Wiren Board 4:Аппаратная часть

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.
	"Сухой контакт"	4x	Подключение кнопок, герконов, счетчиков с импульсными выходами.
	DI (цифровой вход)	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 (watchdog)		Отдельный аппаратный watchdog, перезагружающий устройство целиком по питанию
	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 статью 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.

1. Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) и импульсных помех.
2. Защита от переполюсовки питания.
3. Один оптоизолированный порт RS-485.
4. Диодная защита ключей на входах A1-A5 и D1-D4 от индуктивной нагрузки.
5. Защита от искрения контактов реле.

Питание

Блок-схема питания WB 4

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