树莓派CM4工业平板电脑驱动电动飞机牵引车：CAN总线让线缆减半

为了开发一款坚固耐用、经济实惠且能够运行定制软件的飞机牵引车，PowerTow 采用基于树莓派 Compute Module 4 的工业平板电脑，打造了一款先进的电动机型。

PowerTow 数十年来一直是通用航空领域值得信赖的品牌，生产紧凑、便携的飞机牵引车，旨在安全、高效地移动轻型和中型飞机。该公司总部位于美国爱达荷州，始终坚持高标准的制造和业务实践，包括提供个性化的客户支持，使其牵引车及配件兼具坚固性与易用性。

挑战

在开发新款电动飞机牵引车的过程中，该公司遇到了多项集成与控制方面的挑战。主要问题在于，操作交流驱动电机控制器所需的线束十分复杂，而电机控制器需要大量输入信号。

这种传统的布线方式不仅繁琐且难以维护，也限制了系统的扩展能力。PowerTow 发现，电机控制器支持 CAN 总线通信，这不仅可以大幅减少线缆数量，还能够提供更加详细的系统反馈。然而，当时许多可用的支持 CAN 的工业显示器都缺少必要的控制输入功能，因此 PowerTow 不得不寻找一种更加先进且灵活的计算解决方案。

与此同时，该解决方案还必须具备较高的性价比，足以应对户外和机库环境，并能够运行定制软件。考虑到牵引车需要在不同气候和环境条件下使用，稳定性和用户友好的操作体验都是不可妥协的要求。

解决方案

为了解决这些挑战，PowerTow 将树莓派 Design Partner Chipsee 的 PPC-CM4-070 工业平板电脑集成到其电动飞机牵引车中。这款 7 英寸显示模块基于 树莓派 Compute Module 4，可为整个系统提供所需的计算能力和连接能力。

这款基于 Compute Module 4 的工业平板电脑配备 CAN 总线接口，可与电机控制器进行通信，同时支持定制的线控驱动（drive-by-wire）系统。在本地软件开发合作伙伴 Codespeed 的协助下，PowerTow 完成了控制软件的开发与调试。此外，还加入了额外的软件功能，用于解析 CAN 数据并发送控制指令，从而弥补电机控制器固件本身的功能限制。

该显示器不仅充当用户操作界面，还能够提供实时诊断信息、错误代码和系统状态更新。为了进一步提升终端用户体验，PowerTow 还将其品牌 Logo 融入设备启动界面，在强化视觉识别度的同时提升产品的整体质感。

此次集成还将所需导线数量从原来的 18 根减少至 9 根，数量直接减半，在简化制造和维护工作的同时，也进一步提高了系统可靠性。

为什么选择树莓派？

树莓派 Compute Module 4 凭借灵活性、经济性以及强大的开发者生态脱颖而出。其他工业控制平台要么价格过高，要么缺乏所需的 I/O 和定制化选项。而基于 Compute Module 4 的 PPC-CM4-070 则以紧凑的一体化形态提供了 PowerTow 所需的全部功能，包括 CAN 接口、触摸屏显示、可靠的计算能力以及 GPIO 接口。

树莓派强大的社区支持和完善的文档，让开发团队能够快速完成原型开发并持续迭代。此外，基于树莓派的系统已经得到广泛应用，这意味着无论是采购替换部件还是扩大生产规模，都更加简单且具有成本效益。

PowerTow 特别看重树莓派平台工业级性能与开放性、可适应性之间的平衡。这种特性使该公司能够进一步拓展产品设计，实现使用专有嵌入式系统时难以达到的功能和灵活性。

成果

以基于树莓派 Compute Module 4 的 PPC-CM4-070 为核心后，PowerTow 的电动飞机牵引车如今已经应用于广泛的航空场景，从私人飞机到中型公务机均可覆盖。相比此前的燃油动力机型，其交流驱动系统更加安静、高效，同时能够提供平稳且可控的扭矩，非常适合在狭窄空间内进行飞机操控。

集成式触摸屏显示器能够让操作人员一眼获取关键运行信息，包括驱动状态、警告信息和系统诊断数据，从而同时提升易用性与安全性。线缆数量的减少改善了牵引车的制造质量和可维护性，而软件定制则在无需修改电机控制器固件的情况下进一步扩展了系统功能。

除了技术层面的提升，数字化操作界面也让牵引车的整体外观和使用体验更加现代化，为用户带来了更专业的操作感受。PowerTow 的成功应用表明，在工业应用中，树莓派能够进一步释放效率、设计灵活性以及客户满意度方面的潜力。