Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4-gebaseerde Edge-rekenaar

Hersieningsgeskiedenis 

Hersiening	Datum	Veranderinge
1.0	17-08-2022	Geskep
2.1	13-01-2022	Kennisgewing oor produkverandering

Kennisgewing oor produkverandering:

As deel van ons voortdurende verbeteringsproses het ons die onderstaande veranderinge in hardeware weergawe D aangebring.
Daar is impak op die sagteware as gevolg van hierdie verandering.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Die beskrywing in die Linux is verander:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Die adres van die nuwe RTC is 0x51.

Inleiding

EdgeBox-RPI-200 is 'n robuuste waaierlose Edge Computing Controller met Raspberry Pi Computer Module 4(CM4) vir 'n harde industrie-omgewing. Dit kan gebruik word om veldnetwerke met wolk- of IoT-toepassings te verbind. Dit is van die grond af ontwerp om die uitdagings van robuuste toepassings teen mededingende pryse die hoof te bied, ideaal vir klein sakeondernemings of klein bestellings met skaal multi-vlak eise.

Kenmerke

• Moderne aluminium onderstel vir harde omgewing
• Geïntegreerde passiewe heatsink
• Ingeboude mini PCIe-sok vir RF-module, soos 4G, WI-FI, Lora of Zigbee
• SMA antenna gate x2
• Enkripsieskyfie ATECC608A
• Hardeware Waghond
• RTC met Super Kapasitor
• Geïsoleerde DI&DO-terminaal
• 35mm DIN Rail ondersteuning
• Wye kragtoevoer van 9 tot 36V DC
• Opsioneel: UPS met SuperCap vir veilige afskakeling*
• Raspberry Pi CM4 aan boord WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac toegerus**
• Raspberry Pi CM4 aan boord van Bluetooth 5.0, BLE toegerus**

Hierdie kenmerke maak die EdgeBox-RPI-200 ontwerp vir maklike opstelling en vinnige ontplooiing vir tipiese industriële toepassings, soos statusmonitering, fasiliteitbestuur, digitale naamborde en afstandbeheer van openbare nutsdienste. Verder is dit 'n gebruikersvriendelike poortoplossing met 4 kerns ARM Cortex A72 en die meeste bedryfsprotokolle kan op totale ontplooiingskoste bespaar, insluitend elektriese kragkabelkoste en help om die produk se ontplooiingstyd te verminder. Sy ultra-liggewig en kompakte ontwerp is die antwoord vir toepassings in ruimtebeperkende omgewings, verseker dat dit betroubaar in 'n verskeidenheid van uiterste omgewings kan werk, insluitend toepassings in die voertuig.

LET WEL: Vir UPS-funksie kontak ons ​​asseblief vir meer inligting. WiFi- en BLE-kenmerke kan in 2GB- en 4GB-weergawes gevind word.

Koppelvlakke

1. Multi-Func feniks-aansluiting
2. Ethernet-aansluiting
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. SMA antenna 1
8. Konsole (USB tipe C)
9. SIM-kaartgleuf
10. SMA antenna 2

Multi-Func feniks-aansluiting

Let wel	Func naam	SPELD #	SPELD#	Func naam	Let wel
	KRAG	1	2	GND
	RS485_A	3	4	RS232_RX
	RS485_B	5	6	RS232_TX
	RS485_GND	7	8	RS232_GND
	DI0-	9	10	DO0_0
	DI0+	11	12	DO0_1
	DI1-	13	14	DO1_0
	DI1+	15	16	DO1_1

LET WEL: 24awg tot 16awg kabel word voorgestel

Blokdiagram

Die verwerkingskern van die EdgeBox-RPI-200 is 'n Raspberry CM4-bord. 'n Spesifieke basisbord implementeer die spesifieke kenmerke. Verwys na die volgende figuur vir die blokdiagram.

Installasie

Montering

Die EdgeBox-RPI-200 is bedoel vir twee muurmonterings, sowel as een met 35 mm DIN-reling. Verwys na die volgende figuur vir die aanbevole montage-oriëntasie.

Koppelaars en koppelvlakke

Kragtoevoer

Speld#	Sein	Beskrywing
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Grond (verwysingspotensiaal)

Die PE-sein is opsioneel. As daar geen EMI teenwoordig is nie, kan die PE-verbinding oop bly.

Seriepoort (RS232 en RS485)

Speld#	Sein	Beskrywing
4	RS232_RX	RS232 ontvang lyn
6	RS232_TX	RS232-sendlyn
8	GND	Grond (verwysingspotensiaal)

Speld#	Sein	Beskrywing
3	RS485_A	RS485 verskillyn hoog
5	RS485_B	RS485 verskillyn laag
7	RS485 _GND	RS485 Grond (geïsoleer van GND)

Speld#	Sein van terminaal	PIN-vlak van aktief	PIN van GPIO vanaf BCM2711	LET WEL
09	DI0-	HOOG	Gpio17
11	DI0+
13	DI1-	HOOG	Gpio27
15	DI1+
10	DO0_0	HOOG	Gpio23
12	DO0_1
14	DO1_0	HOOG	Gpio24
16	DO1_1

LET WEL:

LET WEL: 

1. DC voltage vir insette is 24V (+- 10%).
2. DC voltage vir uitset moet onder 60V wees, die huidige kapasiteit is 500ma.
3. Kanaal 0 en kanaal 1 van insette is van mekaar geïsoleer
4. Kanaal 0 en kanaal 1 van uitset is van mekaar geïsoleer

HDMI

Direk gekoppel aan die Raspberry PI CM4-bord met TVS-skikking.

Ethernet

Ethernet-koppelvlak is dieselfde as Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT ondersteun, beskikbaar deur die afgeskermde modulêre aansluiting. Gedraaide paar kabel of afgeskermde gedraaide paar kabel kan gebruik word om aan hierdie poort te koppel.

USB HOST

Daar is twee USB-koppelvlakke by die koppelpaneel. Die twee poorte deel dieselfde elektroniese lont.

LET WEL: Maksimum stroom vir beide poorte is beperk tot 1000ma.

Konsole (USB tipe-C)

Die ontwerp van die konsole het 'n USB-UART-omskakelaar gebruik, die meeste bedryfstelsels van die rekenaar het die drywer, indien nie, kan die skakel hieronder nuttig wees: Hierdie poort word as 'n Linux-konsole verstek gebruik. Jy kan by die bedryfstelsel aanmeld met die instellings van 115200,8n1 (Bisse: 8, Pariteit: Geen, Stop Bits: 1, Vloeibeheer: Geen). 'n Terminale program soos stopverf is ook nodig. Die verstek gebruikersnaam is pi en wagwoord is framboos.

LED

EdgeBox-RPI-200 gebruik twee groen/rooi dubbelkleur-LED's as buite-aanwysers.

LED1: groen as kragaanwyser en rooi as eMMC aktief.

LED2: groen as 4G aanwyser en rooi as gebruiker programmeerbare led gekoppel aan GPIO21, laag aktief, programmeerbaar.

EdgeBox-RPI-200 gebruik ook twee groen kleur LED vir ontfouting.

SMA-aansluiting

Daar is twee SMA Connector gate vir antennas. Die antennatipes hang baie af van watter modules in die Mini-PCIe-sok ingesluit is. Die ANT1 word verstek gebruik vir Mini-PCIe-sok en ANT2 is vir interne WI-FI-sein vanaf CM4-module.

LET WEL: Die funksies van die antennas is nie vas nie, miskien aangepas om ander gebruik te dek.

NANO SIM-kaartgleuf (opsioneel)

Die simkaart word slegs in sellulêre (4G, LTE of ander gebaseer op sellulêre tegnologie) modus benodig.

LET WEL: 

1. Slegs NANO Sim-kaart word aanvaar, let op die kaartgrootte.
2. Die NANO-sim-kaart word ingesit met 'n skyfie-kant bokant.

Mini-PCIe

Die oranje area is die growwe Mini-PCIe-byvoegkaartposisie, slegs een m2x5-skroef is nodig.

Die tabel hieronder toon al die seine. Volgrootte Mini-PCIe-kaart word ondersteun.

Pinout: 

Sein	SPELD#	SPELD#	Sein
	1	2	4G_PWR
	3	4	GND
	5	6	USIM_PWR
	7	8	USIM_PWR
GND	9	10	USIM_DATA
	11	12	USIM_CLK
	13	14	USIM_RESET#
GND	15	16
	17	18	GND
	19	20
GND	21	22	PERST#
	23	24	4G_PWR
	25	26	GND
GND	27	28
GND	29	30	UART_PCIE_TX
	31	32	UART_PCIE_RX
	33	34	GND
GND	35	36	USB_DM
GND	37	38	USB_DP
4G_PWR	39	40	GND
4G_PWR	41	42	4G_LED
GND	43	44	USIM_DET
SPI1_SCK	45	46
SPI1_MISO	47	48
SPI1_MOSI	49	50	GND
SPI1_SS	51	52	4G_PWR

LET WEL: 

1. Alle leë seine is NC (nie verbind nie).
2. 4G_PWR is die individuele kragtoevoer vir Mini-PCIe-kaart. Dit kan afgeskakel of aangeskakel word deur die GPIO6 van CM4, die beheersein is hoog aktief.
3. 4G_LED sein is intern aan LED2 gekoppel, verwys na afdeling van 2.2.8.
4. SPI1-seine word slegs vir LoraWAN-kaart gebruik, soos WM1302.

M.2

EdgeBox-RPI-200 het 'n M.2-sok van M KEY-tipe toegerus. SLEGS 2242 grootte NVME SSD-kaart word ondersteun, NIE mSATA nie.

Drywers en programmeringskoppelvlakke

LED

Dit is 'n LED wat as gebruikersaanwyser gebruik word, verwys na 2.2.8. Gebruik LED2 as 'n example om die funksie te toets.

• $ sudo -i #enable root-rekeningvoorregte
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > voer #GPIO21 uit wat gebruikers-LED van LED2 is
• $ cd gpio21
• $ eggo uit > rigting
• $ eggo 0 > waarde # skakel die gebruikers-LED aan, LAAG aktief
  OR
• $ echo 1 > waarde # skakel die gebruikers-LED af

Seriepoort (RS232 en RS485)

Daar is twee individuele seriële poorte in die stelsel. Die /dev/ ttyACM1 as RS232-poort en /dev/ ttyACM0 as RS485-poort. Gebruik RS232 as 'n example.

$ luislang
>>> invoerreeks
>>> ser=reeks.Serial(‘/dev/ttyACM1’,115200,time-out=1) >>> ser.isOpen()
waar
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')

10

Sellulêr oor Mini-PCIe (opsioneel)

Gebruik Quectel EC20 as 'n example en volg die stappe:

1. Plaas die EC20 in Mini-PCIe-sok en mikro-sim-kaart in verwante gleuf, koppel die antenna.
2. Teken in op die stelsel via konsole gebruik pi/framboos.
3. Skakel die krag van die Mini-PCIe-sok aan en laat die terugstelsein vry.

 

• $ sudo -i #enable root-rekeningvoorregte
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > voer #GPIO6 uit wat POW_ON sein is
• $ echo 5 > voer #GPIO5 uit wat 'n terugstelsein is
• $ cd gpio6
• $ eggo uit > rigting
• $ echo 1 > waarde # skakel die krag van Mini PCIe aan
  EN
• $ cd gpio5
• $ eggo uit > rigting
• $ echo 1 > waarde # laat die terugstelsein van Mini PCIe vry

LET WEL: Dan begin die LED van 4G flikker.

Gaan die toestel na:

$ lsusb

Bus 001 Toestel 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE-modem

$ dmesg

[185.421911] usb 1-1.3: nuwe hoëspoed-USB-toestel nommer 5 wat dwc_otg gebruik
[185.561937] usb 1-1.3: Nuwe USB-toestel gevind, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: Nuwe USB-toestel snare: Mfr = 1, Produk = 2, SerialNumber = 0
[185.561963] usb 1-1.3: Produk: Android
[185.561972] usb 1-1.3: Vervaardiger: Android
[185.651402] usbcore: geregistreerde nuwe koppelvlakbestuurder cdc_wdm
[185.665545] usbcore: geregistreerde nuwe koppelvlakbestuurder-opsie
[185.665593] usbserial: USB-reeksondersteuning geregistreer vir GSM-modem (1-poort)
[185.665973] opsie 1-1.3:1.0: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar bespeur
[185.666283] usb 1-1.3: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar nou gekoppel aan ttyUSB2 [ 185.666499] opsie 1-1.3:1.1: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar bespeur
[185.666701] usb 1-1.3: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar nou gekoppel aan ttyUSB3 [ 185.666880] opsie 1-1.3:1.2: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar bespeur
[185.667048] usb 1-1.3: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar nou gekoppel aan ttyUSB4 [ 185.667220] opsie 1-1.3:1.3: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar bespeur
[185.667384] usb 1-1.3: GSM-modem (1-poort)-omskakelaar nou gekoppel aan ttyUSB5 [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM-toestel
[ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: registreer 'qmi_wwan' by usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI-toestel, xx:xx:xx:xx:xx:xx
LET WEL: xx:xx:xx:xx:xx: xx is die MAC-adres

$ ifconfig -a
…… wwan0: vlaggies=4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 netmasker 255.255.0.0 uitsaai 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b voorvoegsel 64 scopeid 0x20 ether:0queen:6fuel:41x:60 (Ethernet)
RX-pakkies 0 grepe 0 (0.0 B)
RX foute 0 laat val 0 oorskry 0 raam 0
TX-pakkies 165 grepe 11660 (11.3 KiB)
TX-foute 0 laat val 0 oorskryding 0 draers 0 botsings 0

Hoe om AT-opdrag te gebruik

$ miniterm — Beskikbare poorte:

• 1: /dev/ttyACM0 'USB Dual_Serial'
• 2: /dev/ttyACM1 'USB Dual_Serial'
• 3: /dev/ttyAMA0 'ttyAMA0'
• 4: /dev/ttyUSB0 'Android'
• 5: /dev/ttyUSB1 'Android'
• 6: /dev/ttyUSB2 'Android'
• 7: /dev/ttyUSB3 'Android'

Voer poortindeks of volle naam in:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Enkele nuttige AT-opdragte:

• AT // behoort OK terug te keer
• AT+QINISTAT //stuur die inisialiseringstatus van (U)SIM-kaart terug, die antwoord moet 7 wees
• AT+QCCID // gee die ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​nommer van die (U)SIM kaart terug

Hoe om te skakel

• $su wortel
• $ cd /usr/app/linux-ppp-scripts
• $./quectel-pppd.sh

Dan flikker die 4G-led. As sukses, die opbrengs soos hierdie

Voeg die routerpad by

• $ roete voeg verstek gw 10.64.64.64 of jou poort XX.XX.XX.XX by

Doen dan 'n toets met ping:

• $ ping google.com

WDT
Blokdiagram van WDT

Die WDT-module het drie terminale, inset, uitset en LED-aanwyser.

LET WEL: Die LED is opsioneel en nie beskikbaar in vroeër hardeware weergawe nie.

Hoe dit werk

1. Stelsel AAN.
2. Vertraging 200 ms.
3. Stuur vir WDO 'n negatiewe puls met 200ms lae vlak om die stelsel terug te stel.
4. Trek WDO op.
5. Vertraag 120 sekondes terwyl die aanwyser flikker (tipies 1hz).
6. Skakel die aanwyser af.
7. Wag vir 8 pulse by WDI na aktiewe WDT-module en lig die LED.
8. Gaan in WDT-FEED-modus, ten minste een puls moet in WDI in ten minste elke 2 sekondes ingevoer word, indien nie, moet die WDT-module 'n negatiewe puls uitstuur om die stelsel terug te stel.
9. Gaan na 2.

RTC

RTC Chip inligting

Nuwe hersiening: Die skyfie van RTC is PCF8563 van NXP. Dit is op die stelsel I2C-bus gemonteer, die i2c-adres moet 0x51 wees.

Die bedryfstelsel self het die bestuurder binne, net wat ons nodig het, is 'n paar konfigurasies.

Aktiveer RTC

• Om die RTC te aktiveer moet jy:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Voeg dan die volgende reël onderaan die /boot/config.txt by
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Herbegin dan die stelsel
  • $sudo herlaai
• Gebruik dan die volgende opdrag om te kyk of die RTC geaktiveer is:
  • $sudo hwclock -rv
• Die uitset moet wees:

LET WEL: 

1. maak seker dat die i2c-1-bestuurderpunt oop is, en die punt is verstek gesluit.
2. die geskatte rugsteuntyd van die RTC is 15 dae.

Produkverandering NOTA:

OU Hersiening: Die skyfie van RTC is MCP79410 van mikroskyfie. Dit is op die stelsel I2C-bus gemonteer. Die i2c-adres van hierdie skyfie moet 0x6f wees. Om dit te aktiveer moet jy:

Maak /etc/rc.local oop EN voeg 2 reëls by:

eggo “mcp7941x 0x6f” > /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device hwclock -s

Stel dan die stelsel terug en die RTC werk

UPS vir veilige afskakeling (opsioneel)

Die UPS-modulediagram word hieronder gelys.

Die UPS-module word tussen die DC5V en CM4 ingevoeg, 'n GPIO word gebruik om SVE te alarm wanneer die 5V kragtoevoer af is. Dan moet die SVE iets dringends in 'n skrif doen voor energie-uitputting van superkapasitor en 'n "$-afsluiting" uitvoer. Nog 'n manier om hierdie funksie te gebruik, is Begin 'n afskakeling wanneer GPIO-pen verander. Die gegewe GPIO-pen is gekonfigureer as 'n invoersleutel wat KEY_POWER-gebeurtenisse genereer. Hierdie gebeurtenis word deur systemd-logind hanteer deur 'n afskakeling te begin. Systemd-weergawes ouer as 225 benodig 'n udev-reël om na die invoertoestel te luister: Gebruik /boot/overlays/README as verwysing, verander dan /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

LET WEL: 

1. Vir UPS-funksie kontak ons ​​asseblief vir meer inligting.
2. Die alarmsein is aktief LAAG.

Elektriese spesifikasies

Kragverbruik

Die kragverbruik van die EdgeBox-RPI-200 hang sterk af van die toepassing, die werkingsmodus en die gekoppelde randtoestelle. Die gegewe waardes moet as benaderde waardes gesien word. Die volgende tabel toon kragverbruikparameters van die EdgeBox-RPI-200:

Let wel: Op toestand van kragtoevoer 24V, geen byvoegingskaart in voetstukke en geen USB-toestelle nie.

Werkswyse	Huidige (ma)	Krag	Opmerking
Ledig	81
Stres toets	172		spanning -c 4 -t 10m -v &

UPS (opsioneel)

Die rugsteuntyd van die UPS-module is baie afhanklik van die stelsellading van die stelsel. Sommige tipiese toestande word hieronder gelys. Die toetsmodule van CM4 is 4GB LPDDR4,32GB eMMC met Wi-Fi-module.

Werkswyse	Tyd (sekonde)	Opmerking
Ledig	55
Volle lading SVE	18	spanning -c 4 -t 10m -v &

Meganiese tekeninge

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Dokumente / Hulpbronne

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4-gebaseerde Edge-rekenaar [pdfGebruikershandleiding EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge rekenaar, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge rekenaar, Raspberry PI CM4 Based Edge rekenaar, CM4 Based Edge rekenaar, Based Edge rekenaar

Verwysings

• Gebruikershandleiding