Wiren Board 5:Схемотехника/en

Input and output protection scheme

Multifunctional inputs/outputs A1-A4

Equivalent circuit of A1-A4 channels

Universal channels consist of parallel operating input and output stage, as well as protective diodes (connected to one channel terminal).

The output stage consists of a switching element Tx. The Tx key closes the outputs to the ground. Under control of logic circuits controller, the Tx switch can be in one of 2 states:

• Активное (замкнут);на выход канала подается 0.
• Неактивное (разомкнут, высокий импеданс).

Такой тип выхода называется "открытый коллектор".

Выходы "открытый коллектор" на каналах Ax отображаются в ПО как Ax_OUT. Адрес канала: "wb-gpio/Ax_OUT".

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 будет считать напряжение равным 0. Аналоговые входы на каналах Ax отображаются в ПО как Ax в разделе ADC. Адрес канала: "wb-adc/Ax".

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. Бинарные входы на каналах Ax отображаются в ПО как Ax_IN. Адрес канала бинарного входа: "wb-gpio/Ax_IN".

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).

Подробнее смотрите 1-Wire.

Питание

Блок-схема питания Wiren Board 5

Wiren Board 5 имеет три внешних входа для подключения блоков питания: DC jack, клеммники и Passive PoE. Возможно одновременное подключения источников к разным входам, в том числе с разным напряжением. Подробнее:

• 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. В аппаратной ревизии 5.8 и выше блок клемм питания содержит две клеммы Vin, к которым можно подключить два независимых блока питания для резервирования. Земли блоков питания должны быть соединены и подключены к клемме 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.