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) | 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 | ||
| Разъём для модуля расширения | 1x | Поддерживаемые модули расширения: * Модуль расширения RS-232 | |
| 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
Чтобы работать с GPIO, прочитайте статью Работа с 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 |
Схема и чертеж
Принципиальная схема Wiren Board 4 - Файл:WB 4.3.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