Wiren Board 4:Аппаратная часть: различия между версиями
Admin (обсуждение | вклад) |
|||
(не показано 100 промежуточных версий 4 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
На этой странице подробно описывается аппаратная часть [[Wiren Board 4]]. | |||
[[ | |||
==Технические характеристики== | |||
{| border="1" class="wikitable" style="text-align:center" | |||
| || '''параметр''' || '''значение'''|| '''Комментарии''' | |||
{| border="1 | |||
| | |||
| | |||
|- | |- | ||
|rowspan="1" | Софт || Операционная система || Debian Linux 7.0 || Свежая версия ядра появляется в репозитории регулярно | |||
|- | |- | ||
| Процессор || [[ | |rowspan="3" | Контроллер || Процессор || [[Freescale i.MX233]] 454 МГц || | ||
|- | |- | ||
|| Память оперативная || DDR SDRAM | || Память оперативная || 64 МБ || DDR SDRAM | ||
|- | |- | ||
|| Память энергонезависимая || Карта | || Память энергонезависимая || microSD || Карта 8 ГБ с образом ОС в комплекте | ||
|- | |- | ||
|rowspan="4" | Беспроводная связь || [[Wi-Fi]] || || 802.11 b/g/n 2.4 ГГц | |||
| | |||
| [[ | |||
|- | |- | ||
|| [[ | || [[GSM/GPRS]] || [[SIM900R]] || SIM-карта формата microSIM | ||
|- | |- | ||
|| Пакетное радио 433 МГц || | || Пакетное радио 433 МГц || RFM69H || Для связи с устройствами [[Таблица поддерживаемых устройств |Noolite]], датчиками [[Таблица поддерживаемых устройств |Oregon]] | ||
|- | |- | ||
|| Радиомодуль 2.4 ГГц || [[ | || Радиомодуль 2.4 ГГц || [[NRF24L01]] || Для связи с такими же модулями NRF24 ''(опция)'' | ||
|- | |- | ||
|rowspan="6"| 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 | |||
|- | |- | ||
|| | |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. | ||
|- | |- | ||
|| | || [[DI]] (цифровые входы) || 2x || до 24 В. Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами. | ||
|| | |||
|- | |- | ||
|rowspan="2"| 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 | |||
|- | |- | ||
| | |rowspan="5"| А также || [[GPIO]] || 8x || мультиплексированы с другими входами/выходами | ||
|- | |- | ||
|| | ||[[Buzzer|Излучатель звука]]|| 1x || "пищалка". | ||
|- | |- | ||
|| Часы реального времени || [[ | || Часы реального времени || [[RTC]] || Резервная батарейка | ||
|- | |- | ||
|| Сторожевой таймер | || Сторожевой таймер || || Отдельный аппаратный watchdog | ||
|- | |- | ||
|| | || Разъём для модуля расширения || 1x || Поддерживаемые модули расширения:<br>* Модуль расширения RS-232 | ||
|- | |- | ||
|rowspan="2"| Питание || Рабочее напряжение || 9-24 В ||rowspan="2"| Работа от резервного Li-Pol аккумулятора ''(не входит в комплект поставки)'', | |||
питание по витой паре - Passsive Power over Ethernet ''(опция)'' | |||
|| Рабочее напряжение || 9-24 В | |||
|- | |- | ||
|| Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт) | || Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт) | ||
|- | |- | ||
| | |rowspan="2"| Конструкция || Габариты || 103x87x20 мм | ||
|- | |- | ||
|| | || Корпус || 6U на DIN рейку ||Gainta D6MG | ||
|- | |- | ||
| | |rowspan="1"|Эксплуатация || Рабочая температура || 0..70C (-40..85C по запросу) || Покрытие лаком для влагозащиты. | ||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== Клеммники == | |||
[[Файл:Схемки защиты WB4-2.png|thumb|200px]|Схема защиты входов и выходов]] | |||
Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите второй столбец и [[Мультиплексирование портов]] | |||
Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите | |||
{| border="1" width="59%" class="wikitable" style="text-align:center" | |||
{| border="1" width=" | |||
| | | | ||
'''подпись''' | '''подпись''' | ||
|| '''Max. V, I''' | || '''функция'''|| '''Max. V, I''' || '''cостояние''' | ||
| | '''по умолчанию''' | ||
| width=" | | width="30%"|'''комментарии''' | ||
|- | |- | ||
! colspan="8"| Верхний ряд, правый блок | ! 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-iso || [[RS-485]] A || 30 V || 0V || rowspan="2" |Оптоизолированный RS-485 | ||
|- | |- | ||
| | | B-iso || [[RS-485]] B || 30 V || +5V | ||
|- | |- | ||
| | | GND-iso || GND-O || || || Земля оптоизолированного RS-485 | ||
|- | |- | ||
! colspan="8"| Нижний ряд, левый блок | ! 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 || || || | ||
|- | |- | ||
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок | ! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок | ||
|- | |- | ||
| | | GND || GND || || || | ||
|- | |- | ||
| | | GND || GND || || | ||
|- | |- | ||
| | | D1 || FET_DR1/DR1 || Vin , 2A || +5V || rowspan="4" | [[Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[входы для "сухого контакта"]] | ||
|- | |- | ||
| | | D2 || FET_DR2/DR2 || Vin , 2A || +5V | ||
|- | |- | ||
| | | D3 || FET_DR3/DR3 || Vin , 2A || +5V | ||
|- | |- | ||
| | | D4 || FET_DR4/DR4 || Vin , 2A || +5V | ||
|- | |- | ||
| Relay1 || Rel1 || 250, 2A || разомкнуто ||первое реле | |||
| | |||
|- | |- | ||
| | | Relay2 || Rel2 || 250, 2A || разомкнуто ||второе реле | ||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== Защита входов == | == Защита входов == | ||
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 | #Диодная защита ключей на входах A1-A5 и D1-D4 от индуктивной нагрузки. | ||
#Защита от искрения контактов реле. | #Защита от искрения контактов реле. | ||
== Питание == | |||
[[Файл:Питание версии4.png|thumb|400px|Блок-схема питания WB 4]] | |||
'''От внешнего блока питания''' | |||
Допустимый диапазон питания 7-24В. | 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. | Среднее потребление платы - 1,5-2 Вт. Но т.к. модуль GSM потребляет импульсно до 8 Вт, рекомендуется использовать блоки питания с мощностью не менее 10 Вт. | ||
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND. | Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND. | ||
'''Power over Ethernet''' | |||
Поддерживается питание по кабелю Ethernet - [http://ru.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet#Passive_PoE Passive PoE] напряжением от 7 до 24 Вольт. | |||
Питание передаётся по неиспользуемым парам: "+" ("-") по паре 4-5 (синий, бело-синий), "-" ("+") по паре 7-8 (коричневый, бело-коричневый). Полярность не имеет значения. | |||
См. также [[Power over Ethernet]]. | |||
'''Аккумулятор''' | |||
Wiren Board позволяет подключить Li-Ion (Li-Pol) аккумулятор c максимальным напряжением 4.2В. При подключении питания аккумулятор заряжается током до 0,5 А. | Wiren Board позволяет подключить Li-Ion (Li-Pol) аккумулятор c максимальным напряжением 4.2В. При подключении питания аккумулятор заряжается током до 0,5 А. | ||
Защита от переразряда аккумулятора отсутствует, настоятельно рекомендуется использовать защищенные аккумуляторы. | |||
Есть защита от зарядки при отрицательных температурах. | |||
'''Соблюдайте полярность подключения аккумулятора!''' | '''Соблюдайте полярность подключения аккумулятора!''' | ||
== 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 [[RTL8188 | 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 15:31, 13 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. | |
DI (цифровые входы) | 2x | до 24 В. 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 | 9-24 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
Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите второй столбец и Мультиплексирование портов
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-iso | RS-485 A | 30 V | 0V | Оптоизолированный RS-485 | |||
B-iso | RS-485 B | 30 V | +5V | ||||
GND-iso | 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 | ||||||
D1 | FET_DR1/DR1 | Vin , 2A | +5V | Выходы "открытый коллектор", входы для "сухого контакта" | |||
D2 | FET_DR2/DR2 | Vin , 2A | +5V | ||||
D3 | FET_DR3/DR3 | Vin , 2A | +5V | ||||
D4 | FET_DR4/DR4 | Vin , 2A | +5V | ||||
Relay1 | Rel1 | 250, 2A | разомкнуто | первое реле | |||
Relay2 | Rel2 | 250, 2A | разомкнуто | второе реле |
Защита входов
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 A1-A5 и D1-D4 от индуктивной нагрузки.
- Защита от искрения контактов реле.
Питание
От внешнего блока питания
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.
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND.
Power over Ethernet
Поддерживается питание по кабелю Ethernet - Passive PoE напряжением от 7 до 24 Вольт. Питание передаётся по неиспользуемым парам: "+" ("-") по паре 4-5 (синий, бело-синий), "-" ("+") по паре 7-8 (коричневый, бело-коричневый). Полярность не имеет значения.
См. также Power over Ethernet.
Аккумулятор
Wiren Board позволяет подключить Li-Ion (Li-Pol) аккумулятор c максимальным напряжением 4.2В. При подключении питания аккумулятор заряжается током до 0,5 А.
Защита от переразряда аккумулятора отсутствует, настоятельно рекомендуется использовать защищенные аккумуляторы.
Есть защита от зарядки при отрицательных температурах.
Соблюдайте полярность подключения аккумулятора!
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