LiRC-2自律机使用说明书.doc

软件项目开发计划书 CASCO_TEM_SPP_001
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LiRC-2自律机
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卡斯柯信号有限公司

卡斯柯信号有限公司 第 2 页 共 5 页
LiRC-2自律机使用说明书
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2009-2-26

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张彬

卡斯柯信号有限公司 第 1 页 共24页
目录
1. 目的和适用范围 3
1.1编写目的 3
1.2适用范围 3
2.系统结构 3
3. 注意事项 5
4. 一般操作说明 6
5. 板卡及跳线说明 11
5.1电源部分（PWR） 11
5.2 CPU部分 13
5.3 串口部分 14
5.4 STBY部分 16
6 技术指标 20
附录：配线指导建议 22

LiRC-2自律机使用说明书
1. 目的和适用范围
1.1编写目的
本文档说明了LiRC-2新型自律机的使用方法，为工程人员和开发测试人员提供说明支持。
1.2适用范围
本说明适用于LiRC-2自律机。预期的读者为预期的使用LiRC-2自律机的工程应用人员以及相关开发测试人员。
2.系统结构
LiRC-2自律机是一款19英寸上架安装，4U高机箱。内部模块采用CPCI接口方式，实现板卡之间无线缆连接。LiRC-2自律机系统包含两套3U CPCI计算机系统(A系统和B系统)及一套切换单元（STBY）。该系统采用双机冗余的方式与外部装置连接协同工作，正常情况下两套计算机系统同时运行，完成相同的任务、处理相同的数据，切换单元会指定其中一台作为主机。当其中一台发生故障时，切换单元会给出切换信号，通知无故障的计算机系统切换为主机，以此保证系统正常运行。
由图1 所示，左边为A系统，右边为B系统，两个系统之间为切换模块。A、B系统均由电源部分， CPU部分和串口部分组成。各部分具体的位置关系如图1所示（前面板）， 图2为机箱后面板的结构示意图。

图1 LiRC-2前面板示意图

图2 LiRC-2后面板示意图
序号
模块
描述
所占槽位数
1
CDM-1353
A 系统电源模块（PWR）
2
2
CPCI-3030
A 系统CPU 模块（CPU）
2
3
CDM-1356
A 系统串口模块（COM）
1
5
CDM-1356
A 系统串口模块（COM）
1
9
CDM-1358
切换模块前插板（STBY）
1
12
CDM-1356
B 系统串口模块（COM）
1
14
CDM-1356
B 系统串口模块（COM）
1
16
CPCI-3030
B 系统CPU 模块（CPU）
2
17
CDM-1353
B 系统电源模块（PWR）
2
18
CDM-1353
A 系统电源模块后输入面板（PWR）
2
19
CDM-1380
A 系统CPU 模块扩展板（CPU）
2
20
CDM-1357
A 系统串口模块后I/O 板（COM）
2
21
CDM-1357
A 系统串口模块后I/O 板（COM）
2
22
CDM-1359
切换模块后I/O 板（STBY）
5
23
CDM-1357
B 系统串口模块后I/O 板（COM）
2
24
CDM-1357
B 系统串口模块后I/O 板（COM）
2
25
CDM-1380
B 系统CPU 模块扩展板（CPU）
2
26
CDM-1353
B 系统电源模块后输入面板（PWR）
2
4、6~8、10~11、13、15
-
空挡板
各占1 个槽位
其中A、B两个系统分别由各自的电源模块供电，而位于两系统之间的切换模块则由B系统供电。
机箱背板示意图和背板的CPCI槽结构图如图3所示

图3 机箱背板示意图和背板的CPCI 槽结构图
3. 注意事项
1. 机箱安装入机柜后应在机箱上下各保留1U的空间，用于机箱通风散热。
2. 对机箱进行操作前，请仔细阅读注意事项和安装使用说明；
3. 对机箱及板卡进行任何操作时必须有防静电措施，如：带防静电手套、防静电手环等。若没有防静电手套，请先将手触摸一下金属导电物，确保您的身体不带静电；
4. 对机箱各模块进行插拔时，要确保电源处于断开状态，针对本机箱而言，一定要确保电源板后面板开关处于断开状态。
5. 机箱在工作期间不得对机箱模块进行插拔操作。
6. 关机后至少要等待30秒后再开机，频繁开关机会对设备造成损坏。
7. 在运输过程中要在机箱周围添加海绵等阻隔物，尤其是拐角位置，以防碰撞对机箱表面造成损伤。
8. 使用时若发现模块有明显损伤，请勿接通电源！
9. 请勿将机箱放置在容易摇晃的地方
4. 一般操作说明
安装顺序：每个模块可以单独进行安装和拆除，因此无先后顺序。A、B系统及切换模块的背板固定在机箱中，不能直接拆除，若背板发生故障，需和机箱一起发回公司售后维修，不可随意拆卸背板。
安装方法以CPU 模块为例：
1. 模块拆除
第一步：先用螺丝刀将固定模块的螺钉（图4中红色圆圈所示）拧开。其中需要特别注意的是图4 中箭头所指圆圈处的螺钉，一定要记得拧开，此处螺钉若未拧开而强行向外拉出模块则会损坏板卡和模块助拔器。

图4
第二步：待螺钉拧开后，用手指用力按下模块下端的黑色助拔器的红色按钮，直到红色按钮不再弹起。如图5所示：

图5
第三步：此时再用另一只手按压黑色助拔器边缘（图6所示），当听到“咔”的一声时，模块与箱体以及背板脱离（如图7所示），此时助拔器也被按压到极限位置。

图6

图7
第四步：两只手缓慢地将模块沿导轨移出，如图8所示：

图8
注意：水平拉出模块时，必须用两只手，一定要缓慢。另外，模块上有些元器件有一定的高度，在向外拉出模块时，为避免器件与旁边固定挡板发生碰撞造成损坏，要将移出模块偏移微小角度（但不可偏离导轨）移出。如图9所示：

图9
2. 模块安装
安装前查看背板插槽中插针是否正常，排除弯曲或偏移的状况，才可继续安装。若有弯曲或偏移状况，请与公司售后联系。
第一步：将模块缓慢的沿导轨推入相应槽位，在推入过程中若模块上有部分器件高于面板，要注意模块稍作倾斜（但不可偏离导轨），如图10所示

图10
第二步：将模块沿导轨推入，直至感觉力量受阻，此时模块面板大致与机箱齐平。如图11所示：

图11
第三步：继续缓慢推入模块，（请注意：此时模块的CPCI 接口与背板插针接触）若发现用力仍无法推入，则背板插针可能已弯曲，请拔出模块检查，若确实弯曲则需与公司售后联系；若用力可以顺利推入，则推入的同时对助拔器边缘向上用力，使背板的CPCI 插针与模块上的CPCI 接口插座形成良好接触。

图12
第四步：对助拔器向上用力，使背板CPCI 插针缓慢、平稳、准确插入模块插座（此时模块面板与机箱面板完全齐平），会听到“咔”的一声，红色按钮弹起，模块被固定，如图13所示。

图13
第五步：拧紧螺钉，如图15的位置拧紧四个螺钉。

图14
5. 板卡及跳线说明
5.1电源部分（PWR）
电源模块的输入电压：220VAC±20%，输出电压：+5V，功率50W。
电源部分由电源模块CDM-1353（图15）构成， 输入电压信号用线缆引到机箱后面板（图16），采用标准的AC220V 输入接口。

图15 电源板正面
1--电源指示灯，灯亮表示电源模块上电工作
2--电源开关（前面板）拨向“ON”表示系统上电拨向“OFF”表示系统断电
3、4--5V 电源电压测试孔，仅作为测试系统供电电压是否正常，不作为其他用途。（注：本机箱的系统供电电压为+5V。当机箱背板与电源模块安装完成后，开启电源模块前面面板的电源开关，可以通过此测试口检查电源模块输出电压是否为+5V）

图16 电源模块背面板
背面板电源开关（如图13b 红色圆圈所示），“o”端按下，表示关闭电源；“-”端按下，表示开启电源。注：A、B系统电源模块在前后面板均有电源开关，各自供电区域不同，使用时先打开各系统电源模块背面板（图16）的电源开关，使该系统的电源模块上电工作，然后再打开电源模块前面板的开关，系统方可上电工作。关闭时则顺序相反，先关闭前面板电源开关，再关闭后面板电源开关，使整个机箱断电。如果要对机箱模块进行插拔操作，则必须确保前后面板的电源开关均为断开状态。
SDK-C0121属于双机热备系统，工作时A、B系统电源需全部打开。
5.2 CPU部分
CPU模块包含：Intel嵌入式Dothan CPU，1G主频，表贴512M内存，板载1个10/100M、1个10/100/1000M以太网卡，2个RS232串口，两个USB接口，显示器、键鼠接口。使用CF卡作为存贮器。
CPU 部分由CPU 模块（图17所示）和CPU 后走线板（图18所示）构成。

图17 CPU前板 图18 CPU后走线板
CPU 模块在前面板（图17）有8个LED 指示灯和1个RESET 按钮
其中：
RESET---复位按钮，按下，可将系统复位
PWR---电源指示灯，灯亮，表示系统上电工作
H.D.---硬盘指示灯，灯亮，表示硬盘在工作
LINK1---网络1 连接指示灯，灯亮，表示主板网络1 已连接上
LINK2---网络2 连接指示灯，灯亮，表示主板网络2 已连接上
L1--- GPIO0 指示灯，可用软件进行控制
L2--- GPIO1 指示灯，可用软件进行控制
ACT1---网络1 数据传输指示灯，灯闪烁，表示网络1 有数据收发
ACT2---网络2 数据传输指示灯，灯闪烁，表示网络2 有数据收发
CPU 后面板（图18） 有两路串口（COMA、COMB），两个网络接口（LAN1、LAN2），两个USB 接口（USB、USB），一个VGA 接口（VGA），一个键盘鼠标接口（KB/MS）。

CPU后走线板上安装有CF卡，装卸CF卡时先按照第四节的方法取下CPU后走线板即可进行操作。装卸CF卡时应注意，不要在装卸过程擦碰板上的元器件。
COMA和COMB口针脚定义：
PIN
RS232
1
DCD2
2
RXD2
3
TXD2
4
DTR2
5
GND2
6
DSR2
7
RTS2
8
CTS2
9
NC
5.3 串口部分
串口模块四个串口COM1到COM4都可以运行在RS232、RS422、RS485三种模式下，后走线板上带有光电隔模块。
串口部分由前板（图19）和后走线板（图20）两个模块构成。

图19 串口板前板 图20 串口板后走线板
串口模块（图19）在前面板有4 排2 列LED 指示灯，分别指示其后走线板（图20）的四路串口的发送和接受。左边一列为接收指示灯，右边一列为发送指示灯；从上至下依次指示的COM1 到COM4 的数据收发。即：
左1--- COM1 接收指示灯，灯闪烁，表示COM1 正在接收数据
右1--- COM1 发送指示灯，灯闪烁，表示COM1 正在发送数据
左2--- COM2 接收指示灯，灯闪烁，表示COM2 正在接收数据
右2--- COM2 发送指示灯，灯闪烁，表示COM2 正在发送数据
左3--- COM3 接收指示灯，灯闪烁，表示COM3 正在接收数据
右3--- COM3 发送指示灯，灯闪烁，表示COM3 正在发送数据
左4--- COM4 接收指示灯，灯闪烁，表示COM4 正在接收数据
右4--- COM4 发送指示灯，灯闪烁，表示COM4 正在发送数据
图20所示串口模块后面板丝印COM1 即为串口1、COM2 即为串口2、COM3 即为串口3、COM4 即为串口4。

图21是串口后走线板的示意图，其中JP1～JP4为串口匹配电阻跳线，JP5～JP6为串口模式选择跳线

图21 串口后走板示意图
跳线
功能
描述
JP1
串口4工作模式跳线
1-2 ：RS485
3-4 ：RS422
5-6 ：RS232
JP2
串口3 工作模式跳线
1-2 ：RS485
3-4 ：RS422
5-6 ：RS232
JP3
串口2 工作模式跳线
1-2 ：RS485
3-4 ：RS422
5-6 ：RS232
JP4
串口1 工作模式跳线
1-2 ：RS485
3-4 ：RS422
5-6 ：RS232
JP5
串口4 匹配电阻
120Ω端接跳线
JP6
串口3匹配电阻
120Ω端接跳线
JP7
串口2 匹配电阻
120Ω端接跳线
JP8
串口1匹配电阻
120Ω端接跳线
跳线选择：
JP1、JP2、JP3、JP4均跳RS422；
JP5、JP6、JP7、JP8均跳上全部跳线。

COM1～COM4的针脚定义：
PIN
RS232
RS422
RS485
1
DCD
TXD-
TXD/RXD+
2
RXD
TXD+
TXD/RXD-
3
TXD
RXD+

4
DTR
RXD-

5
GND
GND

6
DSR
RTS-

7
RTS
RTS+

8
CTS
CTS-

9
NC
CTS+

所有串口的编号和功能示意如下图所示

图22串口编号和功能示意图
5.4 STBY部分
双机切换部分由STBY前板（图23）和STBY后走线板（图24）构成。

图23 STBY前板 图24 STBY后走线板
在STBY前板（图23）面板上有五个LED 灯（均为绿灯）和一个三向开关，其具体含义为：
PWR---电源指示灯，灯亮，表示切换模块上电工作；
A---A系统工作指示灯，灯亮，表示A机作为主机工作；
B---B系统工作指示灯，灯亮，表示B机作为主机工作；
COMA：点亮，表示A机通过电缆从COMA 向切换板发信息；
COMB：点亮，表示B机通过电缆从COMB 向切换板发信息；
三位开关：如图23中红色圆圈所示，开关掰到A位置（靠近指示灯），则表示强制A为主机，不受任何外界因素影响（如热备口数据异常、热备板断电等）；掰到中间Auto位置，则表示自动切换；掰到下面B位置，表示强制B为主机，不受热备口数据异常等因素影响，不论开关在任何位置，只要切换模块断电，则系统会自动切换到A机通道。

STBY后走线板（图24）的COMA和COMB为MAC口，与CPU模块的RS232口连接，三组切换口为COMA1～4、COMB1～4 、COMC1～4。

前板跳线说明：
J7为强制选择跳线，JP1～JP64为一分二跳线。
跳线
跳线设置
功能说明
跳线
跳线设置
默认设置
JP1
1/2
1TX+与1ATX+相连
JP2
1/2
1TX-与1ATX-相连
3/4
1TX+与1BTX+相连
3/4
1TX-与1BTX-相连
JP3
1/2
1RX+与1ARX-相连
JP4
1/2
1RX-与1ARX+相连
3/4
1RX+与1BRX-相连
3/4
1RX-与1BRX+相连
JP5
1/2
1CTS+与1ACTS+相连
JP6
1/2
1CTS-与1ACTS-相连
3/4
1CTS+与1BCTS+相连
3/4
1CTS-与1BCTS-相连
JP7
1/2
1RTS+与1ARTS+相连
JP8
1/2
1RTS-与1ARTS-相连
3/4
1RTS+与1BRTS+相连
3/4
1RTS-与1BRTS-相连
JP9
1/2
2TX+与2ATX+相连
JP10
1/2
2TX-与2ATX-相连
3/4
2TX+与2BTX+相连
3/4
2TX-与2BTX-相连
JP11
1/2
2RX+与2ARX-相连
JP12
1/2
2RX-与2ARX+相连
3/4
2RX+与2BRX-相连
3/4
2RX-与2BRX+相连
JP13
1/2
2CTS+与2ACTS+相连
JP14
1/2
2CTS-与2ACTS-相连
3/4
2CTS+与2BCTS+相连
3/4
2CTS-与2BCTS-相连
JP15
1/2
2RTS+与2ARTS+相连
JP16
1/2
2RTS-与2ARTS-相连
3/4
2RTS+与2BRTS+相连
3/4
2RTS-与2BRTS-相连
JP17
1/2
3TX+与3ATX+相连
JP18
1/2
3TX-与3ATX-相连
3/4
3TX+与3BTX+相连
3/4
3TX-与3BTX-相连
JP19
1/2
3RX+与3ARX-相连
JP20
1/2
3RX-与3ARX+相连
3/4
3RX+与3BRX-相连
3/4
3RX-与3BRX+相连
JP21
1/2
3CTS+与3ACTS+相连
JP22
1/2
3CTS-与3ACTS-相连
3/4
3CTS+与3BCTS+相连
3/4
3CTS-与3BCTS-相连
JP23
1/2
3RTS+与3ARTS+相连
JP24
1/2
3RTS-与3ARTS-相连
3/4
3RTS+与3BRTS+相连
3/4
3RTS-与3BRTS-相连
JP25
1/2
4TX+与4ATX+相连
JP26
1/2
4TX-与4ATX-相连
3/4
4TX+与4BTX+相连
3/4
4TX-与4BTX-相连
JP27
1/2
4RX+与4ARX-相连
JP28
1/2
4RX-与4ARX+相连
3/4
4RX+与4BRX-相连
3/4
4RX-与4BRX+相连
JP29
1/2
4CTS+与4ACTS+相连
JP30
1/2
4CTS-与4ACTS-相连
3/4
4CTS+与4BCTS+相连
3/4
4CTS-与4BCTS-相连
JP31
1/2
4RTS+与4ARTS+相连
JP32
1/2
4RTS-与4ARTS-相连
3/4
4RTS+与4BRTS+相连
3/4
4RTS-与4BRTS-相连
JP33
1/2
5TX+与5ATX+相连
JP34
1/2
5TX-与5ATX-相连
3/4
5TX+与5BTX+相连
3/4
5TX-与5BTX-相连
JP35
1/2
5RX+与5ARX-相连
JP36
1/2
5RX-与5ARX+相连
3/4
5RX+与5BRX-相连
3/4
5RX-与5BRX+相连
JP37
1/2
5CTS+与5ACTS+相连
JP38
1/2
5CTS-与5ACTS-相连
3/4
5CTS+与5BCTS+相连
3/4
5CTS-与5BCTS-相连
JP39
1/2
5RTS+与5ARTS+相连
JP40
1/2
5RTS-与5ARTS-相连
3/4
5RTS+与5BRTS+相连
3/4
5RTS-与5BRTS-相连
JP41
1/2
6TX+与6ATX+相连
JP42
1/2
6TX-与6ATX-相连
3/4
6TX+与6BTX+相连
3/4
6TX-与6BTX-相连
JP43
1/2
6RX+与6ARX-相连
JP44
1/2
6RX-与6ARX+相连
3/4
6RX+与6BRX-相连
3/4
6RX-与6BRX+相连
JP45
1/2
6CTS+与6ACTS+相连
JP46
1/2
6CTS-与6ACTS-相连
3/4
6CTS+与6BCTS+相连
3/4
6CTS-与6BCTS-相连
JP47
1/2
6RTS+与6ARTS+相连
JP48
1/2
6RTS-与6ARTS-相连
3/4
6RTS+与6BRTS+相连
3/4
6RTS-与6BRTS-相连
JP49
1/2
7TX+与7ATX+相连
JP50
1/2
7TX-与7ATX-相连
3/4
7TX+与7BTX+相连
3/4
7TX-与7BTX-相连
JP51
1/2
7RX+与7ARX-相连
JP52
1/2
7RX-与7ARX+相连
3/4
7RX+与7BRX-相连
3/4
7RX-与7BRX+相连
JP53
1/2
7CTS+与7ACTS+相连
JP54
1/2
7CTS-与7ACTS-相连
3/4
7CTS+与7BCTS+相连
3/4
7CTS-与7BCTS-相连
JP55
1/2
7RTS+与7ARTS+相连
JP56
1/2
7RTS-与7ARTS-相连
3/4
7RTS+与7BRTS+相连
3/4
7RTS-与7BRTS-相连
JP57
1/2
8TX+与8ATX+相连
JP58
1/2
8TX-与8ATX-相连
3/4
8TX+与8BTX+相连
3/4
8TX-与8BTX-相连
JP59
1/2
8RX+与8ARX-相连
JP60
1/2
8RX-与8ARX+相连
3/4
8RX+与8BRX-相连
3/4
8RX-与8BRX+相连
JP61
1/2
8CTS+与8ACTS+相连
JP62
1/2
8CTS-与8ACTS-相连
3/4
8CTS+与8BCTS+相连
3/4
8CTS-与8BCTS-相连
JP63
1/2
8RTS+与8ARTS+相连
JP64
1/2
8RTS-与8ARTS-相连
3/4
8RTS+与8BRTS+相连
3/4
8RTS-与8BRTS-相连
跳线选择：J7不跳线；JP1~JP64根据实际需要跳线，默认情况为均不跳线。

后走线板跳线说明：
跳线
跳线设置
功能说明
JP5
1/2
选择BCTS+输出至热备口
2/3
选择BCTS-输出至热备口
JP29/JP30
1/2，9/10
主机A,B之间的切换延迟时间：1s
3/4，9/10
主机A,B之间的切换延迟时间：0.39s
5/6，9/10
主机A,B之间的切换延迟时间：61ms
7/8，9/10
主机A,B之间的切换延迟时间：47ms
1/2，11/12
主机A,B之间的切换延迟时间：2.2s
3/4，11/12
主机A,B之间的切换延迟时间：859ms
5/6，11/12
主机A,B之间的切换延迟时间：134.2ms
7/8，11/12
主机A,B之间的切换延迟时间：103.4ms
JP31
跳1/2
RS232
跳3/4
RS422
JP32
1/2(默认)
CDM-1358三态开关使能
JP33
保留，默认不跳
--
跳线选择： JP5跳2/3；
JP29跳1/2；
JP30跳9/10；
JP31跳1/2；
JP32跳1/2；
JP33不跳线。

STBY后面板接口针脚定义
热备口COMA和COMB的针脚定义如下：
COMA和COMB
RS232
RS422
1
DCD
TXD-
2
RXD
TXD+
3
TXD
RXD-
4
DTR
RXD+
5
隔离地
隔离地
6
DSR
RTS-
7
RTS
RTS+
8
CTS
CTS-
9
RI
CTS+

切换口针脚定义如下：
A系和B系的DB25针脚
RS422
C系的DB9针脚
1
TXD1-
1--COMC1
2
TXD1+
2--COMC1
3
RXD1+
3--COMC1
4
RXD1-
4--COMC1
5
隔离地

6
TXD2-
1—COMC2
7
TXD2+
2—COMC2
8
TXD3-
1—COMC3
9
TXD3+
2—COMC3
10
隔离地

11
TXD4-
1—COMC4
12
TXD4+
2—COMC4
13
NC

14
RTS1-
6—COMC1
15
RTS1+
7—COMC1
16
CTS1-
8—COMC1
17
CTS1+
9—COMC1
18
RXD2+
3—COMC2
19
RXD2-
4—COMC2
20
隔离地

21
RXD3+
3—COMC3
22
RXD3-
4—COMC3
23
RXD4+
3—COMC4
24
RXD4-
4—COMC4
25
隔离地

6 技术指标
1）运行环境要求
环境温度：-20℃～+75℃( 使用宽温存储器时)
相对湿度：5～95%
大气压力：74.8KPA～106KPA
2）存储环境要求
环境温度：-55℃～+85℃
相对湿度：5～95%无凝露
放置方式：向上放置，不可倒置。

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LiRC-2自律机使用说明书
附录：配线指导建议
LiRC-2自律机的电源线、RS232串行线、RS422串行线以及STBY切换线都需要由本公司自行制作。下面将对各种线的配置、线径给出说明建议，供生产及工程人员参考。
1. 电源线
电源线单根线径应大于等于0.75mm2
2. RS232串行线
RS232按使用不同可能会分3芯或5芯线。要求单根导线线径应大于等于0.324mm2，即采用AWG22或更粗的导线。导线外护套应具有金属屏蔽层，屏蔽层应接在两端接头的金属外壳上。
3. RS422串行线
RS422为4芯平行或交叉线。要求单根导线线径应大于等于0.324mm2，即采用AWG22或更粗的导线。导线外护套应具有金属屏蔽层，屏蔽层应接在两端接头的金属外壳上。与室外设备或室内其他机柜间的连接线，除接好金属屏蔽层外，建议使用双绞线TX+和TX-为一组绞线，RX+和RX-为一组绞线。以最常用的RS422交叉为例，1、2为一组绞线，3、4为一组绞线。
4. STBY切换线
STBY一头为DB25母头、另一头为4个DB9母头，配线表如下

DB9
DB25
1号DB9母头
1
1
2
2
3
3
4
4
2号DB9母头
1
6
2
7
3
18
4
19
3号DB9母头
1
8
2
9
3
21
4
22
4号DB9母头
1
11
2
12
3
23
4
24
要求单根导线线径应大于等于0.324mm2，即采用AWG22或更粗的导线，长度30cm。

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LiRC-2自律机
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