Wiren Board 5:Аппаратная часть/en: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(Новая страница: «== Multifunctional inputs/outputs A1-A4==»)
(не показано 126 промежуточных версий 3 участников)
Строка 1: Строка 1:
<languages/>
<languages/>
[[File:WB4-2.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]


[[Файл:WB5 плата.png| thumb | 500px|Wiren Board 5]]


==Technical specifications==


==Specifications== 
[[Файл:WB5 подписи1.jpg| thumb | 500px|Wiren Board 5]]


{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
[[File:WB4.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]
!colspan="2" | '''General'''  
 
 
 
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2" | '''Software'''  
|-
|-
| CPU || [http://www.freescale.com/products/arm-processors/i.mx-applications-processors-based-on-arm-cores/i.mx28-processors/multimedia-applications-processors-dual-ethernet-dual-can-lcd-touch-screen-arm9-core:i.MX287 Freescale i.MX287] 454 MHz ARM9
| Operating System || Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19.
|-
|-
|| RAM || DDR2 SDRAM 128 MB
!colspan="2" | '''Controller'''
|-
|-
|| ROM || 4 GByte eMMC
| CPU || [[Special:MyLanguage/Freescale i.MX287|Freescale i.MX287]] 454 MHz
|-
|-
| Operating System || Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19.
|| RAM || DDR2 SDRAM 128 MB
|-
|| Dimensions || 6U DIN-rail mount, 106.25x90.2x57.5 mm.
PCB size: 103x87x20 mm.
|-
||Operating conditions || Operating temperature- -25...+85 С (-40..+85 С by request).
|-
|-
|}
|| ROM || 4 GB eMMC
|-}


{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2" | '''Wireless Interfaces'''  
!colspan="2" | '''Wireless Interfaces'''  
|-
|-
| [[Special:MyLanguage/Wi-Fi|Wi-Fi]] || 802.11 b/g/n 2.4 GHz
| [[Special:MyLanguage/Wi-Fi|Wi-Fi]] || 802.11 b/g/n 2.4 GHz
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/GSM/GPRS|GSM/GPRS]] || 850/900/1800/1900 MHz. GPRS class 12. 85.6 kbps (downlink).  
|| [[Special:MyLanguage/GSM/GPRS|GSM/GPRS]] || 900/1800 MHz. GPRS multi-slot class 10/8 max. 85.6 kbps (downlink). microSIM card, packaged
microSIM card socket.
|-
|-
|| Bluetooth ||4.0, Bluetooth Low Energy
|| Bluetooth ||4.0, Bluetooth Low Energy
|-
|-
|| ISM Radio || RFM69H module.  
|| Radio module 433 MHz || RFM69H module. To communicate with [[Special:MyLanguage/Supported devices |Noolite]] devices, [[Special:MyLanguage/Supported devices |Oregon]] sensors
To communicate with [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Noolite]] devices, [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Oregon]] sensors
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Z-Wave|Z-wave]] ||  ''(optional)''
|| [[Z-Wave]] ||  ''(option)''
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Consumer IR|IR remote]] || ''socket for external IR transceiver''
|| [[IR-port]] || ''(external transceiver)''
|-
|-
|}




{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2"| '''Wired Interfaces'''  
!colspan="2"| '''Wired Interfaces'''  
|-
|-
| Ethernet || 10/100 Mbit/s, 8P8C connector, passive PoE
| Ethernet || 10/100 Mbit/s, 8P8C connector, passive PoE
|-
|-
|| USB 2.0 || Single port. USB Host or USB Device mode of operation.
|| USB 2.0 || 1 connecor. Mode operation USB Host or USB Device  
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Audio output]] || S/PDIF Digital audio.
|| [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Audiooutput]] || Digital audio - S/PDIF, TOSLINK or RCA connector
TOSLINK or RCA connector
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] || Without galvanic isolation.
||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] ||uninsulated.  
Software support for Modbus RTU, Uniel, HDL, various EM-meters protocols included.
Software support of Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, HDL, Mercury, Milur
|-
|-
||[[Special:MyLanguage/CAN|CAN]] || multiplexed with one of RS-485.
||[[Special:MyLanguage/CAN|CAN]] || are multiplexed with one RS-485.
|-
|-
|| Отладочная консоль || [[Special:MyLanguage/Debug UART|Debug UART]] USB-UART adapter is used to connect to PC.
|| Debug console || [[Special:MyLanguage/Debug UART|Debug UART]] To be connected via USB-UART adapter.
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || For digital temperature sensors
|| [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || Connection of temperature sensor
|-
|-
|}
!colspan="2"| '''Connection of sensors'''  
 
{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2"| '''Sensor connection'''  
|-
|-
| 4x[[Special:MyLanguage/ADC | ADC]] ||  0-28V range
| 4x[[Special:MyLanguage/ADC | ADC]] ||  range 0-24V
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Resistive sensor inputs]]  
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Inputs for resistive sensors]]  
|| 10kOhm thermistors are supported. Can also be used as ADC in 0-2.5V range.
|| Connection of 10 kOhm thermistors, The controller can be used as ADC up to 3.3V.
|-
|-
|| 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (digital inputs)]]
|| 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (digital input)]]
 
|-
|-
!colspan="2"| '''Outputs'''  
!colspan="2"| '''Outputs'''
|-
|-
| 4x[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|"Open collector"]]  || 28V/2A, for driving external contactors, relays, LED strip lights, etc.
| 4x[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|"Open collector"]]  || 28V/2A, control of contactors, LED strip lights, etc.
|-
|-
|}
!colspan="2"| '''Other'''  
 
{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2"| '''Other Interfaces'''  
|-
|-
| 2x[[Special:MyLanguage/GPIO|GPIO]] || are multiplexed with other inputs/outputs
| 2x[[Special:MyLanguage/GPIO|GPIO]] || are multiplexed with other inputs/outputs
|-
|-
||1x[[Special:MyLanguage/Buzzer|Buzzer]]|| buzzer/beeper.  
||1x[[Special:MyLanguage/Buzzer|Speaker]]|| "buzzer".  
|-
|-
|| Real-time clock || [[Special:MyLanguage/RTC|RTC]] 1220 coin lithium cell
|| Real-time clock || [[Special:MyLanguage/RTC|RTC]] clock battery
|-
|-
|| Watchdog timer || Separate hardware watchdog to perform full reset of the device
|| Watchdog timer || Separate hardware watchdog to perform full reset of the device
|-
|-
|| 2x Extension module slots || internal
|| 2xConnector for extension modules ||  
|-
|-
|| 1xI/O module connector || Up to 8 I/O modules are connected in series
|| 1xConnector for input/output modules || series connection of modules, up to 8.
|-
|-
|}


{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
{
!colspan="2"| '''Power supply'''  
!colspan="2"| '''Power supply'''  
|-
|-
|Supply voltage
|Supply voltage
|7-28В
|8-26 V
|-| Operating voltage || 9-28 V
|| Power consumption || <3 W (maximum 12 W)
|-
| Redundant battery || [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания|backup power supply module]] (option)
|-
|-
|| Power consumption || < 3 W (peak consumption up to 12 W)
||Passive Power over Ethernet || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]]
|-
|-
| Backup battery || [[Special:MyLanguage/WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания|backup power supply module]] (optional)
|| Overall dimensions|| housing for DIN rail installation 6U, 106.25x90.2x57.5 mm.
size without housing: 103x87x20 mm.
|-
|-
||Passive Power over Ethernet || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]]
||Operation|| Operating temperature- -25...+85 С
(-40..+85 С by request).
Conformal coating of pcb for moister protection.
|-
|-
|}
|}


== Terminal blocks ==  
== Terminal blocks ==
[[Файл:WB5inputs.png|thumb|401px|Input and output protection schematic]]


[[Файл:WB5inputs.png|thumb|400px|Схема защиты входов и выходов]]


Some terminal blocks can be used to perform more than one function. See the detailed description of input/output and [[Special:MyLanguage/Мультиплексирование портов|the Port multiplexing]] article.
Some terminal blocks can be used to perform more than one function. See the detailed description of input/output and [[Special:MyLanguage/Мультиплексирование портов|the Port multiplexing]] article.


 
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
|  
|
'''legend'''  
'''legend'''  
|| '''Max. V, I'''  
|| '''Max. V, I'''  
Строка 131: Строка 124:
| '''Vin'''  || 28V || ||Input voltage
| '''Vin'''  || 28V || ||Input voltage
|-
|-
| '''GND''' ||  || ||power supply ground
| '''GND''' ||  || ||"ground", minus power supply
|-
|-
! colspan="6"| Upper row, right block
! colspan="6"| Upper row, right block
Строка 147: Строка 140:
| '''O3'''  
| '''O3'''  
|-
|-
! colspan="8"| Lower row, right block
! colspan="8"| Lower row, right block}
 
|-
|-
| '''A1''' || rowspan="4"| 24V , 2A || rowspan="4"| High Z || rowspan="4" |[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|"Open collector" outputs]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]]  
| '''A1''' || rowspan="4"| 24V , 2A || rowspan="4"| High Z || rowspan="4" |[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Outputs "open collector"]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]]  
|-
|-
| '''A2'''     
| '''A2'''     
Строка 157: Строка 151:
| '''A4'''  
| '''A4'''  
|-
|-
| '''R1''' || rowspan="2"| 5V || rowspan="2"|High Z || rowspan="2" |Resistive sensors, [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]], digital inputs
| '''R1''' || rowspan="2"| 5V || rowspan="2"|High Z || rowspan="2" |Resistive sensors, [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]], digital inputs (GPIO) without retightening
|-
|-
| '''R2'''
| '''R2'''
Строка 165: Строка 159:
| '''W1''' || 30V || 3.3V || [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]], GPIO  
| '''W1''' || 30V || 3.3V || [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]], GPIO  
|-
|-
| '''5V out''' || 5V, 0.5A || 5V || 5V output with over-current protection and software on/off control
| '''5V out''' || 5V, 0.5A || 5V || Output 5V. Shutdown current is exceeded. Software control.
|-
|-
| '''A''' ||  30 V || 0V || rowspan="2"|connector [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP1)
| '''A''' ||  30 V || 0V || rowspan="2"|connector [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP1)
|-
|-
| '''B''' ||  30 V || +5V  
| '''B''' ||  30 V || +5V  
|-
|-
|-
|-
| '''L''' || 30 V || 0V ||  rowspan="2"|connector CAN or [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP4).
| '''L''' || 30 V || 0V ||  rowspan="2"|connector CAN or [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP4).
Строка 177: Строка 175:
| '''H''' ||  30 V || +5V
| '''H''' ||  30 V || +5V
|-
|-
|}
|}


== Input protection ==
== Input protection ==
#All inputs are protected from applying the power supply voltage (up to 24 V) and transient noise.
#All inputs are protected from applying the power supply voltage (up to 24 V) and transient noise.
#Wiren Board 5 is protected against reverse polarity
#Wiren Board 5 is protected against reverse polarity
Строка 185: Строка 185:


== Multifunctional inputs/outputs A1-A4==
== Multifunctional inputs/outputs A1-A4==
[[Файл:Ax2.png|thumb|400px|Equivalent circuit of A1-A4 channels]]


Multifunctional channels consist of input and output stages are connected in parallel, as well as protective diodes (connected to one terminal of the channel).
[[Файл:Ax2.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A4]]
 
Универсальные каналы состоят из
параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов
(подключенных к одной клемме канала).
 
Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx.
Ключ Tx, замыкает выходы на землю.
Под управлением логических схем
контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях:
 
*Активное (замкнут);на выход канала подается 0.
 
*Неактивное (разомкнут, высокий импеданс).
Такой тип выхода называется "открытый коллектор".
 
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.
 
Так же для каналов Аx есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как срабатывание входа.
 
== Резистивные входы R1 и R2 ==
 
В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему  регулируемому источнику тока.
Контроллер подаёт заданный ток через сенсор, измеряя при этом на нём падение напряжения.
Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление сенсора.
 
Каждый вход также [[ADC#Измерение сопротивлений|можно перевести]] в режим обычного аналогового входа в настройках.
В этом режиме источник тока отключен и вход измеряет напряжение в диапазоне 0-3.0В.
 
Входы R1-R2 также работают как бинарные входы.
 
При включенном источнике тока (режим по-умолчанию) вход оказывается подтянут к питанию.
Если к входу ничего не подключено, то это состояние воспринимается как логическая единица.
Если соединить клеммник с землёй, то это соответствует логическому нулю.
Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и GND.
 
В альтернативном режиме, при выключенном источнике тока, вход подтянут к земле.
Логический ноль соответствует входу, к которому ничего не подключено; логическая единица - входу, на которое подаётся напряжение > 3В.
Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и клеммником 5V out, либо плюсом питания.
 
== Модули расширения ==
 
См. соответствующие статьи для описания подключения и работы в ПО:
 
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS-232]]
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения CAN-ISO | Модуль расширения CAN (Изолированный)]]
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS485-ISO | Модуль расширения RS-485 (Изолированный)]]
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | Модуль расширения АЦП]] - входы напряжения, входы 0-20мА, датчики PT100 и PT1000
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения DAC | Модуль расширения ЦАП]] - выходы 0-10В
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения DI | Модуль входов "сухой контакт"]]
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения GPS/Glonass]]
 
== Питание ==
 
[[File:Питание версии4.png|thumb|300px|Блок-схема питания WB 4]]
 
 
=== От внешнего блока питания ===
 
Допустимый диапазон питания 7-28В.
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. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]].
 
 
=== Аккумулятор ===
 
Wiren Board позволяет подключить внутренний [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания | модуль резервного питания WBMZ-BATTERY ]] с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором.
 
== Работа с нажимными клеммами ==
 
[[File:Wago.jpeg|thumb|300px|Работа с самозажимными клеммами]]
 
В качестве интерфейсных клемм в контроллере
применены клеммы "тип 250".
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 ==
 
Антенны Wi-Fi, GSM и радио 315/433MHz подключаются к SMA разъемам.
 
При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.
 
== Схемы подключения периферии ==
 
[[File:Relay.png|thumb|300px|Пример подключения реле]]


Output stage consists of the Tx switch. The Tx switch can connect the corresponding output with ground.
=== Управление низковольтной нагрузкой ===
The state of the switch is controlled by logic circuits inside the controller. The switch may be one of 2 states:


*Active (closed); channel output is connected to ground (0V).
Реле на 12/24В, светодиоды, вентиляторы, сигнальные лампы и т. д.
*Inactive (open), high impedance.


Such outputs are called “open collector” outputs.
Подключите "+" нагрузки к "+" источника питания, а "-" к клеммам Ax.
Если суммарный ток на каналах больше 2 А, дополнительно подключите клемму GND к "-" источника питания.


Open collector outputs on Ax channels are shown as Ax_OUT in software. Channel address is "wb-gpio/Ax_OUT".
При управлении индуктивной нагрузкой (реле), возникают всплески напряжения.  
Для защиты от перенапряжения в контроллер встроены защитные диоды - внешних защитных элементов не требуется.


Input stage of Ax channel consists of an analogue-to-digital converter ADCx and an input resistor Rx (100kOhm).
=== Датчики с аналоговым выходом по напряжению ===


The ADC has a high input impedance, so it doesn't affect the channel operation even if the channel works as output.  
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.


In input mode the Tx switch is inactive (open) and, thus, does not affect voltage measuring at the channel terminals. Input impedance in input mode is determined by the Rx resistance.


If the channel terminal is left floating, the input voltage measured by ADCs is pulled down to zero by the Rx resistance.
=== Датчики с аналоговым токовым выходом ===


Analog inputs on Ax channels are shown as "Ax" in software.  Channel address is "wb-adc/Ax".
Специальных токовых входов в WB нет, но можно, используя резистор 100-300Ом, ток преобразовать в напряжение и подключить как в предыдущем пункте.


Ax channels also work as discrete inputs. The logical high state is 3V or higher, the logical low is 1.5V or lower.
Также для подключения токовых датчиков предназначен специальный [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | модуль расширения]].




Binary inputs on Ax channels are shown as "Ax_IN" in software.  Channel address is "wb-gpio/Ax_IN".
=== Датчики с резистивным выходом ===


== R1 and R2 Resistive Inputs==
Входы R1 и R2 предназначены для измерения сопротивлений в диапазоне 1-100кОм.
[[Файл:Rx.png|thumb|400px|Rx equivalent circuit]]
Измеряемое сопротивление подключается между GND и Rx.


By default each Rx terminal is connected to internal adjustable current source. By measuring the voltage drop across terminals, the Wiren Board software calculates the resistance of the sensor connected to the corresponding terminal.
Для более точного изменения сопротивлений, а также для подключения датчиков Pt100 и Pt1000 по двух- и трёх- проводным схемам
предназначен специальный [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | модуль расширения]].


Each input can also be [[ADC#Измерение сопротивлений|switched]] to a general-purpose analog input.
=== Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки ===


In this mode, the internal current source is turned off. Voltage measurements in the range of 0-2.5V can be performed.
Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода.  
Подключите один провод к источнику питания 5-24В.
Второй провод подключите к клемме Аx.
Некоторые счетчики имеют импульсный выход на оптроне, тогда два провода имеют полярность - "плюс" и "минус".
В таком случае минус подключается к Аx, "плюс" к источнику питания.


R1 and R2 inputs also work as discrete inputs.  
Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше.


While the internal current source is activated (as by default) the input is pulled high to the internal 3.3V power rail.
Так же возможно подключение с использованием модуля расширения (см. следующий пункт).
If the input is left floating, the corresponding discrete input state is a logical high.


If the input is connected to the signal ground the input state is a logical zero.
=== Устройства с выходом открытый коллектор ===


Therefore, external buttons, sensors, etc. should be connected between the Rx and GND terminals.
Устройство и контроллер должны иметь общую землю.  
Выход "открытый коллектор" подключите к клемме Dx модуля расширения.


In the alternate general-purpose ADC mode (with current source disabled), the input is pulled down to the ground.
Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше.
In this case, a logical zero corresponds to the floating input, while logical high corresponds to the voltage across terminals higher than 2.5V.


In this mode one should connect external buttons, sensors, etc. between the Rx terminal and either "5V out" or positive power supply terminal.
=== Подключение к 1-Wire сети ===


== 1-Wire and +5V output ==
Землю сети подключите к клемме GND или общей земляной шине.
1-Wire bus is used for external sensors. The bus utilizes either two or three conductors.
Линию данных к клемме 1-Wire.
The bus allows to connect multiple devices to a single 1-Wire port in parallel.  
Линию питания к клемме 5Vout (внутренний источник питания).
Допускается использовать внешние источники питания шины 1-Wire.


You may find convenient to use +5V output to power external sensors or circuits.  
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".


The output is protected against short circuit and over-current condition. The output remain fully functional while working on backup battery.
===  Подключение к сети RS-485 ===
It can also be switched off from the software.


== I/O Modules ==
Смотрите [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]].
I/O modules are connected to Wiren Board 5 side connector on the right.


Up to 8 I/O modules can be connected in series: up to 4 input modules (type I) and up to 4 output modules (types O and IO). Attached I/O modules are automatically detected by the controller.
В Wiren Board 5 есть два порта RS-485. Второй порт мультиплексирован с портом CAN (L c A, H c B)
Линии А В подключаются к клеммам А и В соответственно. Сигнальную землю (если есть) подключить к земле контроллера.


One can connect up to 4 modules in arbitrary order. Otherwise, one must connect "type I" modules first, then "type O" and "type IO" ones.
Если сеть RS-485 достаточно протяженная, то для её подключения рекомендуется использовать [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS485-ISO|модуль расширения с гальванически-изолированным RS-485]].


The detailed description of the I/O modules can be found in the [[Special:MyLanguage/Модули ввода-вывода|corresponding article]].
=== Пример подключения устройств ===
Схема испытательного стенда - [[Файл:Стенд-hi.jpg|thumb|500px|Схема стенда]]


== Extension modules ==
== Подключение устройств с использованием модулей расширения ==


[[Файл:EXT1.jpeg|thumb|300px|Extension module]]
=== Контакторы с управляющим напряжением 220В ===


On the controller board has two slots for expansion modules.
Используйте модуль расширения с релейными выходами, например [[Модули ввода-вывода#Модуль релейных выходов (WBIO-DO-R3A-8)|WBIO-DO-R3A-8]].
Each module is assigned to 3 terminals.


When inserted, the extension modules are fixed in place by plastic enclosure.  
Подключите управляющую катушку контактора через реле модуля расширения (см. рисунок).


Please see the following articles for the detailed description:
Модуль расширения содержит TVS, защищающий контакты реле от искрения. Внешние защитные компоненты не требуются.


[[Special:MyLanguage/Модули расширения|Extension modules]]
=== Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки ===


== Power Supply ==
[[File:Button.png|thumb|400px|Пример подключения кнопки]]
[[File:WB5 power distribution block diagram.png|thumb|400px|Wiren Board 5 power distribution diagram]]


=== External power source ===
Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода.  
Allowed supply voltage range is 7-28V.
The average power consumption of the Wiren Board 5 is less than 3W. However the GSM modem can temporally consume up to 8 W. Therefore, it is recommended to use at least 10W power source.


Для подключения к контроллеру один провод подключите к питанию (или клемме 5Vout), второй провод к клемме Ax.


A standard 5.5x2.1mm socket is provided for wall power supply.
Так же можно использовать модуль расширения дискретных входов типа "сухой контакт" [[Модули ввода-вывода#Модуль дискретных входов типа "сухой контакт" (WBIO-DI-DR-8)|WBIO-DI-DR-8]].
Input power can also be supplied to Vin and GND terminals.


=== Power over Ethernet ===
Подключите один провод к клемме GND, или соедините с общей земляной шиной.
It is possible to power the device via an Ethernet cable. Ref.[[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]].
Второй провод подключите к клемме Dx.


=== Battery ===
Некоторые счетчики имеют импульсный выход на оптроне, тогда два провода имеют полярность - "плюс" и "минус".
Wiren Board allows to connect internal [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания | WBMZ-BATTERY backup power supply module ]] with Li-Ion (Li-Pol) battery.
В таком случае минус подключается к GND, "плюс" к Dx.


== Operation with screw terminals ==
== Схема и чертеж ==
[[File:Wago.jpeg|thumb|300px|Working with WAGO 250 terminals]]


Self-tightened clips of "type 250" series are used as interface terminals of the controller. When a stripped single-core wire is inserted into a clip, it is automatically caught by a spring latch. In order to insert multi-core wires, it is necessary to press the clip button to compress the spring. The button is provided with a slot suitable for a flat screw-drive. In order to remove the wire, it is necessary to press the clip button to compress the spring, and then pull the wire out of the clip.
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]]


== Wi-Fi, GSM, 433MHz antennas ==
== Список GPIO ==
Wi-Fi, GSM and 433 MHz radio antennas are connected to SMA connectors.


If GSM signal is weak, use of an external antenna is recommended. The external antenna must be located as far from the controller as possible.
Статья, описывающая подключение сигналов процессора к клеммникам, встроенной периферии и разъёмам расширения:
[[Wiren Board 5:Список GPIO]]

Версия 20:24, 20 ноября 2015

Другие языки:
Wiren Board 4


Technical specifications

Wiren Board 4


{
Software
Operating System Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19.
Controller
CPU Freescale i.MX287 454 MHz
RAM DDR2 SDRAM 128 MB
ROM 4 GB eMMC
Wireless Interfaces
Wi-Fi 802.11 b/g/n 2.4 GHz
GSM/GPRS 900/1800 MHz. GPRS multi-slot class 10/8 max. 85.6 kbps (downlink). microSIM card, packaged
Bluetooth 4.0, Bluetooth Low Energy
Radio module 433 MHz RFM69H module. To communicate with Noolite devices, Oregon sensors
Z-Wave (option)
IR-port (external transceiver)
Wired Interfaces
Ethernet 10/100 Mbit/s, 8P8C connector, passive PoE
USB 2.0 1 connecor. Mode operation USB Host or USB Device
Audiooutput Digital audio - S/PDIF, TOSLINK or RCA connector
2xRS-485 uninsulated.

Software support of Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, HDL, Mercury, Milur

CAN are multiplexed with one RS-485.
Debug console Debug UART To be connected via USB-UART adapter.
1-Wire Connection of temperature sensor
Connection of sensors
4x ADC range 0-24V
2xInputs for resistive sensors Connection of 10 kOhm thermistors, The controller can be used as ADC up to 3.3V.
4x DI (digital input)
Outputs
4x"Open collector" 28V/2A, control of contactors, LED strip lights, etc.
Other
2xGPIO are multiplexed with other inputs/outputs
1xSpeaker "buzzer".
Real-time clock RTC clock battery
Watchdog timer Separate hardware watchdog to perform full reset of the device
2xConnector for extension modules
1xConnector for input/output modules series connection of modules, up to 8.
Power supply
Supply voltage 8-26 V
Power consumption <3 W (maximum 12 W)
Redundant battery backup power supply module (option)
Passive Power over Ethernet Passsive Power over Ethernet
Overall dimensions housing for DIN rail installation 6U, 106.25x90.2x57.5 mm.

size without housing: 103x87x20 mm.

Operation Operating temperature- -25...+85 С

(-40..+85 С by request). Conformal coating of pcb for moister protection.

Terminal blocks

Схема защиты входов и выходов

Some terminal blocks can be used to perform more than one function. See the detailed description of input/output and the Port multiplexing article.

legend

Max. V, I state default Functions
Upper row, left block
Vin 28V Input voltage
GND "ground", minus power supply
Upper row, right block
O1 Inputs/outputs of extension module
O2
O3
O1 Inputs/outputs of extension module
O2
O3
Lower row, right block}
A1 24V , 2A High Z Outputs "open collector", ADC
A2
A3
A4
R1 5V High Z Resistive sensors, ADC, digital inputs (GPIO) without retightening
R2
GND
W1 30V 3.3V 1-Wire, GPIO
5V out 5V, 0.5A 5V Output 5V. Shutdown current is exceeded. Software control.
A 30 V 0V connector RS-485 (/dev/ttyAPP1)
B 30 V +5V
L 30 V 0V connector CAN or RS-485 (/dev/ttyAPP4).

Connection RS-485: A to terminal L, B to terminal H.

H 30 V +5V

Input protection

  1. All inputs are protected from applying the power supply voltage (up to 24 V) and transient noise.
  2. Wiren Board 5 is protected against reverse polarity
  3. Low-side FET switches on Ax inputs are protected from negative voltage spikes from inductive loads.

Multifunctional inputs/outputs A1-A4

Эквивалентная схема каналов A1-A4

Универсальные каналы состоят из параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов (подключенных к одной клемме канала).

Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx. Ключ Tx, замыкает выходы на землю. Под управлением логических схем контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях:

  • Активное (замкнут);на выход канала подается 0.
  • Неактивное (разомкнут, высокий импеданс).

Такой тип выхода называется "открытый коллектор".

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.

Так же для каналов Аx есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как срабатывание входа.

Резистивные входы R1 и R2

В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему регулируемому источнику тока. Контроллер подаёт заданный ток через сенсор, измеряя при этом на нём падение напряжения. Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление сенсора.

Каждый вход также можно перевести в режим обычного аналогового входа в настройках. В этом режиме источник тока отключен и вход измеряет напряжение в диапазоне 0-3.0В.

Входы R1-R2 также работают как бинарные входы.

При включенном источнике тока (режим по-умолчанию) вход оказывается подтянут к питанию. Если к входу ничего не подключено, то это состояние воспринимается как логическая единица. Если соединить клеммник с землёй, то это соответствует логическому нулю. Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и GND.

В альтернативном режиме, при выключенном источнике тока, вход подтянут к земле. Логический ноль соответствует входу, к которому ничего не подключено; логическая единица - входу, на которое подаётся напряжение > 3В. Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и клеммником 5V out, либо плюсом питания.

Модули расширения

См. соответствующие статьи для описания подключения и работы в ПО:

Питание

Блок-схема питания WB 4


От внешнего блока питания

Допустимый диапазон питания 7-28В. 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. Подробнее смотрите Power over Ethernet.


Аккумулятор

Wiren Board позволяет подключить внутренний модуль резервного питания WBMZ-BATTERY с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором.

Работа с нажимными клеммами

Работа с самозажимными клеммами

В качестве интерфейсных клемм в контроллере применены клеммы "тип 250". 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

Антенны Wi-Fi, GSM и радио 315/433MHz подключаются к SMA разъемам.

При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.

Схемы подключения периферии

Пример подключения реле

Управление низковольтной нагрузкой

Реле на 12/24В, светодиоды, вентиляторы, сигнальные лампы и т. д.

Подключите "+" нагрузки к "+" источника питания, а "-" к клеммам Ax. Если суммарный ток на каналах больше 2 А, дополнительно подключите клемму GND к "-" источника питания.

При управлении индуктивной нагрузкой (реле), возникают всплески напряжения. Для защиты от перенапряжения в контроллер встроены защитные диоды - внешних защитных элементов не требуется.

Датчики с аналоговым выходом по напряжению

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

Специальных токовых входов в WB нет, но можно, используя резистор 100-300Ом, ток преобразовать в напряжение и подключить как в предыдущем пункте.

Также для подключения токовых датчиков предназначен специальный модуль расширения.


Датчики с резистивным выходом

Входы R1 и R2 предназначены для измерения сопротивлений в диапазоне 1-100кОм. Измеряемое сопротивление подключается между GND и Rx.

Для более точного изменения сопротивлений, а также для подключения датчиков Pt100 и Pt1000 по двух- и трёх- проводным схемам предназначен специальный модуль расширения.

Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки

Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода. Подключите один провод к источнику питания 5-24В. Второй провод подключите к клемме Аx. Некоторые счетчики имеют импульсный выход на оптроне, тогда два провода имеют полярность - "плюс" и "минус". В таком случае минус подключается к Аx, "плюс" к источнику питания.

Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше.

Так же возможно подключение с использованием модуля расширения (см. следующий пункт).

Устройства с выходом открытый коллектор

Устройство и контроллер должны иметь общую землю. Выход "открытый коллектор" подключите к клемме Dx модуля расширения.

Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше.

Подключение к 1-Wire сети

Землю сети подключите к клемме GND или общей земляной шине. Линию данных к клемме 1-Wire. Линию питания к клемме 5Vout (внутренний источник питания). Допускается использовать внешние источники питания шины 1-Wire.

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

Смотрите RS-485.

В Wiren Board 5 есть два порта RS-485. Второй порт мультиплексирован с портом CAN (L c A, H c B) Линии А В подключаются к клеммам А и В соответственно. Сигнальную землю (если есть) подключить к земле контроллера.

Если сеть RS-485 достаточно протяженная, то для её подключения рекомендуется использовать модуль расширения с гальванически-изолированным RS-485.

Пример подключения устройств

Схема испытательного стенда -

Схема стенда

Подключение устройств с использованием модулей расширения

Контакторы с управляющим напряжением 220В

Используйте модуль расширения с релейными выходами, например WBIO-DO-R3A-8.

Подключите управляющую катушку контактора через реле модуля расширения (см. рисунок).

Модуль расширения содержит TVS, защищающий контакты реле от искрения. Внешние защитные компоненты не требуются.

Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки

Пример подключения кнопки

Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода.

Для подключения к контроллеру один провод подключите к питанию (или клемме 5Vout), второй провод к клемме Ax.

Так же можно использовать модуль расширения дискретных входов типа "сухой контакт" WBIO-DI-DR-8.

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.

Схема и чертеж

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

Список GPIO

Статья, описывающая подключение сигналов процессора к клеммникам, встроенной периферии и разъёмам расширения: Wiren Board 5:Список GPIO

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Wiren_Board_5:Аппаратная_часть/en&oldid=5354