Wiren Board 5: Hardware
Specifications
| General | |
|---|---|
| CPU | Freescale i.MX287 454 MHz ARM9 |
| RAM | DDR2 SDRAM 128 MB |
| ROM | 4 ГБ eMMC |
| Operating System | Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19. |
| 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). |
| Беспроводные интерфейсы | |
|---|---|
| Wi-Fi | 802.11 b/g/n 2.4 ГГц |
| GSM/GPRS | 850/900/1800/1900 МГц. GPRS class 12. 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 | разъём для подключения внешнего приемопередатчика |
| Wired Interfaces | |
|---|---|
| Ethernet | 10/100 Mbit/s, 8P8C connector, passive PoE |
| USB 2.0 | Single port. USB Host or USB Device mode of operation. |
| Audio output | S/PDIF Digital audio.
TOSLINK or RCA connector |
| 2xRS-485 | Without galvanic isolation.
Software support for Modbus RTU, Uniel, HDL, various EM-meters protocols included. |
| CAN | multiplexed with one of RS-485. |
| Отладочная консоль | Debug UART USB-UART adapter is used to connect to PC. |
| 1-Wire | For digital temperature sensors |
| Подключение датчиков | |
|---|---|
| 4x АЦП | диапазон 0-28V |
| 2xВходы для резистивных датчиков | Подключение термисторов на 10 кОм, использование как АЦП до 3.3V. |
| 4x DI (цифровой вход) | |
| Outputs | |
| 4x"Open collector" | 28V/2A, for driving external contactors, relays, LED strip lights, etc. |
| Other Interfaces | |
|---|---|
| 2xGPIO | are multiplexed with other inputs/outputs |
| 1xBuzzer | buzzer/beeper. |
| Real-time clock | RTC 1220 coin lithium cell |
| Watchdog timer | Separate hardware watchdog to perform full reset of the device |
| 2x Extension module slots | internal |
| 1xI/O module connector | Up to 8 I/O modules are connected in series |
| Питание | |
|---|---|
| Напряжение питания | 7-28В |
| Потребляемая мощность | <3 Вт (пиковая - до 12 Вт) |
| Работа от резервного аккумулятора | Модуль резервного питания (Опция) |
| питание по витой паре | Passsive Power over Ethernet |
Terminal blocks
Some terminal blocks can be used to perform more than one function. See the detailed description of input/output and the Port multiplexing article.
|
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 | 28V , 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 | |||||
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
Multifunctional channels consist of input and output stages are connected in parallel, as well as protective diodes (connected to one terminal of the channel).
Output stage consists of the Tx switch. The Tx switch can connect the corresponding output with ground.
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 collectors”
Input stage of Ax channel consists of an analogue-to-digital converter ADCx and an input resistor Rx (100kOhm).
The ADC has a high input impedance, so it doesn't affect the channel operation even if the channel works as output.
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.
Ax channels also work as discrete inputs. The logic high state is 3V or higher, the logic low is 1.5V or lower.
R1 and R2 Resistive Inputs
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 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.
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.
1-Wire и +5V
1-Wire - шина для подключения внешних датчиков по двум (или трём) проводам. Так как это шина, можно подключить несколько устройств на один порт 1-Wire.
Для питания датчиков удобно использовать выход +5V.
Он защищен от КЗ и подачи повышенного напряжения. При питании контроллера от аккумулятора выход +5V остается активным. Так же есть программное управление этим выходом (его можно отключать).
Модули ввода-вывода
Модули ввода-вывода стыкуются с боковым разъемом на WB5 с правой стороны.
Последовательно можно подключать до 8 модулей: до 4 модулей ввода (типа I) и до 4-х модуля вывода (типа O и IO). WB5 автоматически обнаруживает подключенный модуль и его тип. Адреса раздаются последовательно. Подключать до 4 модулей можно в любой последовательности. При большем числе следует подключать сначала один тип, потом другой.
Описание модулей можно прочитать в статье "Модули ввода-вывода".
Модули расширения
На плате контроллера расположены два разъема для подключения модулей расширения. На каждый модуль отводится 3 клеммника.
Платы расширения вставляются вертикально. При сборке в корпус платы прижимаются с двух сторон и надежно фиксируются.
См. соответствующие статьи для описания подключения и работы в ПО:
Питание
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
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.