Wiren Board 4: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(не показано 106 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.
== Краткое техническое описание ==
Сокращённая версия, полная версия здесь.


'''Wiren Board 4''' - универсальный контроллер для автоматизации с открытым ПО на базе Linux, ведущая модель линейки Wiren Board.
'''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
* 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


Предназначен для домашней и промышленной автоматизации и мониторинга: опроса датчиков и счетчиков, использования в качестве УСПД, в системах АСКУЭ, в системах “умного дома”.
== 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]]


== Первое включение ==
Ниже дано описание Wiren Board 4 ревизии 4.2.
Если вы впервые запускаете контроллер, прочитайте [[Wiren Board 4:Первое включение]].


== Полное техническое описание ==
'''В процессе наполнения'''
* [[Wiren Board 4:Аппаратная часть]]


== Краткое описание ==
* [[Wi-Fi]] (Realtek [[RTL8188EU]]), опционально Wi-Fi+BT на чипе RTL8723BU
*Операционная система: Debian Linux 7.0. Собственный веб-интерфейс.
* GSM/GPRS модем - SIMCom [[SIM900R]]
*Процессор и память: 454 МГц ARM9, 64 МБ RAM, 8 ГБ microSD
* Ethernet 10/100
*Беспроводная связь: Wi-Fi, GSM/GPRS, 433 МГц
* 2 x USB-host
*Порты: Ethernet 10/100, USB 2.0, 2х[[RS-485 |RS-485]], 1-wire, опции: RS-232, CAN
* 2 порта [[RS-485]]
*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 ==
* Напряжение питания: 9-25V, passive PoE (опция)
Категории поддерживаемых устройств:
* Подержка Li-Ion аккумулятора (аккумулятор не входит в комплект поставки)
* водо- и энергосчётчики с импульсными выходами и RS-485
* Аппаратный watchdog-таймер
* устройства управления подачей питания (релейные модули) с интерфейсом RS-485
* Опция - радиомодуль [[RFM69H]] 433MHz
* цифровые и аналоговые датчики, в том числе удалённые по RS-485. Измеряемые параметры: температура, влажность, освещённость, наличие газов, давление
* Слот расширения, поддерживаемые модули расширения:
* устройства управления освещением: релейные модули, диммеры, контроллеры светодиодных лент, работающие по RS-485, радио 433 Мгц
**  Радиомодуль [[NRF24L01]] 2.4 GHz для установки в слот расширения
**  Модуль расширения RS-232


Список протестированного оборудования: [[Поддерживаемые устройства]]. Если у вас есть вопросы по выбору/подключению устройств из списка, задавайте их на [http://{{SERVERNAME}}/forums/ форуме].
См. также [[Wiren Board 4: implementation details| детали реализации аппаратной части]]


== Отличия от Wiren Board Smart Home 3.5 ==
==Технические характеристики==


Добавлены:
{|  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
|-


*    оптоизолированный порт RS-485
|rowspan="4" | Беспроводная связь || Wi-Fi || ||
*    входы для сигналов “сухой контакт” с защитой от помех
|-
*    возможность установки модулей расширения
|| [[SIM900R|GSM/GPRS]] ||  1 сим-карта || microSIM
*    независимый сторожевой таймер (watchdog)
|-
*    влагозащитное покрытие
|| пакетное радио || 433 MHz || (Опция) Устройства "Ноолайт", датчики Oregon
*    защита зарядки аккумулятора при отрицательной температуре
|-
*    самозажимные клеммники
|| NRF24 || 2,4GHz || (Опция) Для связи с такими же модулями NRF24
*    диапазон питания расширен до 9-24В
|-




|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.
|-


== Список основных статей ==
|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.
|-
|}


=== Hardware ===
== 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
|-


[[Wiren Board 4:Аппаратная часть| '''Wiren Board 4:Аппаратная часть''']]
! 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 || || ||
|-


[[Файл:WB 4.3.pdf | Схема Wiren Board 4]]
! 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
|-


[[Файл:WB 4.2 чертеж.pdf | Чертеж Wiren Board 4]]
| Rel1 || Rel1 || 250, 2A || разомкнуто ||первое реле
|-
| Rel2 || Rel2 || 250, 2A || разомкнуто ||второе реле
|-
|}


[[WB 4: Errata | Аппаратные ошибки/особенности Wiren Board 4 rev. 4.3]]
== Защита входов ==


[[Питание USB-портов]]
По сравнению с 3 версией, значительно улучшена защита входов и общая помехозащищенность.


[[Доступ к RS-485 портам с PC]]
1. Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24V) и импульсных помех.


[[Hardware Low voltage control|Управление низковольтной нагрузной]]
2. Защита от переполюсовки питания.


[[Уникальные идентификаторы]] - для идентификации устройства, привязки софта
3. Один оптоизолированный порт RS-485.


=== Software ===
4. Диодная защита ключей на входах A1-A5 и DR1-DR4 от индуктивной нагрузки.
[[Debug UART]]


[[Создание microSD-карты с образом | Создание microSD-карты с образом для обновления прошивки]]
5. Защита от искрения контактов реле.


[[Стандартный образ ФС]]
== Список GPIO ==
См. [[Wiren Board 4: Список GPIO]]


[[Работа с GPIO]]
== Схема и чертеж ==
'''Принципиальная схема Wiren Board 3.5''' - [[Файл:WB 4.3.pdf]]


[[Wiren Board 4:Список GPIO]]


[[Работа с последовательным портом из Linux]]
См. [[Чертеж платы Wiren Board 3.3]]
 
[[Zabbix support]]
 
Подсистемы:
 
* [[ADC#Software]]
* [[Управление низковольтной нагрузкой#Пример работы в Linux]]
* [[SIM900R#В Wiren Board|GSM/GPRS]]
* [[RS-485]] через [[SC16IS752]]
* [[Wi-Fi Old|Wi-Fi]]
* [[Buzzer]]
 
[[Пересборка Device Tree]]
 
[[Сборка ядра]]
 
[https://github.com/OLIMEX/OLINUXINO/tree/master/SOFTWARE/iMX233 Примеры от Olimex]

Версия 17:27, 30 марта 2015

Wiren Board 4

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

Краткое техническое 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
  • 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=1636