Wiren Board 4: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(не показано 109 промежуточных версий 7 участников)
Строка 1: Строка 1:
[[Файл:WB4 main.png|400px|thumb|right|Wiren Board 4]]
[[Файл:WB4 main.png|300px|thumb|right|Wiren Board 4]]
 
'''Wiren Board 4''' - контроллер домашней и промышленной автоматизации, последняя модель линейки Wiren Board.
'''Wiren Board 4''' - универсальный контроллер для автоматизации с открытым ПО на базе Linux, ведущая модель линейки Wiren Board.
 
Предназначен для домашней и промышленной автоматизации и мониторинга: опроса датчиков и счетчиков, использования в качестве УСПД, в системах АСКУЭ, в системах “умного дома”.
 
== Первое включение ==
Если вы впервые запускаете контроллер, прочитайте [[Wiren Board 4:Первое включение]].
 
== Полное техническое описание ==
* [[Wiren Board 4:Аппаратная часть]]
 
== Краткое описание ==
== Краткое описание ==
*Операционная система: Debian Linux 7.0. Собственный веб-интерфейс.
Сокращённая версия, полная версия здесь.
*Процессор и память: 454 МГц ARM9, 64 МБ RAM, 8 ГБ microSD
*Беспроводная связь: Wi-Fi, GSM/GPRS, 433 МГц
*Порты: Ethernet 10/100, USB 2.0, 2х[[RS-485 |RS-485]], 1-wire, опции: RS-232, CAN
*Входы/выходы:
**5 входов АЦП до 30 В
**2 входа для резистивных датчиков
**4 входа для датчиков “сухой контакт”
**9 выходов “открытый коллектор”
**2 реле 250В/2A
*Корпус: 103x87x20 мм, на DIN-рейку
*Условия эксплуатации: 0..70C (-40..85C по запросу)
*Watchdog, динамик, часы реального времени RTC, влагозащитное покрытие, разъём для подключения Li-Ion аккумулятора
 
== Поддерживаемое оборудование ==
Категории поддерживаемых устройств:
* водо- и энергосчётчики с импульсными выходами и RS-485
* устройства управления подачей питания (релейные модули) с интерфейсом RS-485
* цифровые и аналоговые датчики, в том числе удалённые по RS-485. Измеряемые параметры: температура, влажность, освещённость, наличие газов, давление
* устройства управления освещением: релейные модули, диммеры, контроллеры светодиодных лент, работающие по RS-485, радио 433 Мгц


Список протестированного оборудования: [[Поддерживаемые устройства]]. Если у вас есть вопросы по выбору/подключению устройств из списка, задавайте их на [http://{{SERVERNAME}}/forums/ форуме].
Порты контроля датчиков и оборудования:
* 2 x RS-485
* 7 аналоговых входов
* 10 цифровых входов
* 9 цифровых выходов
* ''(опционально)'' радиомодуль RFM69H 433 МГц
* ''(опционально)'' Bluetooth 4 (Smart, Low Energy)
Порты связи:
* Ethernet 10/100
* Wi-Fi (опционально Wi-Fi + )
* GSM/GPRS
Порты расширения:
* 2 x USB-host
* слот расширения. Поддерживаемые модули расширения:
** радиомодуль 2.4 ГГц NRF24L01
** порт RS-232
Надёжность:
* аппаратный watchdog
* подержка Li-Ion аккумулятора (аккумулятор поставлется отдельно!)
* напряжение питания: 9-25 В ''(опционально passive PoE)''
Программное обеспечение:
* Linux Debian 7.0, стандартная сборка + собственный репозиторий
* сервер MQTT Mosquitto
* собственный веб-интерфейс


== Отличия от Wiren Board Smart Home 3.5 ==
== Описание ==
<!--[[Файл:WB3.3 MAIN.png|thumb|500px|Wiren Board Smart Home rev 3.5 components]]
[[File:IMG 0260.png|thumb|500px|Wiren Board Smart Home rev. 3.5 top]]
[[File:WB3.5.png|thumb|500px|Wiren Board Smart Home rev. 3.5 обозначения]]-->
[[Файл:Чертеж WB4.png |thumb|500px|Wiren Board 4. Чертеж]]
[[Файл:Схема защиты входов.png|thumb|200px]|Схема защиты входов и выходов]]


Добавлены:
Ниже дано описание Wiren Board 4 ревизии 4.2.


*    оптоизолированный порт RS-485
'''В процессе наполнения'''
*    входы для сигналов “сухой контакт” с защитой от помех
*    возможность установки модулей расширения
*    независимый сторожевой таймер (watchdog)
*    влагозащитное покрытие
*    защита зарядки аккумулятора при отрицательной температуре
*    самозажимные клеммники
*    диапазон питания расширен до 9-24В


* [[Wi-Fi]] (Realtek [[RTL8188EU]]), опционально Wi-Fi+BT на чипе RTL8723BU
* GSM/GPRS модем - SIMCom [[SIM900R]]
* Ethernet 10/100
* 2 x USB-host
* 2 порта [[RS-485]]


* Напряжение питания: 9-25V, passive PoE (опция)
* Подержка Li-Ion аккумулятора (аккумулятор не входит в комплект поставки)
* Аппаратный watchdog-таймер
* Опция - радиомодуль [[RFM69H]] 433MHz
* Слот расширения, поддерживаемые модули расширения:
**  Радиомодуль [[NRF24L01]] 2.4 GHz для установки в слот расширения
**  Модуль расширения RS-232


== Список основных статей ==
См. также [[Wiren Board 4: implementation details| детали реализации аппаратной части]]


=== Hardware ===
==Технические характеристики==


[[Wiren Board 4:Аппаратная часть| '''Wiren Board 4:Аппаратная часть''']]
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
|  ||  '''параметр''' || '''значение'''|| '''Комментарии'''  
|-
|rowspan="3" | Софт || Операционная система || Debian Linux 7.0, mainline kernel 3.13 ||
|-
|rowspan="3" | Контроллер || Процессор || 454MHz CPU Freescale iMX233 ||
|-
|| Память оперативная || 64 MB ||
|-
|| Память энергонезависимая || 4-8Gb || microSD-карта
|-


[[Файл:WB 4.3.pdf | Схема Wiren Board 4]]
|rowspan="4" | Беспроводная связь || Wi-Fi || ||
|-
|| [[SIM900R|GSM/GPRS]] ||  1 сим-карта || microSIM
|-
|| пакетное радио || 433 MHz || (Опция) Устройства "Ноолайт", датчики Oregon
|-
|| NRF24 || 2,4GHz || (Опция) Для связи с такими же модулями NRF24
|-


[[Файл:WB 4.2 чертеж.pdf | Чертеж Wiren Board 4]]


[[WB 4: Errata | Аппаратные ошибки/особенности Wiren Board 4 rev. 4.3]]
|rowspan="6"| Порты || Ethernet || 10/100 (RJ-45)||
|-
|| USB Host 2.0 ||  2 порта (один снаружи + один внутри) ||
|-
|| [[Аудиовыход]] ||1x || Audio Jack 3,5 мм. Стерео
|-
||[[RS-485]]|| 2x, изолированный + неизолированный || Управление светом по DMX512,
подключение по Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4
|-
|| [[Debug UART]]|| Вывод отладочной консоли ||  Подключается через переходник UART-USB.
|-
||[[1-Wire]] || 2x || Подключение по 1-Wire датчиков температуры и т.д.
|-
|rowspan="4"| Подключение датчиков || [[ADC | АЦП]] || 5x  : (2x до 24V , 3x - до 5V) ||
|-
||[[Входы для резистивных датчиков]] ||2 x || подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
|-
|| [[Входы "сухой контакт"]] || 4x || Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|-
|| Цифровые входы || 2x || до 24V. Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|-


[[Питание USB-портов]]
|rowspan="2"| Выходы || [[Управление низковольтной нагрузкой]] || 9 выходов, 24V/2A || Выходы типа "открытый коллектор",
управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п.
|-
|| [[WB_SH_3.5:_%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA_GPIO#GPIO_.D0.BD.D0.B0_.D1.80.D0.B5.D0.BB.D0.B5|Реле]]|| 2x 250V/2A || Нормально разомкнутые контакты.
|-
|rowspan="4"| А также || [[WB3.3:_Список_GPIO|GPIO]] || 8x || мультиплексированы с друмими входами/выходами
|-
||[[Buzzer|Излучатель звука]]|| 1x || "[[Buzzer|пищалка]]".
|-
|| Часы реального времени || [[RTC]] || Резервная батарейка
|-
|| Сторожевой таймер || || Отдельный аппаратный watchdog
|-
|rowspan="2"| [[Питание]] || Рабочее напряжение || 9-24V ||rowspan="2"| Работа от резервного Li-Pol аккумулятора,
питание по витой паре - PoE
|-
|| Потребляемая мощность || <3 Вт
|-
|rowspan="2"| Конструкция || [[Чертеж платы Wiren Board 3.3 | Размеры]] || 103x87x20 мм
|-
|| Корпус || 6U на DIN рейку ||Gainta D6MG
|-
|rowspan="1"|Эксплуатация || Рабочая температура || 0..70C (-40..85C по запросу) || Покрытие лаком для влагозащиты.
|-
|}


[[Доступ к RS-485 портам с PC]]
== Клеммники ==
{|  border="1" width="59%" class="wikitable" style="text-align:center"
|
'''подпись'''
|| '''функция'''|| '''Max. V, I''' || '''cостояние'''
'''по умолчанию'''
| width="30%"|'''комментарии'''
|-
! colspan="8"| Верхний ряд, правый блок
|-
| Vin  || Vin || 24V || ||Входное напряжение
|-
| GND || GND || || ||
|-
| O1 || O1 || || || rowspan="3" |Входы/выходы модуля расширения
|-
| O2 || O2 || ||
|-
| O3 || O3 || ||
|-
| A || [[RS-485]] A || 30 V || 0V ||rowspan="2" |Неизолированный RS-485
|-
| B || [[RS-485]] B || 30 V || +5V
|-
| (9-24)V_OUT || (9-24)V_OUT || 24V || ||Входное напряжение, выход
|-
| GND || GND || || ||
|-
| A-O || [[RS-485]] A || 30 V || 0V || rowspan="2" |Оптоизолированный RS-485
|-
| B-O || [[RS-485]] B || 30 V || +5V
|-
| GND-O || GND-O  || || || Земля оптоизолированного RS-485
|-


[[Hardware Low voltage control|Управление низковольтной нагрузной]]
! colspan="8"| Нижний ряд, левый блок
|-
| 5V out || 5Vout|| 5V, 0.5A || 5V || выход 5V (для датчиков 1-Wire)
|-
| W1 || W1/GPIO || 30V || 3.3V || rowspan="2" |1-Wire,"сухой контакт"
|-
| W2 || W2/GPIO || 30V || 3.3V
|-
| R1 || R1/GPIO/ADC5 || 5V || High Z || rowspan="2" |Резистивные датчики, [[ADC]], цифровые входы (GPIO) без подтяжки
|-
| R2 || R2/GPIO/ADC6 || 5V || High Z
|-
| A1 || FET1/ADC1 || Vin , 2A || High Z || rowspan="3" |[[Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[ADC]]
|-
| A2 || FET2/ADC2 || Vin , 2A || High Z
|-
| A3 || FET3/ADC3] || Vin , 2A || High Z
|-
| A4 || FET4/ADC4/DI1 || Vin , 2A || High Z || rowspan="2" | [[Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]],  [[ADC]] , цифровые входы DI
|-
| A5 || FET5/ADC5/DI2 || Vin , 2A || High Z
|-
| GND || GND || || ||
|-


[[Уникальные идентификаторы]] - для идентификации устройства, привязки софта
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок
|-
| GND || GND || || ||
|-
| GND || GND || ||
|-
| DR1 || FET_DR1/DR1 || Vin , 2A || +5V || rowspan="4" | [[Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], входы для "сухого контакта"
|-
| DR2 || FET_DR2/DR2 || Vin , 2A || +5V
|-
| DR3 || FET_DR3/DR3 || Vin , 2A || +5V
|-
| DR4 || FET_DR4/DR4 || Vin , 2A || +5V
|-


=== Software ===
| Rel1 || Rel1 || 250, 2A || разомкнуто ||первое реле
[[Debug UART]]
|-
| Rel2 || Rel2 || 250, 2A || разомкнуто ||второе реле
|-
|}


[[Создание microSD-карты с образом | Создание microSD-карты с образом для обновления прошивки]]
== Защита входов ==


[[Стандартный образ ФС]]
По сравнению с 3 версией, значительно улучшена защита входов и общая помехозащищенность.


[[Работа с GPIO]]
1. Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24V) и импульсных помех.


[[Wiren Board 4:Список GPIO]]
2. Защита от переполюсовки питания.


[[Работа с последовательным портом из Linux]]
3. Один оптоизолированный порт RS-485.


[[Zabbix support]]
4. Диодная защита ключей на входах A1-A5 и DR1-DR4 от индуктивной нагрузки.


Подсистемы:
5. Защита от искрения контактов реле.


* [[ADC#Software]]
== Список GPIO ==
* [[Управление низковольтной нагрузкой#Пример работы в Linux]]
См. [[Wiren Board 4: Список GPIO]]
* [[SIM900R#В Wiren Board|GSM/GPRS]]
* [[RS-485]] через [[SC16IS752]]
* [[Wi-Fi Old|Wi-Fi]]
* [[Buzzer]]


[[Пересборка Device Tree]]
== Схема и чертеж ==
'''Принципиальная схема Wiren Board 3.5''' - [[Файл:WB 4.3.pdf]]


[[Сборка ядра]]


[https://github.com/OLIMEX/OLINUXINO/tree/master/SOFTWARE/iMX233 Примеры от Olimex]
См. [[Чертеж платы Wiren Board 3.3]]

Версия 17:16, 30 марта 2015

Wiren Board 4

Wiren Board 4 - контроллер домашней и промышленной автоматизации, последняя модель линейки Wiren Board.

Краткое описание

Сокращённая версия, полная версия здесь.

Порты контроля датчиков и оборудования:

  • 2 x RS-485
  • 7 аналоговых входов
  • 10 цифровых входов
  • 9 цифровых выходов
  • (опционально) радиомодуль RFM69H 433 МГц
  • (опционально) Bluetooth 4 (Smart, Low Energy)

Порты связи:

  • Ethernet 10/100
  • Wi-Fi (опционально Wi-Fi + )
  • GSM/GPRS

Порты расширения:

  • 2 x USB-host
  • слот расширения. Поддерживаемые модули расширения:
    • радиомодуль 2.4 ГГц NRF24L01
    • порт RS-232

Надёжность:

  • аппаратный watchdog
  • подержка Li-Ion аккумулятора (аккумулятор поставлется отдельно!)
  • напряжение питания: 9-25 В (опционально passive PoE)

Программное обеспечение:

  • Linux Debian 7.0, стандартная сборка + собственный репозиторий
  • сервер MQTT Mosquitto
  • собственный веб-интерфейс

Описание

Wiren Board 4. Чертеж
Схема защиты входов и выходов

Ниже дано описание Wiren Board 4 ревизии 4.2.

В процессе наполнения

  • Wi-Fi (Realtek RTL8188EU), опционально Wi-Fi+BT на чипе RTL8723BU
  • GSM/GPRS модем - SIMCom SIM900R
  • Ethernet 10/100
  • 2 x USB-host
  • 2 порта RS-485
  • Напряжение питания: 9-25V, passive PoE (опция)
  • Подержка Li-Ion аккумулятора (аккумулятор не входит в комплект поставки)
  • Аппаратный watchdog-таймер
  • Опция - радиомодуль RFM69H 433MHz
  • Слот расширения, поддерживаемые модули расширения:
    • Радиомодуль NRF24L01 2.4 GHz для установки в слот расширения
    • Модуль расширения RS-232

См. также детали реализации аппаратной части

Технические характеристики

параметр значение Комментарии
Софт Операционная система Debian Linux 7.0, mainline kernel 3.13
Контроллер Процессор 454MHz CPU Freescale iMX233
Память оперативная 64 MB
Память энергонезависимая 4-8Gb microSD-карта
Беспроводная связь Wi-Fi
GSM/GPRS 1 сим-карта microSIM
пакетное радио 433 MHz (Опция) Устройства "Ноолайт", датчики Oregon
NRF24 2,4GHz (Опция) Для связи с такими же модулями NRF24
Порты Ethernet 10/100 (RJ-45)
USB Host 2.0 2 порта (один снаружи + один внутри)
Аудиовыход 1x Audio Jack 3,5 мм. Стерео
RS-485 2x, изолированный + неизолированный Управление светом по DMX512,

подключение по Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4

Debug UART Вывод отладочной консоли Подключается через переходник UART-USB.
1-Wire 2x Подключение по 1-Wire датчиков температуры и т.д.
Подключение датчиков АЦП 5x  : (2x до 24V , 3x - до 5V)
Входы для резистивных датчиков 2 x подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
Входы "сухой контакт" 4x Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
Цифровые входы 2x до 24V. Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
Выходы Управление низковольтной нагрузкой 9 выходов, 24V/2A Выходы типа "открытый коллектор",

управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п.

Реле 2x 250V/2A Нормально разомкнутые контакты.
А также GPIO 8x мультиплексированы с друмими входами/выходами
Излучатель звука 1x "пищалка".
Часы реального времени RTC Резервная батарейка
Сторожевой таймер Отдельный аппаратный watchdog
Питание Рабочее напряжение 9-24V Работа от резервного Li-Pol аккумулятора,

питание по витой паре - PoE

Потребляемая мощность <3 Вт
Конструкция Размеры 103x87x20 мм
Корпус 6U на DIN рейку Gainta D6MG
Эксплуатация Рабочая температура 0..70C (-40..85C по запросу) Покрытие лаком для влагозащиты.

Клеммники

подпись

функция Max. V, I cостояние

по умолчанию

комментарии
Верхний ряд, правый блок
Vin Vin 24V Входное напряжение
GND GND
O1 O1 Входы/выходы модуля расширения
O2 O2
O3 O3
A RS-485 A 30 V 0V Неизолированный RS-485
B RS-485 B 30 V +5V
(9-24)V_OUT (9-24)V_OUT 24V Входное напряжение, выход
GND GND
A-O RS-485 A 30 V 0V Оптоизолированный RS-485
B-O RS-485 B 30 V +5V
GND-O GND-O Земля оптоизолированного RS-485
Нижний ряд, левый блок
5V out 5Vout 5V, 0.5A 5V выход 5V (для датчиков 1-Wire)
W1 W1/GPIO 30V 3.3V 1-Wire,"сухой контакт"
W2 W2/GPIO 30V 3.3V
R1 R1/GPIO/ADC5 5V High Z Резистивные датчики, ADC, цифровые входы (GPIO) без подтяжки
R2 R2/GPIO/ADC6 5V High Z
A1 FET1/ADC1 Vin , 2A High Z Выходы "открытый коллектор", ADC
A2 FET2/ADC2 Vin , 2A High Z
A3 FET3/ADC3] Vin , 2A High Z
A4 FET4/ADC4/DI1 Vin , 2A High Z Выходы "открытый коллектор", ADC , цифровые входы DI
A5 FET5/ADC5/DI2 Vin , 2A High Z
GND GND
Нижний ряд, правый блок
GND GND
GND GND
DR1 FET_DR1/DR1 Vin , 2A +5V Выходы "открытый коллектор", входы для "сухого контакта"
DR2 FET_DR2/DR2 Vin , 2A +5V
DR3 FET_DR3/DR3 Vin , 2A +5V
DR4 FET_DR4/DR4 Vin , 2A +5V
Rel1 Rel1 250, 2A разомкнуто первое реле
Rel2 Rel2 250, 2A разомкнуто второе реле

Защита входов

По сравнению с 3 версией, значительно улучшена защита входов и общая помехозащищенность.

1. Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24V) и импульсных помех.

2. Защита от переполюсовки питания.

3. Один оптоизолированный порт RS-485.

4. Диодная защита ключей на входах A1-A5 и DR1-DR4 от индуктивной нагрузки.

5. Защита от искрения контактов реле.

Список GPIO

См. Wiren Board 4: Список GPIO

Схема и чертеж

Принципиальная схема Wiren Board 3.5 - Файл:WB 4.3.pdf


См. Чертеж платы Wiren Board 3.3

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Wiren_Board_4&oldid=1633