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

Материал из Wiren Board
(Импортирована новая версия из внешнего источника)
(Обновление для соответствия новой версии исходной страницы.)
Строка 1: Строка 1:
<languages/>
<languages/>
[[File:WB4-2.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]
[[File:WB4-2.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]


Строка 5: Строка 6:
==Технические характеристики==
==Технические характеристики==
[[File:WB4.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]
[[File:WB4.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]]
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
{|  border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
!colspan="2" | '''ПО'''  
!colspan="2" | '''ПО'''  
Строка 12: Строка 14:
!colspan="2" | '''Контроллер'''  
!colspan="2" | '''Контроллер'''  
|-
|-
| Процессор || [[Special:MyLanguage/Freescale i.MX287|Freescale i.MX287]] 454 МГц
| Процессор || [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 МГц
|-
|-
|| Память оперативная || DDR2 SDRAM 128 МБ  
|| Память оперативная || DDR2 SDRAM 128 МБ  
Строка 18: Строка 20:
|| Память энергонезависимая || 4 ГБ eMMC
|| Память энергонезависимая || 4 ГБ eMMC
|-
|-


!colspan="2" | '''Беспроводные интерфейсы'''  
!colspan="2" | '''Беспроводные интерфейсы'''  
Строка 29: Строка 32:
|| Пакетное радио 433 МГц || модуль RFM69H. Для связи с устройствами [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Noolite]], датчиками [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Oregon]]
|| Пакетное радио 433 МГц || модуль RFM69H. Для связи с устройствами [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Noolite]], датчиками [[Special:MyLanguage/Поддерживаемые устройства |Oregon]]
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Z-Wave|Z-Wave]] ||  ''(опция)''
|| [[Z-Wave]] ||  ''(опция)''
|-
|-
|| [[Special:MyLanguage/Ик-порт|ИК-порт]] ||  ''(внешний приемопередатчик)''
|| [[Consumer IR|ИК-порт]] ||  ''(внешний приемопередатчик)''
|-
|-




Строка 54: Строка 58:
!colspan="2"| '''Подключение датчиков'''  
!colspan="2"| '''Подключение датчиков'''  
|-
|-
| 4x[[Special:MyLanguage/ADC | АЦП]] ||  диапазон 0-24V
| 4x[[Special:MyLanguage/ADC | АЦП]] ||  диапазон 0-28V
|-
|-
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Входы для резистивных датчиков]]  
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Входы для резистивных датчиков]]  
Строка 61: Строка 65:
|| 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (цифровой вход)]]
|| 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (цифровой вход)]]
|-
|-


!colspan="2"| '''Выходы'''  
!colspan="2"| '''Выходы'''  
Строка 80: Строка 85:
|| 1xРазъём для модулей ввода-вывода || Модули соединяются последовательно, до 8 шт.  
|| 1xРазъём для модулей ввода-вывода || Модули соединяются последовательно, до 8 шт.  
|-
|-


!colspan="2"| '''Питание'''  
!colspan="2"| '''Питание'''  
|-
|-
|Напряжение питания
|Напряжение питания
|8-26В
|7-28В
|-| Рабочее напряжение || 9-28 В  
|-| Рабочее напряжение || 7-28 В  
|| Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
|| Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт)
|-
|-
| Работа от резервного аккумулятора || [[Special:MyLanguage/WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания|Модуль резервного питания]] (Опция)
| Работа от резервного аккумулятора || [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания|Модуль резервного питания]] (Опция)
|-
|-
||питание по витой паре || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]]
||питание по витой паре || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]]
Строка 100: Строка 106:
|}
|}


== Клеммники ==
[[Файл:WB5inputs.png|thumb|401px|Схема защиты входов и выходов]]


== Клеммники ==
[[File:WB5inputs.png|thumb|400px|Схема защиты входов и выходов]]


Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите описание входов/выходов и статью [[Special:MyLanguage/Мультиплексирование портов|Мультиплексирование портов]].
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="45%" class="wikitable" style="text-align:center"
Строка 134: Строка 141:
|-
|-
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок
|-
|-
| '''A1''' || rowspan="4"| 24V , 2A || rowspan="4"| High Z || rowspan="4" |[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]]  
| '''A1''' || rowspan="4"| 28V , 2A || rowspan="4"| High Z || rowspan="4" |[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]]  
|-
|-
| '''A2'''     
| '''A2'''     
Строка 154: Строка 160:
| '''5V out''' || 5V, 0.5A || 5V || Выход 5V.  Отключение при превышении тока. Программное управление.
| '''5V out''' || 5V, 0.5A || 5V || Выход 5V.  Отключение при превышении тока. Программное управление.
|-
|-
| '''A''' ||  30 V || 0V || rowspan="2"|порт [[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"|Порт CAN или [[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).
Строка 168: Строка 170:
| '''H''' ||  30 V || +5V
| '''H''' ||  30 V || +5V
|-
|-
|}
|}


== Защита входов ==
== Защита входов ==
#Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) и импульсных помех.
#Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 28 В) и импульсных помех.
#Защита от переполюсовки питания.
#Защита от переполюсовки питания.
#Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки.
#Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки.


== Универсальные входы/выходы A1-A4==
== Универсальные входы/выходы A1-A4==
[[File:Ax2.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A4]]
[[Файл:Ax2.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A4]]


Универсальные каналы состоят из  
Универсальные каналы состоят из  
Строка 195: Строка 194:
Такой тип выхода называется "открытый коллектор".
Такой тип выхода называется "открытый коллектор".


Для каналов Ax входной каскад образуют аналогово-цифрового преобразователь ADCx и входное сопротивление Rx.
Для каналов Ax входной каскад образуют аналогово-цифрового преобразователь ADCx и входное сопротивление Rx (100кОм) .
Преобразователь ADCx имеет высокое входное сопротивление, он подключен постоянно и не влияет  
Преобразователь ADCx имеет высокое входное сопротивление, он подключен постоянно и не влияет  
на работу канала в режиме вывода.
на работу канала в режиме вывода.
Строка 202: Строка 201:
"притянет" входное напряжение к 0 питания и преобразователь ADCx считает напряжение 0.
"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.
Так же для каналов Аx есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как логическую единицу (срабатывание входа), меньше 1,5В - как логический ноль.


== Резистивные входы R1 и R2 ==
[[Файл:Rx.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов Rx]]


== Резистивные входы R1 и R2 ==
В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему  регулируемому источнику тока.
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.
Контроллер подаёт заданный ток на вход, и измеряет при этом на нём напряжение.
Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление сенсора.
Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление, подключенное к входу.


Каждый вход также [[Special:MyLanguage/ADC#Измерение сопротивлений|можно перевести]] в режим обычного аналогового входа в настройках.
Каждый вход также [[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.
В этом режиме источник тока отключен и вход измеряет напряжение в диапазоне 0-3.0В.


Строка 224: Строка 224:
Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и клеммником 5V out, либо плюсом питания.
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 ==
== 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:
См. соответствующие статьи для описания подключения и работы в ПО:


* [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS-232|Wiren Board 5: Модуль расширения RS-232]]
[[Модули расширения]]
* [[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 ==
== Питание ==
[[File:Питание версии4.png|thumb|300px|Блок-схема питания WB 4]]
[[File:WB5 power distribution block diagram.png|thumb|400px|Блок-схема питания Wiren Board 5]]
 
 


=== От внешнего блока питания ===
=== От внешнего блока питания ===
Строка 247: Строка 257:


Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND.
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND.


=== Power over Ethernet ===
=== Power over Ethernet ===
Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]].
Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]].


=== Аккумулятор ===
=== Аккумулятор ===
Wiren Board позволяет подключить внутренний [[Special:MyLanguage/WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания | модуль резервного питания WBMZ-BATTERY ]] с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором.
Wiren Board позволяет подключить внутренний [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания | модуль резервного питания WBMZ-BATTERY ]] с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором.
 


== Работа с нажимными клеммами ==
== Работа с нажимными клеммами ==
[[File:Wago.jpeg|thumb|300px|Работа с самозажимными клеммами]]
[[File:Wago.jpeg|thumb|400px|Работа с самозажимными клеммами]]


В качестве интерфейсных клемм в контроллере  
В качестве интерфейсных клемм в контроллере  
Строка 271: Строка 277:
Для извлечения провода, нужно отжать пружину, нажав на  
Для извлечения провода, нужно отжать пружину, нажав на  
кнопку клипсы, и вытащить провод.
кнопку клипсы, и вытащить провод.


== Антенны Wi-Fi, GSM, 433MHz ==
== Антенны Wi-Fi, GSM, 433MHz ==
Строка 277: Строка 282:


При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.
При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.
== Схемы подключения периферии ==
[[File:Relay.png|thumb|300px|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 [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | 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 [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | 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 [[Special:MyLanguage/RS-485|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 [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS485-ISO|модуль расширения с гальванически-изолированным RS-485]].
=== Пример подключения устройств ===
Схема испытательного стенда - [[File:Стенд-hi.jpg|thumb|500px|Схема стенда]]
== 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]].
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 ===
[[File:Button.png|thumb|400px|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" [[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.
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|Файл:WB 4.3.pdf]], чертёж - [[Файл:WB 4.2 чертеж.pdf|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|Wiren Board 5:Список GPIO]]

Версия 03:40, 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 0-28V
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 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
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 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

Защита входов

  1. Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 28 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 (100кОм) . 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 логическую единицу (срабатывание входа), меньше 1,5В - как логический ноль.

Резистивные входы R1 и R2

Эквивалентная схема каналов Rx

В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему регулируемому источнику тока. Контроллер подаёт заданный ток на вход, и измеряет при этом на нём напряжение. Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление, подключенное к входу.

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.

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:

Модули расширения

Питание

Блок-схема питания Wiren Board 5

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.

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Wiren_Board_5:Аппаратная_часть/ru&oldid=5671