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

Материал из Wiren Board
(Новая страница: « thumb | 500px|Wiren Board 4»)
(не показано 85 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]]


 
==Технические характеристики==
==Specifications==
[[File:WB4.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]
[[Файл:WB5 подписи1.jpg| thumb | 500px|Wiren Board 5]]
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
 
!colspan="2" | '''ПО'''  
{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2" | '''General'''  
|-
| 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
|-
|-
|| RAM || DDR2 SDRAM 128 MB
| Операционная система || Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19.
|-
|-
|| ROM || 4 GByte eMMC
!colspan="2" | '''Контроллер'''
|-
|-
| Operating System || Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19.
| Процессор || [[Special:MyLanguage/Freescale i.MX287|Freescale i.MX287]] 454 МГц
|-
|-
|| Dimensions || 6U DIN-rail mount, 106.25x90.2x57.5 mm.
|| Память оперативная || DDR2 SDRAM 128 МБ
PCB size: 103x87x20 mm.
|-
|-
||Operating conditions || Operating temperature- -25...+85 С (-40..+85 С by request).
|| Память энергонезависимая || 4 ГБ eMMC
|-
|-
|}


{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2" | '''Беспроводные интерфейсы'''  
!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 ГГц
|-
|-
|| [[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 МГц. GPRS multi-slot class 10/8 max. 85.6 kbps (downlink). SIM-карта формата microSIM
microSIM card socket.
|-
|-
|| Bluetooth ||4.0, Bluetooth Low Energy
|| Bluetooth ||4.0, Bluetooth Low Energy
|-
|-
|| ISM Radio || RFM69H module.  
|| Пакетное радио 433 МГц || модуль RFM69H. Для связи с устройствами [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Noolite]], датчиками [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Oregon]]
To communicate with [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Noolite]] devices, [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Oregon]] sensors
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Z-Wave|Z-wave]] ||  ''(optional)''
|| [[Special:MyLanguage/Z-Wave|Z-Wave]] ||  ''(опция)''
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Consumer IR|IR remote]] ||  ''socket for external IR transceiver''
|| [[Special:MyLanguage/Ик-порт|ИК-порт]] ||  ''(внешний приемопередатчик)''
|-
|-
|}




{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2"| '''Проводные интерфейсы'''  
!colspan="2"| '''Wired Interfaces'''  
|-
|-
| Ethernet || 10/100 Mbit/s, 8P8C connector, passive PoE
| Ethernet || 10/100 Мбит/с, Разъём 8P8C, passive PoE
|-
|-
|| USB 2.0 || Single port. USB Host or USB Device mode of operation.
|| USB 2.0 || 1 порт. Работа в режиме USB Host или USB Device  
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Audio output]] || S/PDIF Digital audio.
|| [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Аудиовыход]] || Цифровой звук - S/PDIF, разъём TOSLINK или RCA
TOSLINK or RCA connector
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] || Without galvanic isolation.
||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] ||неизолированный.  
Software support for Modbus RTU, Uniel, HDL, various EM-meters protocols included.
есть программная поддержка протоколов Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, HDL, Меркурий, Милур
|-
|-
||[[Special:MyLanguage/CAN|CAN]] || multiplexed with one of RS-485.
||[[Special:MyLanguage/CAN|CAN]] || мультиплексирован с одним RS-485.
|-
|-
|| Отладочная консоль || [[Special:MyLanguage/Debug UART|Debug UART]] USB-UART adapter is used to connect to PC.
|| Отладочная консоль || [[Special:MyLanguage/Debug UART|Debug UART]] Подключается через переходник USB-UART.
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || For digital temperature sensors
|| [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || Подключение датчиков температуры
|-
|-
|}
!colspan="2"| '''Подключение датчиков'''  
 
{|  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 | АЦП]] ||  диапазон 0-24V
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Resistive sensor inputs]]  
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Входы для резистивных датчиков]]  
|| 10kOhm thermistors are supported. Can also be used as ADC in 0-2.5V range.
|| Подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
|-
|-
|| 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (digital inputs)]]
|| 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (цифровой вход)]]
|-
|-
!colspan="2"| '''Outputs'''  
 
!colspan="2"| '''Выходы'''  
|-
|-
| 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|"Открытый коллектор"]]  || 28V/2A, управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п.
|-
|-
|}
!colspan="2"| '''Прочее'''  
 
{|  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]] || мультиплексированы с другими входами/выходами
|-
|-
||1x[[Special:MyLanguage/Buzzer|Buzzer]]|| buzzer/beeper.  
||1x[[Special:MyLanguage/Buzzer|Излучатель звука]]|| "пищалка".  
|-
|-
|| Real-time clock || [[Special:MyLanguage/RTC|RTC]] 1220 coin lithium cell
|| Часы реального времени || [[Special:MyLanguage/RTC|RTC]] Резервная батарейка
|-
|-
|| Watchdog timer || Separate hardware watchdog to perform full reset of the device
|| Сторожевой таймер (watchdog) || Отдельный аппаратный watchdog, перезагружающий устройство целиком по питанию
|-
|-
|| 2x Extension module slots || internal
|| 2xРазъём для модулей расширения ||  
|-
|-
|| 1xI/O module connector || Up to 8 I/O modules are connected in series
|| 1xРазъём для модулей ввода-вывода || Модули соединяются последовательно, до 8 шт.
|-
|-
|}


{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2"| '''Питание'''  
!colspan="2"| '''Power supply'''  
|-
|-
|Supply voltage
|Напряжение питания
|7-28В
|8-26В
|-| Рабочее напряжение || 9-28 В
|| Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
|-
|-
|| Power consumption || < 3 W (peak consumption up to 12 W)
| Работа от резервного аккумулятора || [[Special:MyLanguage/WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания|Модуль резервного питания]] (Опция)
|-
|-
| Backup battery || [[Special:MyLanguage/WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания|backup power supply module]] (optional)
||питание по витой паре || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]]
|-
|-
||Passive Power over Ethernet || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]]
|| Габаритные размеры || Корпус на DIN рейку 6U, 106.25x90.2x57.5 мм.
Размер без корпуса: 103x87x20 мм.
|-
||Эксплуатация || Рабочая температура - -25...+85С (-40..+85С по запросу).
Покрытие лаком для влагозащиты.
|-
|-
|}
|}


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


== Клеммники ==
[[File: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.
Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите описание входов/выходов и статью [[Special:MyLanguage/Мультиплексирование портов|Мультиплексирование портов]].


 
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
{|  border="1" width="700" class="wikitable" style="text-align:center"
|  
|
'''подпись'''  
'''legend'''  
|| '''Max. V, I'''  
|| '''Max. V, I'''  
| width="10%" | '''state''' '''default'''
| width="10%" | '''cостояние''' '''по умолчанию'''
| width="60%"|'''Functions'''
| width="60%"|'''Функуции'''
|-
|-
! colspan="4"| Upper row, left block
! colspan="4"| Верхний ряд, левый блок
|-
|-
| '''Vin'''  || 28V || ||Input voltage
| '''Vin'''  || 28V || ||Входное напряжение
|-
|-
| '''GND''' ||  || ||power supply ground
| '''GND''' ||  || ||"земля", минус блок питания
|-
|-
! colspan="6"| Upper row, right block
! colspan="6"| Верхний ряд, правый блок
|-
|-
| '''O1''' ||  rowspan="3"| || rowspan="3"| || rowspan="3" |Inputs/outputs of extension module
| '''O1''' ||  rowspan="3"| || rowspan="3"| || rowspan="3" |Входы/выходы модуля расширения
|-
|-
| '''O2'''  
| '''O2'''  
Строка 141: Строка 127:
| '''O3'''  
| '''O3'''  
|-
|-
| '''O1''' ||  rowspan="3"| || rowspan="3"| || rowspan="3" |Inputs/outputs of extension module
| '''O1''' ||  rowspan="3"| || rowspan="3"| || rowspan="3" |Входы/выходы модуля расширения
|-
|-
| '''O2'''  
| '''O2'''  
Строка 147: Строка 133:
| '''O3'''  
| '''O3'''  
|-
|-
! colspan="8"| Lower row, right block
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок
 
|-
|-
| '''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|Выходы "открытый коллектор"]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]]  
|-
|-
| '''A2'''     
| '''A2'''     
Строка 157: Строка 144:
| '''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" |Резистивные датчики, [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]], цифровые входы (GPIO) без подтяжки
|-
|-
| '''R2'''
| '''R2'''
Строка 165: Строка 152:
| '''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 || Выход 5V.  Отключение при превышении тока. Программное управление.
|-
|-
| '''A''' ||  30 V || 0V || rowspan="2"|connector [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP1)
 
 
 
| '''A''' ||  30 V || 0V || rowspan="2"|порт [[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"|Порт CAN или [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP4).
Connection RS-485: A to terminal '''L''', B to terminal '''H'''.
Подключение RS-485: A к клемме '''L''', B к клемме '''H'''.
|-
|-
| '''H''' ||  30 V || +5V
| '''H''' ||  30 V || +5V
|-
|-
|}
|}


== Input protection ==
#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
#Low-side FET switches on Ax inputs are protected from negative voltage spikes from inductive loads.


== Multifunctional inputs/outputs A1-A4==
== Защита входов ==
[[Файл:Ax2.png|thumb|400px|Equivalent circuit of A1-A4 channels]]
#Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) и импульсных помех.
#Защита от переполюсовки питания.
#Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки.
 
 
== Универсальные входы/выходы A1-A4==
[[File: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 [[Special:MyLanguage/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 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|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 [[Special:MyLanguage/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.
 


Multifunctional channels consist of input and output stages are connected in parallel, as well as protective diodes (connected to one terminal of the channel).
== Антенны Wi-Fi, GSM, 433MHz ==
Антенны Wi-Fi, GSM и радио 315/433MHz подключаются к SMA разъемам.


Output stage consists of the Tx switch. The Tx switch can connect the corresponding output with ground.
При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.
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).
*Inactive (open), high impedance.


Such outputs are called “open collector” outputs.
== Схемы подключения периферии ==
[[File:Relay.png|thumb|300px|Пример подключения реле]]


Open collector outputs on Ax channels are shown as Ax_OUT in software. Channel address is "wb-gpio/Ax_OUT".


Input stage of Ax channel consists of an analogue-to-digital converter ADCx and an input resistor Rx (100kOhm).  
=== Управление низковольтной нагрузкой ===
Реле на 12/24В, светодиоды, вентиляторы, сигнальные лампы и т. д.


The ADC has a high input impedance, so it doesn't affect the channel operation even if the channel works as output.  
Подключите "+" нагрузки к "+" источника питания, а "-" к клеммам Ax.
Если суммарный ток на каналах больше 2 А, дополнительно подключите клемму GND к "-" источника питания.


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


If the channel terminal is left floating, the input voltage measured by ADCs is pulled down to zero by the Rx resistance.


Analog inputs on Ax channels are shown as "Ax" in software. Channel address is "wb-adc/Ax".
=== 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.


Ax channels also work as discrete inputs. The logical high state is 3V or higher, the logical low is 1.5V or lower.




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


== R1 and R2 Resistive Inputs==
Также для подключения токовых датчиков предназначен специальный [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | модуль расширения]].
[[Файл:Rx.png|thumb|400px|Rx equivalent circuit]]


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.


Each input can also be [[ADC#Измерение сопротивлений|switched]] to a general-purpose analog input.


In this mode, the internal current source is turned off. Voltage measurements in the range of 0-2.5V can be performed.
=== Датчики с резистивным выходом ===
Входы R1 и R2 предназначены для измерения сопротивлений в диапазоне 1-100кОм.
Измеряемое сопротивление подключается между GND и Rx.


R1 and R2 inputs also work as discrete inputs.  
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]].


While the internal current source is activated (as by default) the input is pulled high to the internal 3.3V power rail.
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.
=== 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.


Therefore, external buttons, sensors, etc. should be connected between the Rx and GND terminals.
Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше.


In the alternate general-purpose ADC mode (with current source disabled), the input is pulled down to the ground.
Так же возможно подключение с использованием модуля расширения (см. следующий пункт).
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.


== 1-Wire and +5V output ==
=== Устройства с выходом открытый коллектор ===
1-Wire bus is used for external sensors. The bus utilizes either two or three conductors.
Устройство и контроллер должны иметь общую землю.  
The bus allows to connect multiple devices to a single 1-Wire port in parallel.  
Выход "открытый коллектор" подключите к клемме Dx модуля расширения.


You may find convenient to use +5V output to power external sensors or circuits.  
Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше.


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


== I/O Modules ==
=== Подключение к 1-Wire сети ===
I/O modules are connected to Wiren Board 5 side connector on the right.
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.


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.
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".


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.


The detailed description of the I/O modules can be found in the [[Special:MyLanguage/Модули ввода-вывода|corresponding article]].
===  Подключение к сети RS-485 ===
Смотрите [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]].


== Extension modules ==
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.


[[Файл:EXT1.jpeg|thumb|300px|Extension module]]
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]].


On the controller board has two slots for expansion modules.
Each module is assigned to 3 terminals.


When inserted, the extension modules are fixed in place by plastic enclosure.  
=== Пример подключения устройств ===
Схема испытательного стенда - [[File:Стенд-hi.jpg|thumb|500px|Схема стенда]]


Please see the following articles for the detailed description:


[[Special:MyLanguage/Модули расширения|Extension modules]]
== Подключение устройств с использованием модулей расширения ==
=== Контакторы с управляющим напряжением 220В ===
Используйте модуль расширения с релейными выходами, например [[Special:MyLanguage/Модули ввода-вывода#Модуль релейных выходов (WBIO-DO-R3A-8)|WBIO-DO-R3A-8]].


== Power Supply ==
Подключите управляющую катушку контактора через реле модуля расширения (см. рисунок).
[[File:WB5 power distribution block diagram.png|thumb|400px|Wiren Board 5 power distribution diagram]]


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




A standard 5.5x2.1mm socket is provided for wall power supply.
=== Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки ===
Input power can also be supplied to Vin and GND terminals.
[[File:Button.png|thumb|400px|Пример подключения кнопки]]


=== Power over Ethernet ===
Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода.
It is possible to power the device via an Ethernet cable. Ref.[[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]].
 
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" [[Special:MyLanguage/Модули ввода-вывода#Модуль дискретных входов типа "сухой контакт" (WBIO-DI-DR-8)|WBIO-DI-DR-8]].
 
Подключите один провод к клемме GND, или соедините с общей земляной шиной.
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 ==
[[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.
== Схема и чертеж ==
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 ==
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.
== Список GPIO ==
Статья, описывающая подключение сигналов процессора к клеммникам, встроенной периферии и разъёмам расширения:
[[Wiren Board 5:Список GPIO|Wiren Board 5:Список GPIO]]

Версия 03:29, 15 декабря 2015

Другие языки:
Wiren Board 4


Технические характеристики

Wiren Board 4
ПО
Операционная система Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19.
Контроллер
Процессор Freescale i.MX287 454 МГц
Память оперативная DDR2 SDRAM 128 МБ
Память энергонезависимая 4 ГБ eMMC
Беспроводные интерфейсы
Wi-Fi 802.11 b/g/n 2.4 ГГц
GSM/GPRS 900/1800 МГц. GPRS multi-slot class 10/8 max. 85.6 kbps (downlink). SIM-карта формата microSIM
Bluetooth 4.0, Bluetooth Low Energy
Пакетное радио 433 МГц модуль RFM69H. Для связи с устройствами Noolite, датчиками Oregon
Z-Wave (опция)
ИК-порт (внешний приемопередатчик)
Проводные интерфейсы
Ethernet 10/100 Мбит/с, Разъём 8P8C, passive PoE
USB 2.0 1 порт. Работа в режиме USB Host или USB Device
Аудиовыход Цифровой звук - S/PDIF, разъём TOSLINK или RCA
2xRS-485 неизолированный.

есть программная поддержка протоколов Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, HDL, Меркурий, Милур

CAN мультиплексирован с одним RS-485.
Отладочная консоль Debug UART Подключается через переходник USB-UART.
1-Wire Подключение датчиков температуры
Подключение датчиков
4x АЦП диапазон 0-24V
2xВходы для резистивных датчиков Подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
4x DI (цифровой вход)
Выходы
4x"Открытый коллектор" 28V/2A, управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п.
Прочее
2xGPIO мультиплексированы с другими входами/выходами
1xИзлучатель звука "пищалка".
Часы реального времени RTC Резервная батарейка
Сторожевой таймер (watchdog) Отдельный аппаратный watchdog, перезагружающий устройство целиком по питанию
2xРазъём для модулей расширения
1xРазъём для модулей ввода-вывода Модули соединяются последовательно, до 8 шт.
Питание
Напряжение питания 8-26В
Потребляемая мощность <3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
Работа от резервного аккумулятора Модуль резервного питания (Опция)
питание по витой паре Passsive Power over Ethernet
Габаритные размеры Корпус на DIN рейку 6U, 106.25x90.2x57.5 мм.

Размер без корпуса: 103x87x20 мм.

Эксплуатация Рабочая температура - -25...+85С (-40..+85С по запросу).

Покрытие лаком для влагозащиты.


Клеммники

Схема защиты входов и выходов

Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите описание входов/выходов и статью Мультиплексирование портов.

подпись

Max. V, I cостояние по умолчанию Функуции
Верхний ряд, левый блок
Vin 28V Входное напряжение
GND "земля", минус блок питания
Верхний ряд, правый блок
O1 Входы/выходы модуля расширения
O2
O3
O1 Входы/выходы модуля расширения
O2
O3
Нижний ряд, правый блок
A1 24V , 2A High Z Выходы "открытый коллектор", ADC
A2
A3
A4
R1 5V High Z Резистивные датчики, ADC, цифровые входы (GPIO) без подтяжки
R2
GND
W1 30V 3.3V 1-Wire, GPIO
5V out 5V, 0.5A 5V Выход 5V. Отключение при превышении тока. Программное управление.
A 30 V 0V порт RS-485 (/dev/ttyAPP1)
B 30 V +5V
L 30 V 0V Порт CAN или RS-485 (/dev/ttyAPP4).

Подключение RS-485: A к клемме L, B к клемме H.

H 30 V +5V


Защита входов

  1. Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) и импульсных помех.
  2. Защита от переполюсовки питания.
  3. Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки.


Универсальные входы/выходы 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=5637