Wiren Board 5:Аппаратная часть: различия между версиями
Fizikdaos (обсуждение | вклад) (Перенаправление на Wiren Board 5) |
Fizikdaos (обсуждение | вклад) |
||
(не показано 8 промежуточных версий этого же участника) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
# | <languages/> | ||
<translate> | |||
<!--T:332--> | |||
[[Файл:WB5 плата.png| thumb | 500px|Wiren Board ревизии 5.3]] | |||
==Технические характеристики== <!--T:333--> | |||
[[Файл:WB5 подписи1.jpg| thumb | 500px|Wiren Board 5]] | |||
[[File:DIN 6U.png |500px|thumb|right|Габаритные размеры]] | |||
== Клеммники == <!--T:341--> | |||
[[Файл:WB5inputs.png|thumb|401px|Схема защиты входов и выходов]] | |||
<!--T:343--> | |||
{| border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center" | |||
| | |||
'''подпись''' | |||
|| '''Max. V, I''' | |||
| width="10%" | '''cостояние''' '''по умолчанию''' | |||
| width="60%"|'''Функуции''' | |||
|- | |||
! colspan="4"| Верхний ряд, левый блок | |||
|- | |||
| '''Vin''' || 28V || ||Входное напряжение | |||
|- | |||
| '''Vin <sup>5.8+)</sup>''' || 28V || ||Входное напряжение (второй резервированный источник) | |||
|- | |||
| '''GND''' || || ||"земля", минус блок питания | |||
|- | |||
! colspan="6"| Верхний ряд, правый блок | |||
|- | |||
| '''O1''' || rowspan="3"| || rowspan="3"| || rowspan="3" |Входы/выходы модуля расширения | |||
|- | |||
| '''O2''' | |||
|- | |||
| '''O3''' | |||
|- | |||
| '''O1''' || rowspan="3"| || rowspan="3"| || rowspan="3" |Входы/выходы модуля расширения | |||
|- | |||
| '''O2''' | |||
|- | |||
| '''O3''' | |||
|- | |||
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок | |||
|- | |||
| '''A1''' || rowspan="4"| 28V , 2A || rowspan="4"| High Z || rowspan="4" |[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]], цифровые входы | |||
|- | |||
| '''A2''' | |||
|- | |||
| '''A3''' | |||
|- | |||
| '''A4''' | |||
|- | |||
| '''R1''' || rowspan="2"| 5V || rowspan="2"|High Z || rowspan="2" |Резистивные датчики, [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]], цифровые входы | |||
|- | |||
| '''R2 <sup>5.3)</sup>''' | |||
|- | |||
| '''GND''' ||| || || | |||
|- | |||
| '''W1''' || 30V || 3.3V || [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]], GPIO | |||
|- | |||
| '''5V out''' || 5V, 0.5A || 5V || Выход 5V. Отключение при превышении тока. Программное включение-выключение. | |||
|- | |||
| '''A''' || 30 V || 0V || rowspan="2"|порт [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP1) | |||
|- | |||
| '''B''' || 30 V || +5V | |||
|- | |||
|- | |||
| '''L''' || 30 V || 0V || rowspan="2"|Порт CAN или [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP4). | |||
Подключение RS-485: A к клемме '''L''', B к клемме '''H'''. | |||
|- | |||
| '''H''' || 30 V || +5V | |||
|- | |||
| '''Vout <sup>5.6+)</sup>''' || 1A || || Выход питания. Входное напряжение, подключенное через диод. | |||
|- | |||
|} | |||
'''Примечания''': | |||
''5.3)'' только в [[Wiren Board 5: Аппаратные ревизии|аппаратной ревизии]] 5.3 | |||
''5.6+)'' только в [[Wiren Board 5: Аппаратные ревизии|аппаратной ревизиях]] 5.6 и выше | |||
''5.8+)'' только в [[Wiren Board 5: Аппаратные ревизии|аппаратной ревизиях]] 5.8 и выше | |||
== Защита входов == <!--T:344--> | |||
#Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 28 В) и импульсных помех. | |||
#Защита от переполюсовки питания. | |||
#Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки. | |||
== Универсальные входы/выходы A1-A4== <!--T:345--> | |||
[[Файл:Ax2.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A4]] | |||
<!--T:346--> | |||
Универсальные каналы состоят из | |||
параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов | |||
(подключенных к одной клемме канала). | |||
<!--T:347--> | |||
Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx. | |||
Ключ Tx замыкает выходы на землю. | |||
Под управлением логических схем | |||
контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях: | |||
<!--T:348--> | |||
*Активное (замкнут);на выход канала подается 0. | |||
*Неактивное (разомкнут, высокий импеданс). | |||
<!--T:377--> | |||
Такой тип выхода называется "открытый коллектор". | |||
<!--T:380--> | |||
Выходы "открытый коллектор" на каналах Ax отображаются в ПО как Ax_OUT. Адрес канала: "wb-gpio/Ax_OUT". | |||
<!--T:350--> | |||
Для каналов Ax входной каскад образуют аналогово-цифрового преобразователь ADCx и входное сопротивление Rx (100кОм) . | |||
Преобразователь ADCx имеет высокое входное сопротивление, он подключен постоянно и не влияет | |||
на работу канала в режиме вывода. | |||
В режиме ввода ключ Tx переводится в Неактивное состояние (разомкнут) и, следовательно, не | |||
влияет на замер напряжения на клемме канала. Входное сопротивление канала в режиме ввода определяется резистором Rx: если к клемме канала не подключены другие цепи, резистор | |||
"притянет" входное напряжение к 0 питания и преобразователь ADCx будет считать напряжение равным 0. | |||
Аналоговые входы на каналах Ax отображаются в ПО как Ax в разделе ADC. Адрес канала: "wb-adc/Ax". | |||
<!--T:351--> | |||
Так же для каналов Аx есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как логическую единицу (срабатывание входа), меньше 1,5В - как логический ноль. Бинарные входы на каналах Ax отображаются в ПО как Ax_IN. Адрес канала бинарного входа: "wb-gpio/Ax_IN". | |||
== Резистивные входы R1 и R2 == <!--T:352--> | |||
[[Файл:Rx.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов Rx]] | |||
<!--T:353--> | |||
В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему регулируемому источнику тока. | |||
Контроллер подаёт заданный ток на вход, и измеряет при этом на нём напряжение. | |||
Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление, подключенное к входу. | |||
<!--T:354--> | |||
Каждый вход также [[ADC#Измерение сопротивлений|можно перевести]] в режим обычного аналогового входа в настройках. | |||
В этом режиме источник тока отключен и вход измеряет напряжение в диапазоне 0-3.0В. | |||
<!--T:355--> | |||
Входы R1-R2 также работают как бинарные входы. | |||
<!--T:356--> | |||
При включенном источнике тока (режим по-умолчанию) вход оказывается подтянут к питанию. | |||
Если к входу ничего не подключено, то это состояние воспринимается как логическая единица. | |||
Если соединить клеммник с землёй, то это соответствует логическому нулю. | |||
Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и GND. | |||
<!--T:357--> | |||
В альтернативном режиме, при выключенном источнике тока, вход подтянут к земле. | |||
Логический ноль соответствует входу, к которому ничего не подключено; логическая единица - входу, на которое подаётся напряжение > 3В. | |||
Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и клеммником 5V out, либо плюсом питания. | |||
== 1-Wire и +5V == <!--T:358--> | |||
1-Wire - шина для подключения внешних датчиков по двум или трём проводам. Так как это шина, можно подключить несколько устройств на один порт 1-Wire. | |||
<!--T:359--> | |||
Для питания датчиков удобно использовать выход +5V. | |||
<!--T:360--> | |||
Он защищен от КЗ и подачи повышенного напряжения. При питании контроллера от аккумулятора выход +5V остается активным. | |||
Так же есть программное управление этим выходом (его можно отключать). | |||
Подробнее смотрите [[1-Wire]]. | |||
== Питание == <!--T:368--> | |||
[[File:WB5 power distribution block diagram.png|thumb|400px|Блок-схема питания Wiren Board 5]] | |||
Wiren Board 5 имеет три внешних входа для подключения блоков питания: DC jack, клеммники и Passive PoE. Возможно одновременное подключения источников к разным входам, в том числе с разным напряжением. | |||
Подробнее: | |||
=== От внешнего блока питания === <!--T:369--> | |||
Допустимый диапазон питания 7-28В. | |||
Среднее потребление платы - 1,5-2 Вт. Но т.к. модуль GSM потребляет импульсно до 8 Вт, рекомендуется использовать блоки питания с мощностью не менее 10 Вт. | |||
<!--T:370--> | |||
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND. | |||
'' '''Только в аппаратной ревизии 5.8 и выше:''' '' Блок клемм питания содержит две клеммы Vin, к которым можно подключить два независимых блока питания для резервирования. Земли блоков питания должны быть соединены и подключены к клемме GND. | |||
=== Power over Ethernet === <!--T:371--> | |||
Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]]. | |||
=== Аккумулятор === <!--T:372--> | |||
Wiren Board позволяет подключить внутренний [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания | модуль резервного питания WBMZ-BATTERY ]] с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором. | |||
</translate> |
Версия 11:56, 7 июня 2018
Технические характеристики
Клеммники
подпись |
Max. V, I | cостояние по умолчанию | Функуции | ||||
Верхний ряд, левый блок | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Vin | 28V | Входное напряжение | |||||
Vin 5.8+) | 28V | Входное напряжение (второй резервированный источник) | |||||
GND | "земля", минус блок питания | ||||||
Верхний ряд, правый блок | |||||||
O1 | Входы/выходы модуля расширения | ||||||
O2 | |||||||
O3 | |||||||
O1 | Входы/выходы модуля расширения | ||||||
O2 | |||||||
O3 | |||||||
Нижний ряд, правый блок | |||||||
A1 | 28V , 2A | High Z | Выходы "открытый коллектор", ADC, цифровые входы | ||||
A2 | |||||||
A3 | |||||||
A4 | |||||||
R1 | 5V | High Z | Резистивные датчики, ADC, цифровые входы | ||||
R2 5.3) | |||||||
GND | |||||||
W1 | 30V | 3.3V | 1-Wire, GPIO | ||||
5V out | 5V, 0.5A | 5V | Выход 5V. Отключение при превышении тока. Программное включение-выключение. | ||||
A | 30 V | 0V | порт RS-485 (/dev/ttyAPP1) | ||||
B | 30 V | +5V | |||||
L | 30 V | 0V | Порт CAN или RS-485 (/dev/ttyAPP4).
Подключение RS-485: A к клемме L, B к клемме H. | ||||
H | 30 V | +5V | |||||
Vout 5.6+) | 1A | Выход питания. Входное напряжение, подключенное через диод. |
Примечания:
5.3) только в аппаратной ревизии 5.3
5.6+) только в аппаратной ревизиях 5.6 и выше
5.8+) только в аппаратной ревизиях 5.8 и выше
Защита входов
- Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 28 В) и импульсных помех.
- Защита от переполюсовки питания.
- Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки.
Универсальные входы/выходы A1-A4
Универсальные каналы состоят из параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов (подключенных к одной клемме канала).
Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx. Ключ Tx замыкает выходы на землю. Под управлением логических схем контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях:
- Активное (замкнут);на выход канала подается 0.
- Неактивное (разомкнут, высокий импеданс).
Такой тип выхода называется "открытый коллектор".
Выходы "открытый коллектор" на каналах Ax отображаются в ПО как Ax_OUT. Адрес канала: "wb-gpio/Ax_OUT".
Для каналов Ax входной каскад образуют аналогово-цифрового преобразователь ADCx и входное сопротивление Rx (100кОм) . Преобразователь ADCx имеет высокое входное сопротивление, он подключен постоянно и не влияет на работу канала в режиме вывода. В режиме ввода ключ Tx переводится в Неактивное состояние (разомкнут) и, следовательно, не влияет на замер напряжения на клемме канала. Входное сопротивление канала в режиме ввода определяется резистором Rx: если к клемме канала не подключены другие цепи, резистор "притянет" входное напряжение к 0 питания и преобразователь ADCx будет считать напряжение равным 0. Аналоговые входы на каналах Ax отображаются в ПО как Ax в разделе ADC. Адрес канала: "wb-adc/Ax".
Так же для каналов Аx есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как логическую единицу (срабатывание входа), меньше 1,5В - как логический ноль. Бинарные входы на каналах Ax отображаются в ПО как Ax_IN. Адрес канала бинарного входа: "wb-gpio/Ax_IN".
Резистивные входы R1 и R2
В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему регулируемому источнику тока. Контроллер подаёт заданный ток на вход, и измеряет при этом на нём напряжение. Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление, подключенное к входу.
Каждый вход также можно перевести в режим обычного аналогового входа в настройках. В этом режиме источник тока отключен и вход измеряет напряжение в диапазоне 0-3.0В.
Входы R1-R2 также работают как бинарные входы.
При включенном источнике тока (режим по-умолчанию) вход оказывается подтянут к питанию. Если к входу ничего не подключено, то это состояние воспринимается как логическая единица. Если соединить клеммник с землёй, то это соответствует логическому нулю. Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и GND.
В альтернативном режиме, при выключенном источнике тока, вход подтянут к земле. Логический ноль соответствует входу, к которому ничего не подключено; логическая единица - входу, на которое подаётся напряжение > 3В. Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и клеммником 5V out, либо плюсом питания.
1-Wire и +5V
1-Wire - шина для подключения внешних датчиков по двум или трём проводам. Так как это шина, можно подключить несколько устройств на один порт 1-Wire.
Для питания датчиков удобно использовать выход +5V.
Он защищен от КЗ и подачи повышенного напряжения. При питании контроллера от аккумулятора выход +5V остается активным. Так же есть программное управление этим выходом (его можно отключать).
Подробнее смотрите 1-Wire.
Питание
Wiren Board 5 имеет три внешних входа для подключения блоков питания: DC jack, клеммники и Passive PoE. Возможно одновременное подключения источников к разным входам, в том числе с разным напряжением. Подробнее:
От внешнего блока питания
Допустимый диапазон питания 7-28В. Среднее потребление платы - 1,5-2 Вт. Но т.к. модуль GSM потребляет импульсно до 8 Вт, рекомендуется использовать блоки питания с мощностью не менее 10 Вт.
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND.
Только в аппаратной ревизии 5.8 и выше: Блок клемм питания содержит две клеммы Vin, к которым можно подключить два независимых блока питания для резервирования. Земли блоков питания должны быть соединены и подключены к клемме GND.
Power over Ethernet
Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите Power over Ethernet.
Аккумулятор
Wiren Board позволяет подключить внутренний модуль резервного питания WBMZ-BATTERY с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором.