Wiren Board 4:Аппаратная часть: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(не показаны 124 промежуточные версии 4 участников)
Строка 1: Строка 1:
<languages/>
На этой странице подробно описывается аппаратная часть [[Wiren Board 4]].
<translate>
<!--T:158-->
[[File:WB4-2.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]


==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.
|rowspan="1" | Софт || Операционная система || Debian Linux 7.0 || Свежая версия ядра появляется в репозитории регулярно
|-
|-
!colspan="2" | '''Контроллер'''
|rowspan="3" | Контроллер || Процессор || [[Freescale i.MX233]] 454 МГц ||
|-
|-
| Процессор || [[Special:MyLanguage/Freescale i.MX233|Freescale i.MX233]] 454 МГц
|| Память оперативная || 64 МБ || DDR SDRAM
|-
|-
|| Память оперативная || DDR SDRAM 64 МБ
|| Память энергонезависимая || microSD || Карта 8 ГБ с образом ОС в комплекте
|-
|| Память энергонезависимая || Карта microSD до 32 ГБ
|-
|-


<!--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)  
|| USB 2.0 Host ||  2 порта (один внутри корпуса) ||
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Аудиовыход]] || Разъём 3,5 мм, стерео
|| [[Аудиовыход]] ||1x || Разъём 3,5 мм, стерео
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (один из портов изолированный)||есть программная поддержка протоколов Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4
||[[RS-485]]|| 2 порта (один из портов изолированный) || Совместимые устройства Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4; управление светом по DMX512
|-
|-
|| Отладочная консоль || [[Special:MyLanguage/Debug UART|Debug UART]] Подключается через переходник USB-UART
|| Отладочная консоль || [[Debug UART]] ||  Подключается через переходник USB-UART
|-
|-
|| 2x [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || Подключение датчиков температуры, влажности
||[[1-Wire]] || 2x || Подключение датчиков температуры, влажности
|-
|-
!colspan="2"| '''Подключение датчиков'''
|rowspan="4"| Подключение датчиков || [[ADC | АЦП]] || 5x  : (2x до 24V , 3x - до 5V) ||
|-
|-
| 5x[[Special:MyLanguage/ADC | АЦП]] || 2x до 24V , 3x - до 5V
||[[Входы для резистивных датчиков]] ||2 x || подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Входы для резистивных датчиков]]  
|| [[Входы "сухой контакт"]] || 4x || Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|| Подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
|-
|-
|| 4x[[Special:MyLanguage/"Сухой контакт"|"Сухой контакт"]]
|| Цифровые входы || 2x || до 24V. Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|rowspan="2"| Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
|-
|| 2x[[Special:MyLanguage/DI | DI (цифровой вход)]]
|-
|-


<!--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.
|| Реле || 2x || До 250В/3A, нормально разомкнутые контакты
|-
|-
|| 2xРеле || До 250В/3A, нормально разомкнутые контакты
|rowspan="5"| А также || [[GPIO]] || 8x || мультиплексированы с другими входами/выходами
|-
|-
!colspan="2"| '''Прочее'''
||[[Buzzer|Излучатель звука]]|| 1x || "пищалка".
|-
|-
| 8x[[Special:MyLanguage/GPIO|GPIO]] || мультиплексированы с другими входами/выходами
|| Часы реального времени || [[RTC]] || Резервная батарейка
|-
|-
||1x[[Special:MyLanguage/Buzzer|Излучатель звука]]|| "пищалка".
|| Сторожевой таймер || || Отдельный аппаратный watchdog
|-
|-
|| Часы реального времени || [[Special:MyLanguage/RTC|RTC]] Резервная батарейка
|| Разъём для модуля расширения || 1x || Поддерживаемые модули расширения:<br>* Модуль расширения RS-232
|-
|-
|| Сторожевой таймер (watchdog) || Отдельный аппаратный watchdog, перезагружающий устройство целиком по питанию
|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)''
|| 1xРазъём для модуля расширения || Поддерживаемые модули расширения:<br>* Модуль расширения RS-232
|-
!colspan="2"| '''Питание'''  
|-
|| Рабочее напряжение || 9-24 В
|-
|-
|| 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 ==
 
[[Файл:Схемки защиты WB4-2.png|thumb|200px]|Схема защиты входов и выходов]]
<!--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 всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) и импульсных помех.
#Защита от переполюсовки питания.
#Защита от переполюсовки питания.
#Один оптоизолированный порт RS-485.
#Один оптоизолированный порт RS-485.
#Диодная защита ключей на входах Ax и Dx от индуктивной нагрузки.
#Диодная защита ключей на входах A1-A5 и DR1-DR4 от индуктивной нагрузки.
#Защита от искрения контактов реле.
#Защита от искрения контактов реле.


== Схема и чертеж ==
Принципиальная схема Wiren Board 4 - [[Файл:WB 4.3.pdf]], чертёж - [[Файл:WB 4.2 чертеж.pdf]]


 
== Детали реализации ==
 
Wiren Board 4 состоит из двух печатных плат:
== Универсальные входы/выходы Ax и Dx== <!--T:174-->
* процессорной платы [[WB-IMX233-CORE]]
 
* основной платы Wiren Board
<!--T:175-->
Основная плата содержит:
[[File:Ax.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A3]]
* [[Wi-Fi]] на базе чипа Realtek [[RTL8188EU]]
[[File:А5.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A4 А5]]
* GSM/GPRS модем - SIMCom [[SIM900R]]
[[File:Dx.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов Dx]]
* USB to Ethernet конвертер и USB хаб, SMSC [[LAN9514]]
Универсальные каналы состоят из
* [[RS-485]] - трансиверы SN65176B.
параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов
* 8-канальный аналоговый мультиплексор для АЦП (4 клеммника ADC1-ADC4 и 4 клеммника R1-R4). See also [[ADC]].
(подключенных к одной клемме канала).
* SPI-to-UART bridge IC - NXP [[SC16IS752]]
 
* Опция - радиомодуль [[RFM69H]] 433MHz
<!--T:176-->
* Опция - радиомодуль [[NRF24L01]] 2.4 GHz
Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx.
* Схема питания на чипе TPS5430 (Vin в 4,2V), SY7208 (4.2V в 5V), SY8009 (4.2 в 3,3V).
Ключ Tx, замыкает выходы на землю.
* Зарядка Li-Pol аккумулятора на чипе MCP73833
Под управлением логических схем
* Watchdog таймер на компараторе MCP6542
контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях:
 
<!--T:177-->
*Активное (замкнут);на выход канала подается 0.
 
<!--T:178-->
*Неактивное (разомкнут, высокий импеданс).
Такой тип выхода называется "открытый коллектор".
 
<!--T:179-->
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-->
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.
 
 
 
 
== Резистивные входы == <!--T:182-->
 
<!--T:183-->
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,
 
 
 
 
== Модули расширения == <!--T:184-->
 
<!--T:185-->
См. соответствующие статьи для описания подключения и работы в ПО:
 
<!--T:186-->
* [[Wiren Board 4: Модуль расширения RS-232|Wiren Board 4: Модуль расширения RS-232]]
* [[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]]
 
 
 
== Питание == <!--T:187-->
 
<!--T:188-->
[[File:Питание версии4.png|thumb|300px|Блок-схема питания WB 4]]
 
 
 
 
=== От внешнего блока питания === <!--T:189-->
 
<!--T:190-->
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-->
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND.
 
 
 
 
=== Power over Ethernet === <!--T:192-->
 
<!--T:193-->
Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]].
 
 
 
 
=== Аккумулятор === <!--T:194-->
 
<!--T:195-->
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-->
Есть защита от зарядки при отрицательных температурах. Но защита от переразряда аккумулятора отсутствует, поэтому настоятельно рекомендуется использовать аккумуляторы с встроенной схемой защиты.
 
 
<!--T:197-->
'''Соблюдайте полярность подключения аккумулятора!'''
 
 
 
 
== Работа с клеммами WAGO 250 == <!--T:198-->
 
<!--T:199-->
[[File:Wago.jpeg|thumb|300px|Работа с клеммами WAGO 250]]
 
<!--T:200-->
В качестве интерфейсных клемм в контроллере
применены клеммы WAGO 250 Series.
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.
 
 
 
 
== Антенны Wi-Fi, GSM, 433MHz == <!--T:201-->
 
<!--T:202-->
Антенна Wi-Fi расположена внутри корпуса.
 
<!--T:203-->
Антенны GSM и радио 433MHz подключаются к SMA разъемам на корпусе.
 
<!--T:204-->
При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.
 
 
 
 
== Схемы подключения периферии == <!--T:205-->
 
<!--T:206-->
[[File:Relay.png|thumb|300px|Пример подключения реле]]
 
<!--T:207-->
[[File:Button.png|thumb|400px|Пример подключения кнопки]]
 
 
 
=== 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.
 
 
 
 
=== Пример подключения устройств === <!--T:230-->
 
<!--T:231-->
Схема испытательного стенда - [[Файл:Стенд-hi.jpg|thumb|500px|Схема стенда]]
 
== Схема и чертеж == <!--T:232-->
 
<!--T:233-->
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]]
</translate>

Версия 13:52, 8 апреля 2015

На этой странице подробно описывается аппаратная часть Wiren Board 4.

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) Совместимые устройства Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4; управление светом по DMX512
Отладочная консоль Debug UART Подключается через переходник USB-UART
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

Схема защиты входов и выходов

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

  1. Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) 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.

Схема и чертеж

Принципиальная схема Wiren Board 4 - Файл:WB 4.3.pdf, чертёж - Файл:WB 4.2 чертеж.pdf

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=2261