USB通信，其中DP1和DM1引脚连接到FE1.1S芯片DP1和DM1引脚，SIM DATA0，SIM CLK0，SIM RST0，SIM VDD引脚连接到SIM卡电路，PCIE指示灯连接在42引脚上，采用1K电阻进行分压。

SIM卡电路如下图所示，SIM VDD用于SIM卡槽供电，C9，C10，C11的起到滤波作用，NUP5120X6T1G芯片的作用是防浪涌，可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。R14，R15，R16为0欧姆电阻，主要用来简化PCB布线，减少过孔。

下图为Arduino最小系统电路，Arduino最小系统包括复位电路，晶振电路，以及SPI引导程序烧录接口，供电采用5V供电，其他引脚用排针引出。

下图为MT7688排针引出的引脚，其中USB3为TYPE-C接口，选用6引脚的即可，无需选用16引脚的，只是用于给板子提供5V电源，无需进行数据下载或上传，如需数据下载或上传则选用16引脚的。

下图为Arduino扩展板原理图，Arduino最小系统给外部传感器提供供电接口以及接地引脚太少了，所以进行扩展，扩展板上接有LED电源指示灯，复位按键，引出I2C引脚，串口引脚，以及3.3V电源输出引脚，因为有的传感器需要3.3V供电。

下图为Arduino扩展板的原理图。

下图为MT7688开发板总原理图。

下图为MT7688开发板PCB图。

下图为MT7688开发板PCB 2D图。

下图为Arduino扩展板的PCB图。

下图为Arduino扩展板的PCB 2D图。

实测链接MT7688 - OpenWrt公网IP下远程控制LED灯。

审核编辑：刘清