Wiren Board 4:Аппаратная часть

На этой странице подробно описывается аппаратная часть Wiren Board 4.

Описание

Wiren Board 4. Чертеж

Схема защиты входов и выходов

• Слот расширения, поддерживаемые модули расширения:
  • Модуль расширения RS-232

Технические характеристики

	параметр	значение	Комментарии
Софт	Операционная система	Debian Linux 7.0	Свежая версия ядра появляется в репозитории регулярно
Контроллер	Процессор	Freescale i.MX233 454 МГц
	Память оперативная	64 МБ	DDR SDRAM
	Память энергонезависимая	microSD	Карта 8 ГБ с образом ОС в комплекте
Беспроводная связь	Wi-Fi		802.11 b/g/n 2.4 ГГц
	GSM/GPRS	SIM900R	SIM-карта формата microSIM
	Пакетное радио 433 МГц	RFM69H	Для связи с устройствами Noolite, датчиками Oregon
	Радиомодуль 2.4 ГГц	NRF24L01	Для связи с такими же модулями NRF24 (опция)
Порты	Ethernet	10/100 Мбит/с	Разъём RJ-45
	USB 2.0 Host	2 порта (один внутри корпуса)
	Аудиовыход	1x	Разъём 3,5 мм, стерео
	RS-485	2 порта (один из портов изолированный)	Управление светом по DMX512, подключение по Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, Smartbus G4
	Debug UART	Вывод отладочной консоли	Подключается через переходник UART-USB.
	1-Wire	2x	Подключение датчиков температуры, влажности
Подключение датчиков	АЦП	5x  : (2x до 24V , 3x - до 5V)
	Входы для резистивных датчиков	2 x	подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V.
	Входы "сухой контакт"	4x	Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
	Цифровые входы	2x	до 24V. Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
Выходы	Управление низковольтной нагрузкой	9 выходов, 24V/2A	Выходы типа "открытый коллектор", управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п.
	Реле	2x	До 250В/3A, нормально разомкнутые контакты
А также	GPIO	8x	мультиплексированы с другими входами/выходами
	Излучатель звука	1x	"пищалка".
	Часы реального времени	RTC	Резервная батарейка
	Сторожевой таймер		Отдельный аппаратный watchdog
Питание	Рабочее напряжение	9-25 В	Работа от резервного Li-Pol аккумулятора (не входит в комплект поставки), питание по витой паре - Passsive Power over Ethernet (опция)
	Потребляемая мощность	<3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
Конструкция	Габариты	103x87x20 мм
	Корпус	6U на DIN рейку	Gainta D6MG
Эксплуатация	Рабочая температура	0..70C (-40..85C по запросу)	Покрытие лаком для влагозащиты.

Клеммники

подпись	функция	Max. V, I	cостояние по умолчанию	комментарии
Верхний ряд, правый блок
Vin	Vin	24V		Входное напряжение
GND	GND
O1	O1			Входы/выходы модуля расширения
O2	O2
O3	O3
A	RS-485 A	30 V	0V	Неизолированный RS-485
B	RS-485 B	30 V	+5V
(9-24)V_OUT	(9-24)V_OUT	24V		Входное напряжение, выход
GND	GND
A-O	RS-485 A	30 V	0V	Оптоизолированный RS-485
B-O	RS-485 B	30 V	+5V
GND-O	GND-O			Земля оптоизолированного RS-485
Нижний ряд, левый блок
5V out	5Vout	5V, 0.5A	5V	выход 5V (для датчиков 1-Wire)
W1	W1/GPIO	30V	3.3V	1-Wire,"сухой контакт"
W2	W2/GPIO	30V	3.3V
R1	R1/GPIO/ADC5	5V	High Z	Резистивные датчики, ADC, цифровые входы (GPIO) без подтяжки
R2	R2/GPIO/ADC6	5V	High Z
A1	FET1/ADC1	Vin , 2A	High Z	Выходы "открытый коллектор", ADC
A2	FET2/ADC2	Vin , 2A	High Z
A3	FET3/ADC3]	Vin , 2A	High Z
A4	FET4/ADC4/DI1	Vin , 2A	High Z	Выходы "открытый коллектор", ADC , цифровые входы DI
A5	FET5/ADC5/DI2	Vin , 2A	High Z
GND	GND
Нижний ряд, правый блок
GND	GND
GND	GND
DR1	FET_DR1/DR1	Vin , 2A	+5V	Выходы "открытый коллектор", входы для "сухого контакта"
DR2	FET_DR2/DR2	Vin , 2A	+5V
DR3	FET_DR3/DR3	Vin , 2A	+5V
DR4	FET_DR4/DR4	Vin , 2A	+5V
Rel1	Rel1	250, 2A	разомкнуто	первое реле
Rel2	Rel2	250, 2A	разомкнуто	второе реле

Защита входов

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

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

2. Защита от переполюсовки питания.

3. Один оптоизолированный порт RS-485.

4. Диодная защита ключей на входах A1-A5 и DR1-DR4 от индуктивной нагрузки.

5. Защита от искрения контактов реле.

Список GPIO

GPIO для транзисторов управления низковольтной нагрузкой

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

GPIO на клеммниках

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

GPIO для входов "сухой контакт"

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

GPIO на реле

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

GPIO для внутреннего использования

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

GPIO на разъёме расширения

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

См. также Работа с GPIO

Схема и чертеж

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

См. Чертеж платы Wiren Board 3.3

Детали реализации

Wiren Board 4 состоит из двух печатных плат:

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

Основная плата содержит:

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