Wiren Board 4:Аппаратная часть: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(не показаны 152 промежуточные версии 4 участников)
Строка 1: Строка 1:
<languages/>
На этой странице подробно описывается аппаратная часть [[Wiren Board 4]].
<translate>
== Описание ==
<!--T:158-->
<!--[[Файл:WB3.3 MAIN.png|thumb|500px|Wiren Board Smart Home rev 3.5 components]]
[[File:WB4-2.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]
[[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]]


==Технические характеристики==


 
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
 
| ||  '''параметр''' || '''значение'''|| '''Комментарии'''
==Технические характеристики== <!--T:159-->
 
<!--T:160-->
[[File:WB4.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]
 
 
<!--T:161-->
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2" | '''ПО'''  
|-
| Операционная система || Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19.
|-
|-
!colspan="2" | '''Контроллер'''
|rowspan="1" | Софт || Операционная система || Debian Linux 7.0 || Свежая версия ядра появляется в репозитории регулярно
|-
|-
| Процессор || [[Special:MyLanguage/Freescale i.MX233|Freescale i.MX233]] 454 МГц
|rowspan="3" | Контроллер || Процессор || [[Freescale i.MX233]] 454 МГц ||
|-
|-
|| Память оперативная || DDR SDRAM 64 МБ
|| Память оперативная || 64 МБ || DDR SDRAM
|-
|-
|| Память энергонезависимая || Карта microSD до 32 ГБ
|| Память энергонезависимая || microSD || Карта 8 ГБ с образом ОС в комплекте
|-
|-


<!--T:162-->
|rowspan="4" | Беспроводная связь || [[Wi-Fi]] || || 802.11 b/g/n 2.4 ГГц
!colspan="2" | '''Беспроводные интерфейсы'''
|-
| [[Special:MyLanguage/Wi-Fi|Wi-Fi]] || 802.11 b/g/n 2.4 ГГц
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/GSM/GPRS|GSM/GPRS]] || 900/1800 МГц. GPRS multi-slot class 10/8 max. 85.6 kbps (downlink). SIM-карта формата microSIM
|| GSM/GPRS ||  [[SIM900R]] || SIM-карта формата microSIM
|-
|-
|| Пакетное радио 433 МГц || модуль RFM69H. Для связи с устройствами [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Noolite]], датчиками [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Oregon]]
|| Пакетное радио 433 МГц || RFM69H || Для связи с устройствами [[Таблица поддерживаемых устройств |Noolite]], датчиками [[Таблица поддерживаемых устройств |Oregon]]
|-
|-
|| Радиомодуль 2.4 ГГц || [[Special:MyLanguage/NRF24L01|NRF24L01]] Для связи с такими же модулями NRF24 ''(опция)''
|| Радиомодуль 2.4 ГГц || [[NRF24L01]] || Для связи с такими же модулями NRF24 ''(опция)''
|-
|-




<!--T:163-->
|rowspan="6"| Порты || Ethernet || 10/100 Мбит/с || Разъём RJ-45
!colspan="2"| '''Проводные интерфейсы'''
|-
| Ethernet || 10/100 Мбит/с, Разъём RJ-45
|-
|| USB 2.0 Host ||  2 порта (один внутри корпуса)
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Аудиовыход]] || Разъём 3,5 мм, стерео
|| USB 2.0 Host ||  2 порта (один внутри корпуса) ||  
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (один из портов изолированный)||есть программная поддержка протоколов Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4
|| [[Аудиовыход]] ||1x || Разъём 3,5 мм, стерео
|-
|-
|| Отладочная консоль || [[Special:MyLanguage/Debug UART|Debug UART]] Подключается через переходник USB-UART
||[[RS-485]]|| 2 порта (один из портов изолированный) || Управление светом по DMX512,
подключение по Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4
|-
|-
|| 2x [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || Подключение датчиков температуры, влажности
|| [[Debug UART]]|| Вывод отладочной консоли ||  Подключается через переходник UART-USB.
|-
|-
!colspan="2"| '''Подключение датчиков'''
||[[1-Wire]] || 2x || Подключение датчиков температуры, влажности
|-
|-
| 5x[[Special:MyLanguage/ADC | АЦП]] ||  2x до 24V , 3x - до 5V
|rowspan="4"| Подключение датчиков || [[ADC | АЦП]] || 5x : (2x до 24V , 3x - до 5V) ||
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Входы для резистивных датчиков]]  
||[[Входы для резистивных датчиков]] ||2 x || подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
|| Подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
|-
|-
|| 4x[[Special:MyLanguage/"Сухой контакт"|"Сухой контакт"]]  
|| [[Входы "сухой контакт"]] || 4x || Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|rowspan="2"| Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|-
|-
|| 2x[[Special:MyLanguage/DI | DI (цифровой вход)]]
|| Цифровые входы || 2x || до 24V. Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|-
|-


<!--T:164-->
|rowspan="2"| Выходы || [[Управление низковольтной нагрузкой]] || 9 выходов, 24V/2A || Выходы типа "открытый коллектор",  
!colspan="2"| '''Выходы'''
управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п.
|-
| 9x[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|"Открытый коллектор"]] || 24V/2A, управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п.
|-
|| 2xРеле || До 250В/3A, нормально разомкнутые контакты
|-
!colspan="2"| '''Прочее'''
|-
|-
| 8x[[Special:MyLanguage/GPIO|GPIO]] || мультиплексированы с другими входами/выходами
|| Реле || 2x || До 250В/3A, нормально разомкнутые контакты
|-
|-
||1x[[Special:MyLanguage/Buzzer|Излучатель звука]]|| "пищалка".
|rowspan="5"| А также || [[GPIO]] || 8x || мультиплексированы с другими входами/выходами
|-
|-
|| Часы реального времени || [[Special:MyLanguage/RTC|RTC]] Резервная батарейка
||[[Buzzer|Излучатель звука]]|| 1x || "пищалка".
|-
|-
|| Сторожевой таймер (watchdog) || Отдельный аппаратный watchdog, перезагружающий устройство целиком по питанию
|| Часы реального времени || [[RTC]] || Резервная батарейка
|-
|-
|| 1xРазъём для модуля расширения || Поддерживаемые модули расширения:<br>* Модуль расширения RS-232
|| Сторожевой таймер || || Отдельный аппаратный watchdog
|-
|-
!colspan="2"| '''Питание'''
|| Разъём для модуля расширения || 1x || Поддерживаемые модули расширения:<br>* Модуль расширения RS-232
|-
|-
|| Рабочее напряжение || 9-24 В  
|rowspan="2"| [[Питание]] || Рабочее напряжение || 9-25 В ||rowspan="2"| Работа от резервного Li-Pol аккумулятора ''(не входит в комплект поставки)'',
питание по витой паре - Passsive Power over Ethernet ''(опция)''
|-
|-
|| Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
|| Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
|-
|-
| Работа от резервного аккумулятора || Поддерживаются Li-ion
|rowspan="2"| Конструкция || Габариты || 103x87x20 мм
|-
||питание по витой паре || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]]
|-
|-
|| Габаритные размеры || плата - 103x87x20 мм, в корпусе на DIN рейку 6U
|| Корпус || 6U на DIN рейку ||Gainta D6MG
|-
|-
||Эксплуатация || Рабочая температура - 0..70C (-40..85C по запросу) Покрытие лаком для влагозащиты.
|rowspan="1"|Эксплуатация || Рабочая температура || 0..70C (-40..85C по запросу) || Покрытие лаком для влагозащиты.
|-
|-
|}
|}


 
== Клеммники ==
 
{|  border="1" width="59%" class="wikitable" style="text-align:center"
== Клеммники == <!--T:165-->
 
<!--T:166-->
[[File:Схемки защиты WB4-2.png|thumb|400px|Схема защиты входов и выходов]]
 
<!--T:167-->
Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите описание входов/выходов и статью [[Special:MyLanguage/Мультиплексирование портов|Мультиплексирование портов]].
 
<!--T:168-->
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
|  
|  
'''подпись'''  
'''подпись'''
|| '''Max. V, I'''  
|| '''функция'''|| '''Max. V, I''' || '''cостояние'''  
| width="10%" | '''cостояние''' '''по умолчанию'''
'''по умолчанию'''
| width="60%"|'''Функции'''
| width="30%"|'''комментарии'''
|-
|-
! colspan="8"| Верхний ряд, правый блок
! colspan="8"| Верхний ряд, правый блок
|-
|-
| '''Vin'''   || 24V || ||Входное напряжение
| Vin  || Vin || 24V || ||Входное напряжение
|-
|-
| '''GND''' || || ||
| GND || GND || || ||
|-
|-
| '''O1''' || rowspan="3"| || rowspan="3"| || rowspan="3" |Входы/выходы модуля расширения
| O1 || O1 || || || rowspan="3" |Входы/выходы модуля расширения
|-
|-
| '''O2'''
| O2 || O2 || ||
|-
|-
| '''O3'''
| O3 || O3 || ||
|-
|-
| '''A''' || 30 V || 0V ||rowspan="2" |Неизолированный порт [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]]
| A || [[RS-485]] A || 30 V || 0V ||rowspan="2" |Неизолированный RS-485
|-
|-
| '''B''' || 30 V || +5V  
| B || [[RS-485]] B || 30 V || +5V  
|-
|-
| '''(9-24)V_OUT''' || 24V || ||Входное напряжение, выход, для питания устройств по шине RS-485
| (9-24)V_OUT || (9-24)V_OUT || 24V || ||Входное напряжение, выход
|-
|-
| '''GND''' ||| || ||
| GND || GND || || ||
|-
|-
| '''A-iso''' || 30 V || 0V || rowspan="2" |Оптоизолированный порт [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]]
| A-O || [[RS-485]] A || 30 V || 0V || rowspan="2" |Оптоизолированный RS-485
|-
|-
| '''B-iso''' || 30 V || +5V
| B-O || [[RS-485]] B || 30 V || +5V
|-
|-
| '''GND-iso''' || || || Земля оптоизолированного RS-485
| GND-O || GND-O  || || || Земля оптоизолированного RS-485
|-
|-


<!--T:169-->
! colspan="8"| Нижний ряд, левый блок
! colspan="8"| Нижний ряд, левый блок
|-
|-
| '''5V out''' || 5V, 0.5A || 5V || выход 5V (для датчиков 1-Wire)
| 5V out || 5Vout|| 5V, 0.5A || 5V || выход 5V (для датчиков 1-Wire)
|-
|-
| '''W1''' || rowspan="2"| 30V || rowspan="2"| 3.3V || rowspan="2" |[[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]], GPIO
| W1 || W1/GPIO || 30V || 3.3V || rowspan="2" |1-Wire,"сухой контакт"
|-
|-
| '''W2'''
| W2 || W2/GPIO || 30V || 3.3V
|-
|-
| '''R1''' || rowspan="2"| 5V || rowspan="2"|High Z || rowspan="2" |Резистивные датчики, [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]], цифровые входы (GPIO) без подтяжки
| R1 || R1/GPIO/ADC5 || 5V || High Z || rowspan="2" |Резистивные датчики, [[ADC]], цифровые входы (GPIO) без подтяжки
|-
|-
| '''R2'''
| R2 || R2/GPIO/ADC6 || 5V || High Z
|-
|-
| '''A1''' || rowspan="3"| Vin , 2A || rowspan="3"| High Z || rowspan="3" |[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]]  
| A1 || FET1/ADC1 || Vin , 2A || High Z || rowspan="3" |[[Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[ADC]]  
|-
|-
| '''A2'''   
| A2 || FET2/ADC2 || Vin , 2A || High Z
|-
|-
| '''A3'''
| A3 || FET3/ADC3] || Vin , 2A || High Z
|-
|-
| '''A4''' || rowspan="2"| Vin , 2A || rowspan="2"| High Z || rowspan="2" | [[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]],  [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]] , цифровые входы DI
| A4 || FET4/ADC4/DI1 || Vin , 2A || High Z || rowspan="2" | [[Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]],  [[ADC]] , цифровые входы DI
|-
|-
| '''A5'''
| A5 || FET5/ADC5/DI2 || Vin , 2A || High Z
|-
|-
| '''GND''' || ||
| GND || GND || || ||
|-
|-


<!--T:170-->
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок
|-
|-
| '''GND''' || rowspan="2"| || rowspan="2"| ||rowspan="2"|
| GND || GND || || ||
|-
|-
| '''GND'''
| GND || GND || ||
|-
|-
| '''D1''' || rowspan="4"| Vin , 2A || rowspan="4"| +5V || rowspan="4" | [[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], входы для [[Special:MyLanguage/"Сухой контакт" | "сухого контакта"]]
| DR1 || FET_DR1/DR1 || Vin , 2A || +5V || rowspan="4" | [[Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], входы для "сухого контакта"
|-
|-
| '''D2'''
| DR2 || FET_DR2/DR2 || Vin , 2A || +5V
|-
|-
| '''D3'''
| DR3 || FET_DR3/DR3 || Vin , 2A || +5V
|-
|-
| '''D4'''
| DR4 || FET_DR4/DR4 || Vin , 2A || +5V
|-
|-


<!--T:171-->
| Rel1 || Rel1 || 250, 2A || разомкнуто ||первое реле
| '''Relay1''' || rowspan="2"| 250, 2A || rowspan="2"| разомкнуто ||первое реле
|-
|-
| '''Relay2''' || второе реле
| Rel2 || Rel2 || 250, 2A || разомкнуто ||второе реле
|-
|-
|}
|}


== Защита входов == <!--T:172-->
== Защита входов ==


<!--T:173-->
По сравнению с 3 версией, значительно улучшена защита входов и общая помехозащищенность.
По сравнению с 3 версией, значительно улучшена защита входов и общая помехозащищенность.
#Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) и импульсных помех.
#Защита от переполюсовки питания.
#Один оптоизолированный порт RS-485.
#Диодная защита ключей на входах Ax и Dx от индуктивной нагрузки.
#Защита от искрения контактов реле.


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


2. Защита от переполюсовки питания.


3. Один оптоизолированный порт RS-485.


== Универсальные входы/выходы Ax и Dx== <!--T:174-->
4. Диодная защита ключей на входах A1-A5 и DR1-DR4 от индуктивной нагрузки.


<!--T:175-->
5. Защита от искрения контактов реле.
[[File:Ax.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A3]]
[[File:А5.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A4 А5]]
[[File:Dx.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов Dx]]
Универсальные каналы состоят из
параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов
(подключенных к одной клемме канала).


<!--T:176-->
== Список GPIO ==
Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx.
=== GPIO для транзисторов управления низковольтной нагрузкой  ===
Ключ Tx, замыкает выходы на землю.
Под управлением логических схем
контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях:


<!--T:177-->
{| border="1"
*Активное (замкнут);на выход канала подается 0.
| клеммник || функция|| GPIO  || вывод olinuxino || комментарии
|-


<!--T:178-->
| Клеммник ADC1  || '''FET'''/ADC ||  17 || 20 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; ADC channel 3
*Неактивное (разомкнут, высокий импеданс).
|-
Такой тип выхода называется "открытый коллектор".


<!--T:179-->
| Клеммник ADC2  || '''FET'''/ADC ||  7 || 18 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; ADC channel 4
Для каналов Ax входной каскад образуют аналогово-цифрового преобразователь ADCx и входное сопротивление Rx.
|-
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 считает напряжение 0.


<!--T:180-->
| Клеммник ADC3  || '''FET'''/ADC ||  5 || 16 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; ADC channel 6
Для каналов А4 и А5 есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как срабатывание входа.
|-


<!--T:181-->
Для каналов типа Dx входной каскад - это схема для подключения "сухих контактов". Этот каскад постоянно подает напряжение 5В на клемму.
В режиме ввода, ключ Tx переводится в неактивное состояние (разомкнут).При замыкании клеммы на 0, через через канал течет небольшой ток (2 ма).
Это воспринимается контроллером как срабатывание входа.
Замыкание ключа Tx также воспринимается как срабатывание входа.
В режиме вывода входной каскад не влияет на работу канала, при условии что к каналу подключена  нагрузка с напряжением больше 5В.


| Клеммник ADC4 (out)  || '''FET'''/ADC/DI || 53  || 14 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; ADC channel 0; цифровой вход
|-




| Клеммник ADC5 (out)  || '''FET'''/ADC/DI || 2  || 13 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; ADC channel 1 ; цифровой вход
|-


== Резистивные входы == <!--T:182-->
| Клеммник D1 (out)  || '''FET'''/DI || 248  ||  GPIO6@ [[LAN9514]]  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
|-


<!--T:183-->
| Клеммник D2 (out)  || '''FET'''/DI ||  247 ||  GPIO5@ [[LAN9514]]  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
Каждая клемма подключена к внутреннему
|-
регулируемому источнику тока.
Контроллер устанавливает ток через сенсор, при этом замеряя напряжение на клемме, соответственно
пересчитывая его сопротивление.
При необходимости и поддержке соответсвущей программы, резистивные входы могут быть
использованы как дополнительные аналоговые/бинарные входы,




| Клеммник D3 (out)  || '''FET'''/DI ||  246 ||  GPIO4@ [[LAN9514]]  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
|-




== Модули расширения == <!--T:184-->
| Клеммник D4 (out)  || '''FET'''/DI || 245  ||  GPIO3@ [[LAN9514]]  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
|-
|}


<!--T:185-->
=== GPIO на клеммниках  ===
См. соответствующие статьи для описания подключения и работы в ПО:


<!--T:186-->
{| border="1"
* [[Wiren Board 4: Модуль расширения RS-232|Wiren Board 4: Модуль расширения RS-232]]
| клеммник || функция|| GPIO  || вывод olinuxino || комментарии
* [[Wiren Board 4: Модуль расширения CAN|Wiren Board 4: Модуль расширения CAN]]
|-
* [[Wiren Board 4: Модуль расширения UART-CAN|Wiren Board 4: Модуль расширения UART-CAN]]


| Клеммник ADC4 (in)  || FET/ADC/'''DI'''  ||  123 || GPIO3 @ [[SC16IS752]]  ||Выход "открытый коллектор"; ADC channel 0; цифровой вход
|-


| Клеммник ADC5 (in)  || FET/ADC/'''DI''' || 1  ||  12@CON1||Выход "открытый коллектор"; ADC channel 1; цифровой вход
|-


== Питание == <!--T:187-->
| Клеммник R1  || '''GPIO''', вход резистивных датчиков || 16 ||  19 @ CON1 || ADC channel 7
|-
| Клеммник R2  || '''GPIO''', вход резистивных датчиков || 6  ||  17 @ CON1 || ADC channel 5 (подтянут к 3.3V (как?))
|-


<!--T:188-->
[[File:Питание версии4.png|thumb|300px|Блок-схема питания WB 4]]




| Клеммник 1-WIRE1  || '''1-wire/'''GPIO || 52 || 26 @ CON1 || встроенная подтяжка, 1-wire по-умолчанию
|-
| Клеммник 1-WIRE2  || '''1-wire'''/GPIO || 50 || 25 @ CON1 || встроенная подтяжка, 1-wire по-умолчанию
|-




=== От внешнего блока питания === <!--T:189-->
|}


<!--T:190-->
=== GPIO для входов "сухой контакт"  ===
Допустимый диапазон питания 7-24В.
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:191-->
{| border="1"
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND.
| клеммник || функция|| GPIO  || вывод olinuxino || комментарии
|-


| Клеммник D1 (in)  || FET/'''DI''' || 36  ||  7 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
|-


| Клеммник D2 (in)  || FET/'''DI''' || 37  ||  8 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
|-




=== Power over Ethernet === <!--T:192-->
| Клеммник D3 (in)  || FET/'''DI''' ||  38 ||  9 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
|-


<!--T:193-->
Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]].


| Клеммник D4 (in)  || FET/'''DI''' || 39  ||  10 @ CON1  ||Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
|-


|}


=== GPIO на реле ===


=== Аккумулятор === <!--T:194-->
{| border="1"
|Linux GPIO ||вывод olinuxino || комментарии
|-
|  33 || 4@CON1  ||  Relay 2
|-
|  34 || 5@CON1  ||  Relay 1
|-
|}


<!--T:195-->
=== GPIO для внутреннего использования ===
Wiren Board позволяет подключить Li-Ion (Li-Pol) аккумулятор c максимальным напряжением 4.2В. При подключении питания аккумулятор заряжается током до 0,5 А.


<!--T:196-->
{| border="1"
Есть защита от зарядки при отрицательных температурах. Но защита от переразряда аккумулятора отсутствует, поэтому настоятельно рекомендуется использовать аккумуляторы с встроенной схемой защиты.
|Linux GPIO || ||
|-
| 51 ||  27 @ CON1 || ADC MUX A
|-
| 57 ||  22 @ CON1 || ADC MUX B
|-
| 54 ||  21 @ CON1 || ADC MUX C
|-




<!--T:197-->
|  ||  7 @ CON1 ||  3.3V rail shutdown
'''Соблюдайте полярность подключения аккумулятора!'''
|-


| 3  || 12@CON2 ||  sc16is752 chip select
|-
| 25 || 27@CON2 ||  IRQ sc16is752
|-


| 92 ||  24 @ CON2 ||  [[RFM69H]] IRQ
|-
| 4  ||  15 @ CON1 ||  [[RFM69H]] chip select
|-
|  91 ||  25 @ CON2 ||  [[RFM69H]] _DIO2
|-
|  ||  ||  [[NRF24L01]] chip select
|-
|  ||  ||  [[NRF24L01]] enable
|-




== Работа с клеммами WAGO 250 == <!--T:198-->
|  120 || GPIO0 @ [[SC16IS752]]  ||  RS-485 isolated supply enable
|-


<!--T:199-->
[[File:Wago.jpeg|thumb|300px|Работа с клеммами WAGO 250]]


<!--T:200-->
|  124 || GPIO4 @ [[SC16IS752]]  ||  SIM900R power FET
В качестве интерфейсных клемм в контроллере
|-
применены клеммы WAGO 250 Series.
|  125 || GPIO5 @ [[SC16IS752]]  ||  SIM900R power KEY
Это самозажимные клипсы. При вставке очищенного
|-
одножильного провода в гнездо, он автоматически
зажимается пружинной защѐлкой.
Для вставки многожильных проводов, необходимо отжать
пружину, нажав на кнопку клипсы. Кнопка имеет паз под
шлицевую отвертку.
Для извлечения провода, нужно отжать пружину, нажав на
кнопку клипсы, и вытащить провод.




|  249 || GPIO7 @ [[LAN951x]]  ||  SIM900R power status (input)
|-




== Антенны Wi-Fi, GSM, 433MHz == <!--T:201-->


<!--T:202-->
| 32 || 3@CON1  || watchdog output
Антенна Wi-Fi расположена внутри корпуса.
|-
| 60 / PWM2  || 28@CON2  || Buzzer
|-


<!--T:203-->
|  126  || GPIO6 @ SC16IS752  ||  LED green
Антенны GSM и радио 433MHz подключаются к SMA разъемам на корпусе.
|-
|  127  || GPIO7 @ SC16IS752  ||  LED red
|-


<!--T:204-->
|}
При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.






=== GPIO на разъёме расширения ===


== Схемы подключения периферии == <!--T:205-->
{| border="1"
 
|Linux GPIO || ||  ||
<!--T:206-->
|-
[[File:Relay.png|thumb|300px|Пример подключения реле]]
|55  || 7  @ CON2 || CE || i2c scl, подтяжка к 3.3V
 
|-
<!--T:207-->
|56  || 8  @ CON2 || CSN || i2c sda, подтяжка к 3.3V
[[File:Button.png|thumb|400px|Пример подключения кнопки]]
|-
 
| 23 || 26 @ CON2 || IRQ ||
 
|-
 
=== Управление низковольтной нагрузкой === <!--T:208-->
 
<!--T:209-->
Реле на 12/24В, светодиоды, вентиляторы, сигнальные лампы и т. д.
 
<!--T:210-->
Напряжение питания контроллера должно быть не меньше напряжения подключаемой нагрузки.
Подключите "+" нагрузки к "+" источника питания, а "-" к клеммам Ax или Dx.
Если используется несколько каналов, и суммарный ток больше 5 А, подключите несколько клемм GND к "-" источника питания.
При управлении индуктивной нагрузкой (реле), возникают всплески напряжения.
Для защиты от перенапряжения в контроллер встроены защитные диоды. Никаких внешних защитных элементов не требуется.
 
 
 
=== Контакторы с управляющим напряжением 220В === <!--T:211-->
 
<!--T:212-->
Подключите управляющую катушку контактора через реле WB (см. рисунок)
Реле WB содержит демпфирующую RC-цепочку и TVS. Никакие внешние компоненты не требуются.
 
 
 
 
=== Датчики с аналоговым выходом по напряжению === <!--T:213-->
 
<!--T:214-->
Подключите землю устройства к клемме GND, или соедините с общей земляной шиной.
Выход датчика подключается к одному из клемм Ах или Rx.  
Каналы Ах/Rx имеют разные диапазоны измеряемых напряжений. Подберите оптимальный канал для вашего датчика.
 
 
 
 
=== Датчики с аналоговым токовым выходом === <!--T:215-->
 
<!--T:216-->
Специальных токовых входов в WB нет, но можно, используя резистор 100-300Ом, ток преобразовать в напряжение и подключить как в предыдущем пункте.
 
 
 
 
=== Датчики с резистивным выходом === <!--T:217-->
 
<!--T:218-->
Входы R1 R2 предназначены для измерения сопротивлений в диапазоне 1-100кОм.
Измеряемое сопротивление подключается между GND и Rx.
 
 
 
 
=== Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки === <!--T:219-->
 
<!--T:220-->
Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода.
Подключите один провод к клемме GND, или соедините с общей земляной шиной.
Второй провод подключите к клемме Dx.
Некоторые счетчики имеют импульсный выход на оптроне, тогда два провода имеют полярность - "плюс" и "минус".
В таком случае минус подключается к GND, "плюс" к Dx.
 
 
 
=== Устройства с выходом открытый коллектор === <!--T:221-->
 
<!--T:222-->
Устройство и контроллер должны иметь общую землю.
Выход "открытый коллектор" подключите к клемме Dx.
 
 
 
 
=== Подключение к 1-Wire сети === <!--T:223-->
 
<!--T:224-->
Землю сети подключите к клемме GND или общей земляной шине.
Линию данных к одной из клемм 1-Wire.
Линию питания к клемме 5Vout (внутренний источник питания).
Допускается использовать внешние источники питания шины 1-Wire.
 
<!--T:225-->
При использовании пассивного питания, контакт питания каждого датчика соединяется с земляным проводом.
В этом случае, шина прокладывается двумя проводами, подключаемыми соответственно к "1-Wire" и "GND".
 
 
 
 
=== Подключение к сети RS-485 === <!--T:226-->
 
<!--T:227-->
Смотрите [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]].
 
<!--T:228-->
В Wiren Board 4 два порта RS-485. Один гальванически изолированный, один нет.
Если сеть RS-485 достаточно протяженная, то лучше подключать к изолированному порту.
Линии А В подключаются к клеммам А и В соответственно. Сигнальную землю (если есть) подключить к клемме GNDiso.
 
<!--T:229-->
Часто для удобства с линиями А и В прокладывают пару проводов для питания устройств на шине.
В этом случае можно подключиться к клеммам GND и Vout. Ток по питанию не должен превышать 1А.




|}


См. также [[Работа с GPIO]]


=== Пример подключения устройств === <!--T:230-->
== Схема и чертеж ==
'''Принципиальная схема Wiren Board 3.5''' - [[Файл:WB 4.3.pdf]]


<!--T:231-->
Схема испытательного стенда - [[Файл:Стенд-hi.jpg|thumb|500px|Схема стенда]]


== Схема и чертеж == <!--T:232-->
См. [[Чертеж платы Wiren Board 3.3]]


<!--T:233-->
== Детали реализации ==
Принципиальная схема Wiren Board 4 - [[Файл:WB 4.3.pdf|Файл:WB 4.3.pdf]], чертёж - [[Файл:WB 4.2 чертеж.pdf|Файл:WB 4.2 чертеж.pdf]]
Wiren Board 4 состоит из двух печатных плат:
</translate>
* процессорной платы [[WB-IMX233-CORE]]
* основной платы Wiren Board
Основная плата содержит:
* [[Wi-Fi]] на базе чипа Realtek [[RTL8188EU]]
* GSM/GPRS модем - SIMCom [[SIM900R]]
* USB to Ethernet конвертер и USB хаб, SMSC [[LAN9514]]
* [[RS-485]] - трансиверы SN65176B.
* 8-канальный аналоговый мультиплексор для АЦП (4 клеммника ADC1-ADC4 и 4 клеммника R1-R4). See also [[ADC]].
* SPI-to-UART bridge IC - NXP [[SC16IS752]]
* Опция - радиомодуль [[RFM69H]] 433MHz
* Опция - радиомодуль [[NRF24L01]] 2.4 GHz
* Схема питания на чипе TPS5430 (Vin в 4,2V), SY7208 (4.2V в 5V), SY8009 (4.2 в 3,3V).
* Зарядка  Li-Pol аккумулятора на чипе MCP73833
* Watchdog таймер на компараторе MCP6542

Версия 18:48, 2 апреля 2015

На этой странице подробно описывается аппаратная часть Wiren Board 4.

Описание

Wiren Board 4. Чертеж
Схема защиты входов и выходов

Технические характеристики

параметр значение Комментарии
Софт Операционная система Debian Linux 7.0 Свежая версия ядра появляется в репозитории регулярно
Контроллер Процессор Freescale i.MX233 454 МГц
Память оперативная 64 МБ DDR SDRAM
Память энергонезависимая microSD Карта 8 ГБ с образом ОС в комплекте
Беспроводная связь Wi-Fi 802.11 b/g/n 2.4 ГГц
GSM/GPRS SIM900R SIM-карта формата microSIM
Пакетное радио 433 МГц RFM69H Для связи с устройствами Noolite, датчиками Oregon
Радиомодуль 2.4 ГГц NRF24L01 Для связи с такими же модулями NRF24 (опция)
Порты Ethernet 10/100 Мбит/с Разъём RJ-45
USB 2.0 Host 2 порта (один внутри корпуса)
Аудиовыход 1x Разъём 3,5 мм, стерео
RS-485 2 порта (один из портов изолированный) 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 датчиков температуры, влажности
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 До 250В/3A, нормально разомкнутые контакты
А также GPIO 8x мультиплексированы с другими входами/выходами
Излучатель звука 1x "пищалка".
Часы реального времени RTC Резервная батарейка
Сторожевой таймер Отдельный аппаратный watchdog
Разъём для модуля расширения 1x Поддерживаемые модули расширения:
* Модуль расширения RS-232
Питание Рабочее напряжение 9-25 В Работа от резервного Li-Pol аккумулятора (не входит в комплект поставки),

питание по витой паре - Passsive Power over Ethernet (опция)

Потребляемая мощность <3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
Конструкция Габариты 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

GPIO для транзисторов управления низковольтной нагрузкой

клеммник функция GPIO вывод olinuxino комментарии
Клеммник ADC1 FET/ADC 17 20 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; ADC channel 3
Клеммник ADC2 FET/ADC 7 18 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; ADC channel 4
Клеммник ADC3 FET/ADC 5 16 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; ADC channel 6
Клеммник ADC4 (out) FET/ADC/DI 53 14 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; ADC channel 0; цифровой вход
Клеммник ADC5 (out) FET/ADC/DI 2 13 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; ADC channel 1 ; цифровой вход
Клеммник D1 (out) FET/DI 248 GPIO6@ LAN9514 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
Клеммник D2 (out) FET/DI 247 GPIO5@ LAN9514 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
Клеммник D3 (out) FET/DI 246 GPIO4@ LAN9514 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
Клеммник D4 (out) FET/DI 245 GPIO3@ LAN9514 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"

GPIO на клеммниках

клеммник функция GPIO вывод olinuxino комментарии
Клеммник ADC4 (in) FET/ADC/DI 123 GPIO3 @ SC16IS752 Выход "открытый коллектор"; ADC channel 0; цифровой вход
Клеммник ADC5 (in) FET/ADC/DI 1 12@CON1 Выход "открытый коллектор"; ADC channel 1; цифровой вход
Клеммник R1 GPIO, вход резистивных датчиков 16 19 @ CON1 ADC channel 7
Клеммник R2 GPIO, вход резистивных датчиков 6 17 @ CON1 ADC channel 5 (подтянут к 3.3V (как?))
Клеммник 1-WIRE1 1-wire/GPIO 52 26 @ CON1 встроенная подтяжка, 1-wire по-умолчанию
Клеммник 1-WIRE2 1-wire/GPIO 50 25 @ CON1 встроенная подтяжка, 1-wire по-умолчанию

GPIO для входов "сухой контакт"

клеммник функция GPIO вывод olinuxino комментарии
Клеммник D1 (in) FET/DI 36 7 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
Клеммник D2 (in) FET/DI 37 8 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
Клеммник D3 (in) FET/DI 38 9 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"
Клеммник D4 (in) FET/DI 39 10 @ CON1 Выход "открытый коллектор"; вход "сухой контакт"

GPIO на реле

Linux GPIO вывод olinuxino комментарии
33 4@CON1 Relay 2
34 5@CON1 Relay 1

GPIO для внутреннего использования

Linux GPIO
51 27 @ CON1 ADC MUX A
57 22 @ CON1 ADC MUX B
54 21 @ CON1 ADC MUX C
7 @ CON1 3.3V rail shutdown
3 12@CON2 sc16is752 chip select
25 27@CON2 IRQ sc16is752
92 24 @ CON2 RFM69H IRQ
4 15 @ CON1 RFM69H chip select
91 25 @ CON2 RFM69H _DIO2
NRF24L01 chip select
NRF24L01 enable
120 GPIO0 @ SC16IS752 RS-485 isolated supply enable
124 GPIO4 @ SC16IS752 SIM900R power FET
125 GPIO5 @ SC16IS752 SIM900R power KEY
249 GPIO7 @ LAN951x SIM900R power status (input)
32 3@CON1 watchdog output
60 / PWM2 28@CON2 Buzzer
126 GPIO6 @ SC16IS752 LED green
127 GPIO7 @ SC16IS752 LED red


GPIO на разъёме расширения

Linux GPIO
55 7 @ CON2 CE i2c scl, подтяжка к 3.3V
56 8 @ CON2 CSN i2c sda, подтяжка к 3.3V
23 26 @ CON2 IRQ

См. также Работа с GPIO

Схема и чертеж

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


См. Чертеж платы Wiren Board 3.3

Детали реализации

Wiren Board 4 состоит из двух печатных плат:

  • процессорной платы WB-IMX233-CORE
  • основной платы Wiren Board

Основная плата содержит:

  • Wi-Fi на базе чипа Realtek RTL8188EU
  • GSM/GPRS модем - SIMCom SIM900R
  • USB to Ethernet конвертер и USB хаб, SMSC LAN9514
  • RS-485 - трансиверы SN65176B.
  • 8-канальный аналоговый мультиплексор для АЦП (4 клеммника ADC1-ADC4 и 4 клеммника R1-R4). See also ADC.
  • SPI-to-UART bridge IC - NXP SC16IS752
  • Опция - радиомодуль RFM69H 433MHz
  • Опция - радиомодуль NRF24L01 2.4 GHz
  • Схема питания на чипе TPS5430 (Vin в 4,2V), SY7208 (4.2V в 5V), SY8009 (4.2 в 3,3V).
  • Зарядка Li-Pol аккумулятора на чипе MCP73833
  • Watchdog таймер на компараторе MCP6542
Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Wiren_Board_4:Аппаратная_часть&oldid=2119