Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 كمبيوتر الحافة
سجل المراجعة
المراجعة | تاريخ | التغييرات |
1.0 | 17-08-2022 | مخلوق |
2.1 | 13-01-2022 | إشعار تغيير المنتج |
إشعار تغيير المنتج:
كجزء من عملية التحسين المستمر لدينا، قمنا بإجراء التغييرات التالية في إصدار الأجهزة D.
هناك تأثير على البرنامج بسبب هذا التغيير.
- CP2104->CH9102F
- USB2514B->CH334U
- CP2105->CH342F
- تم تغيير الوصف في Linux:
- ttyUSB0-> ttyACM0
- ttyUSB1-> ttyACM1
- MCP79410->PCF8563ARZ
- عنوان RTC الجديد هو 0x51.
مقدمة
EdgeBox-RPI-200 عبارة عن وحدة تحكم حوسبة حافة قوية بدون مروحة مع وحدة كمبيوتر Raspberry Pi 4 (CM4) لبيئة الصناعة القاسية. يمكن استخدامه لربط الشبكات الميدانية بتطبيقات السحابة أو إنترنت الأشياء. لقد تم تصميمه من الألف إلى الياء لمواجهة تحديات التطبيقات القوية بأسعار تنافسية، وهو مثالي للشركات الصغيرة أو الطلبات الصغيرة ذات المتطلبات متعددة المستويات.
سمات
- هيكل من الألومنيوم على أحدث طراز يناسب البيئة القاسية
- بالوعة الحرارة السلبية المتكاملة
- مقبس PCIe صغير مدمج لوحدة RF ، مثل 4G أو WI-FI أو Lora أو Zigbee
- ثقوب هوائي SMA x2
- رقاقة تشفير ATECC608A
- مراقب الأجهزة
- RTC مع مكثف فائق
- محطة DI&DO المعزولة
- 35 مم داعم DIN للسكك الحديدية
- مصدر طاقة واسع من 9 إلى 36 فولت تيار مستمر
- اختياري: UPS مع SuperCap لإيقاف التشغيل الآمن*
- Raspberry Pi CM4 على اللوحة WiFi 2.4 جيجا هرتز، 5.0 جيجا هرتز IEEE 802.11 b/g/n/ac مجهز**
- Raspberry Pi CM4 على متن الطائرة، بلوتوث 5.0، مزود بتقنية BLE**
تجعل هذه الميزات جهاز EdgeBox-RPI-200 مصممًا لسهولة الإعداد والنشر السريع للتطبيقات الصناعية النموذجية، مثل مراقبة الحالة وإدارة المرافق واللافتات الرقمية والتحكم عن بعد في المرافق العامة. علاوة على ذلك، فهو عبارة عن حل بوابة سهل الاستخدام يحتوي على 4 مراكز ARM Cortex A72 ويمكن لمعظم بروتوكولات الصناعة توفير تكاليف النشر الإجمالية بما في ذلك تكلفة كابلات الطاقة الكهربائية والمساعدة في تقليل وقت نشر المنتج. إن تصميمه خفيف الوزن للغاية وصغير الحجم هو الحل للتطبيقات في البيئات ذات المساحة المحدودة ويضمن إمكانية تشغيله بشكل موثوق في مجموعة متنوعة من البيئات القاسية بما في ذلك التطبيقات داخل السيارة.
ملحوظة: للحصول على وظيفة UPS يرجى الاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات. يمكن العثور على ميزات WiFi وBLE في إصدارات 2 جيجابايت و4 جيجابايت.
الواجهات
- موصل طائر الفينيق متعدد الوظائف
- موصل إيثرنت
- يو اس بي 2.0 × 2
- منفذ HDMI
- LED2
- LED1
- هوائي SMA 1
- وحدة التحكم (USB من النوع C)
- فتحة بطاقة SIM
- هوائي SMA 2
موصل طائر الفينيق متعدد الوظائف
ملحوظة | اسم فونك | رقم التعريف الشخصي | دبوس# | اسم فونك | ملحوظة |
قوة | 1 | 2 | أرضي | ||
RS485_A | 3 | 4 | RS232_RX | ||
RS485_B | 5 | 6 | RS232_TX | ||
RS485_GND | 7 | 8 | RS232_GND | ||
DI0- | 9 | 10 | افعل0_0 | ||
DI0 + | 11 | 12 | افعل0_1 | ||
DI1- | 13 | 14 | افعل1_0 | ||
DI1 + | 15 | 16 | افعل1_1 |
ملحوظة: يقترح كابل من 24awg إلى 16awg
مخطط كتلة
جوهر المعالجة في EdgeBox-RPI-200 هو لوحة Raspberry CM4. تطبق لوحة قاعدة محددة الميزات المحددة. الرجوع إلى الشكل التالي للمخطط الشامل.
تثبيت
التركيب
تم تصميم EdgeBox-RPI-200 لتركيبتين على الحائط، بالإضافة إلى واحدة بسكة DIN مقاس 35 مم. ارجع إلى الشكل التالي للتعرف على اتجاه التركيب الموصى به.
الموصلات والواجهات
مزود الطاقة
دبوس# | إشارة | وصف |
1 | السلطة في | العاصمة 9-36V |
2 | أرضي | الأرض (الإمكانات المرجعية) |
إشارة PE اختيارية. إذا لم يكن هناك EMI موجود، فيمكن ترك اتصال PE مفتوحًا.
المنفذ التسلسلي (RS232 و RS485)
دبوس# | إشارة | وصف |
4 | RS232_RX | خط استقبال RS232 |
6 | RS232_TX | خط الإرسال RS232 |
8 | أرضي | الأرض (الإمكانات المرجعية) |
دبوس# | إشارة | وصف |
3 | RS485_A | خط فرق RS485 مرتفع |
5 | RS485_B | خط فرق RS485 منخفض |
7 | RS485_GND | أرض RS485 (معزولة عن GND) |
دبوس# | إشارة المحطة | مستوى رقم التعريف الشخصي (PIN) نشط | رقم التعريف الشخصي لـ GPIO من BCM2711 | ملحوظة |
09 | DI0- |
عالي |
GPIO17 |
|
11 | DI0 + | |||
13 | DI1- |
عالي |
GPIO27 |
|
15 | DI1 + | |||
10 | افعل0_0 |
عالي |
GPIO23 |
|
12 | افعل0_1 | |||
14 | افعل1_0 |
عالي |
GPIO24 |
|
16 | افعل1_1 |
ملحوظة:
ملحوظة:
- مجلد DCtage للإدخال هو 24 فولت (+- 10%).
- مجلد DCtagيجب أن يكون الإخراج أقل من 60 فولت، والقدرة الحالية هي 500 مللي أمبير.
- يتم عزل القناة 0 والقناة 1 للإدخال عن بعضها البعض
- يتم عزل القناة 0 والقناة 1 للإخراج عن بعضهما البعض
منفذ HDMI
متصل مباشرة بلوحة Raspberry PI CM4 مع مجموعة TVS.
إيثرنت
واجهة Ethernet هي نفس واجهة Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT المدعومة، وهي متاحة من خلال المقبس المعياري المحمي. يمكن استخدام كبل زوج ملتوي أو كبل زوج ملتوي محمي للاتصال بهذا المنفذ.
مضيف USB
هناك نوعان من واجهات USB في لوحة الموصل. يشترك المنفذان في نفس الصمامات الإلكترونية.
ملحوظة: أقصى تيار لكلا المنفذين يقتصر على 1000 مللي أمبير.
وحدة التحكم (USB من النوع C)
يستخدم تصميم وحدة التحكم محول USB-UART، ومعظم أنظمة تشغيل الكمبيوتر بها برنامج التشغيل، وإذا لم يكن الأمر كذلك، فقد يكون الرابط أدناه مفيدًا: يتم استخدام هذا المنفذ كوحدة تحكم Linux الافتراضية. يمكنك تسجيل الدخول إلى نظام التشغيل باستخدام إعدادات 115200,8n1(البتات: 8، التكافؤ: لا شيء، بتات الإيقاف: 1، التحكم في التدفق: لا شيء). هناك حاجة أيضًا إلى برنامج طرفي مثل المعجون. اسم المستخدم الافتراضي هو pi وكلمة المرور هي التوت.
قاد
يستخدم EdgeBox-RPI-200 اثنين من مصابيح LED ذات اللون الأخضر/الأحمر كمؤشرات خارجية.
الصمام 1: الأخضر كمؤشر للطاقة والأحمر عند تنشيط eMMC.
الصمام 2: أخضر كمؤشر 4G وأحمر كمؤشر LED قابل للبرمجة بواسطة المستخدم متصل بـ GPIO21، نشط منخفض، قابل للبرمجة.
يستخدم EdgeBox-RPI-200 أيضًا مصباحين LED باللون الأخضر لتصحيح الأخطاء.
سما موصل
يوجد فتحتان لموصل SMA للهوائيات. تعتمد أنواع الهوائي بشكل كبير على الوحدات المثبتة في مقبس Mini-PCIe. ANT1 هو الافتراضي المستخدم لمقبس Mini-PCIe وANT2 مخصص لإشارة WI-FI الداخلية من وحدة CM4.
ملحوظة: وظائف الهوائيات غير ثابتة ، وربما يتم تعديلها لتغطية الاستخدامات الأخرى.
فتحة بطاقة SIM نانو (اختياري)
بطاقة sim مطلوبة فقط في الوضع الخلوي (4G أو LTE أو غير ذلك من الأوضاع المستندة إلى التكنولوجيا الخلوية).
ملحوظة:
- يتم قبول بطاقة NANO Sim فقط، انتبه إلى حجم البطاقة.
- يتم إدخال بطاقة SIM NANO مع الجزء العلوي من الجانب.
مصغرة بكيي
المنطقة البرتقالية هي الموضع التقريبي لبطاقة Mini-PCIe الإضافية، ولا يلزم سوى برغي m2x5 واحد.
يوضح الجدول أدناه جميع الإشارات. يتم دعم بطاقة Mini-PCIe بالحجم الكامل.
التوصيل:
إشارة | دبوس# | دبوس# | إشارة |
1 | 2 | 4G_PWR | |
3 | 4 | أرضي | |
5 | 6 | USIM_PWR | |
7 | 8 | USIM_PWR | |
أرضي | 9 | 10 | USIM_DATA |
11 | 12 | USIM_CLK | |
13 | 14 | USIM_RESET # | |
أرضي | 15 | 16 | |
17 | 18 | أرضي | |
19 | 20 | ||
أرضي | 21 | 22 | بيرست# |
23 | 24 | 4G_PWR | |
25 | 26 | أرضي | |
أرضي | 27 | 28 | |
أرضي | 29 | 30 | UART_PCIE_TX |
31 | 32 | UART_PCIE_RX | |
33 | 34 | أرضي | |
أرضي | 35 | 36 | USB_DM |
أرضي | 37 | 38 | USB_DP |
4G_PWR | 39 | 40 | أرضي |
4G_PWR | 41 | 42 | 4G_LED |
أرضي | 43 | 44 | USIM_DET |
SPI1_SCK | 45 | 46 | |
SPI1_MISO | 47 | 48 | |
SPI1_MOSI | 49 | 50 | أرضي |
SPI1_SS | 51 | 52 | 4G_PWR |
ملحوظة:
- جميع الإشارات الفارغة هي NC (غير متصلة).
- 4G_PWR هو مصدر الطاقة الفردي لبطاقة Mini-PCIe. يمكن إيقاف تشغيله أو تشغيله بواسطة GPIO6 الخاص بـ CM4، وتكون إشارة التحكم نشطة للغاية.
- إشارة 4G_LED متصلة بـ LED2 داخليًا، راجع قسم 2.2.8.
- تُستخدم إشارات SPI1 فقط لبطاقة LoraWAN، مثل WM1302.
م.2
تم تجهيز EdgeBox-RPI-200 بمقبس M.2 من النوع M KEY. يتم دعم بطاقة NVME SSD بحجم 2242 فقط، وليس mSATA.
برامج التشغيل وواجهات البرمجة
قاد
وهو مؤشر LED يستخدم كمؤشر للمستخدم، راجع 2.2.8. استخدم LED2 كمثالampجنيه لاختبار الوظيفة.
- $ sudo -i # تمكين امتيازات حساب الجذر
- $ cd / sys / class / gpio
- $ echo 21 > تصدير #GPIO21 وهو مؤشر LED الخاص بالمستخدم لـ LED2
- $ مؤتمر نزع السلاح gpio21
- صدى> الاتجاه
- $ echo 0> value # قم بتشغيل مصباح LED للمستخدم ، نشط LOW
OR - $ echo 1> value # قم بإيقاف تشغيل مؤشر LED الخاص بالمستخدم
المنفذ التسلسلي (RS232 و RS485)
يوجد منفذان تسلسليان فرديان في النظام. /dev/ ttyACM1 كمنفذ RS232 و /dev/ ttyACM0 كمنفذ RS485. استخدم RS232 كمثالampليه.
بايثون
>>> استيراد المسلسل
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyACM1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
حقيقي
>>> ser.isOpen ()
>>> ser.write ('1234567890')
10
الاتصال الخلوي عبر Mini-PCIe (اختياري)
استخدم Quectel EC20 كمثالampلو واتبع الخطوات:
- أدخل EC20 في مقبس Mini-PCIe وبطاقة sim الصغيرة في الفتحة ذات الصلة، وقم بتوصيل الهوائي.
- قم بتسجيل الدخول إلى النظام عبر وحدة التحكم باستخدام pi/raspberry.
- قم بتشغيل طاقة مقبس Mini-PCIe وحرر إشارة إعادة الضبط.
- $ sudo -i # تمكين امتيازات حساب الجذر
- $ cd / sys / class / gpio
- $ echo 6> تصدير # GPIO6 وهي إشارة POW_ON
- $ echo 5> تصدير # GPIO5 وهو إعادة تعيين الإشارة
- $ مؤتمر نزع السلاح gpio6
- صدى> الاتجاه
- $ echo 1> value # تشغيل طاقة Mini PCIe
و - $ مؤتمر نزع السلاح gpio5
- صدى> الاتجاه
- $ echo 1> value # حرر إشارة إعادة ضبط Mini PCIe
ملحوظة: ثم يبدأ مؤشر LED الخاص بشبكة 4G في الوميض.
افحص الجهاز:
$لسوسب
الناقل 001 الجهاز 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. مودم EC25 LTE
$ ديمسج
[185.421911] USB 1-1.3: جهاز USB جديد عالي السرعة رقم 5 باستخدام dwc_otg[ 185.561937] USB 1-1.3: تم العثور على جهاز USB جديد، idVendor=2c7c، idProduct=0125، bcdDevice= 3.18
[185.561953] USB 1-1.3: سلاسل جهاز USB جديدة: Mfr = 1 ، المنتج = 2 ، SerialNumber = 0
[185.561963] USB 1-1.3: المنتج: أندرويد
[ 185.561972] USB 1-1.3: الشركة المصنعة: أندرويد
[185.651402] usbcore: برنامج تشغيل الواجهة الجديد المسجل cdc_wdm
[185.665545] usbcore: خيار برنامج تشغيل الواجهة الجديد المسجل
[185.665593] usbserial: دعم تسلسلي USB مسجل لمودم GSM (منفذ واحد)
[ 185.665973] الخيار 1-1.3:1.0: تم اكتشاف محول مودم GSM (منفذ واحد)
[ 185.666283] usb 1-1.3: محول مودم GSM (منفذ واحد) متصل الآن بـ ttyUSB1 [ 2] الخيار 185.666499-1:1.3: تم اكتشاف محول مودم GSM (منفذ واحد)
[ 185.666701] usb 1-1.3: محول مودم GSM (منفذ واحد) متصل الآن بـ ttyUSB1 [ 3] الخيار 185.666880-1:1.3: تم اكتشاف محول مودم GSM (منفذ واحد)
[ 185.667048] usb 1-1.3: محول مودم GSM (منفذ واحد) متصل الآن بـ ttyUSB1 [ 4] الخيار 185.667220-1:1.3: تم اكتشاف محول مودم GSM (منفذ واحد)
[ 185.667384] usb 1-1.3: محول مودم GSM (منفذ واحد) متصل الآن بـ ttyUSB1 [ 5] qmi_wwan 185.667810-1:1.3: cdc-wdm1.4: جهاز USB WDM
[ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: قم بتسجيل "qmi_wwan" على usb-3f980000.usb-1.3، جهاز WWAN/QMI،xx:xx:xx:xx:xx:xx
ملحوظة: xx:xx:xx:xx:xx: xx هو عنوان MAC
$ ifconfig -a
…… wwan0: الأعلام=4163 mtu 1500
إنت 169.254.69.13 قناع الشبكة 255.255.0.0 بث 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefixlen 64scopeid 0x20 ether 0a:e6:41:60:cf:42 txqueuelen 1000 (Ether) صافي)
حزم RX 0 بايت 0 (0.0 B)
أخطاء الاستقبال 0 إسقاط 0 تجاوز 0 إطار 0
حزم TX 165 بايت 11660 (11.3 كيلوبايت)
أخطاء TX 0 إسقاط 0 تجاوزات 0 ناقلات 0 تصادمات 0
كيفية استخدام الأمر AT
miniterm $ - المنافذ المتاحة:
- 1: /dev/ttyACM0 "USB Dual_Serial"
- 2: /dev/ttyACM1 "USB Dual_Serial"
- 3: /dev/ttyAMA0 "ttyAMA0"
- 4: /dev/ttyUSB0 "أندرويد"
- 5: /dev/ttyUSB1 "أندرويد"
- 6: /dev/ttyUSB2 "أندرويد"
- 7: /dev/ttyUSB3 "أندرويد"
أدخل فهرس المنفذ أو الاسم الكامل:
$ مينيتيرم /dev/ttyUSB5 115200
بعض أوامر AT المفيدة:
- في // يجب أن يعود موافق
- AT+QINISTAT // إرجاع حالة التهيئة لبطاقة (U)SIM، يجب أن تكون الاستجابة 7
- AT+QCCID // يُرجع رقم ICCID (معرف بطاقة الدائرة المتكاملة) لبطاقة (U)SIM
كيف تطلب
- $ su الجذر
- البرامج النصية $ cd / usr / app / linux-ppp-scripts
- $./quectel-pppd.sh
ثم يومض مؤشر 4G. إذا نجح، فإن العودة مثل هذا
أضف مسار جهاز التوجيه
- مسار $ أضف الافتراضي gw 10.64.64.64 أو بوابتك XX.XX.XX.XX
ثم قم بإجراء اختبار باستخدام ping:
- $ بينغ google.com
دبليو دي تي
مخطط كتلة WDT
تحتوي وحدة WDT على ثلاث محطات، الإدخال والإخراج ومؤشر LED.
ملحوظة: يعد مؤشر LED اختياريًا وغير متوفر في إصدار الأجهزة الأقدم.
كيف يعمل
- تشغيل النظام.
- تأخير 200 مللي ثانية.
- أرسل إلى WDO نبضًا سلبيًا بمستوى منخفض يبلغ 200 مللي ثانية لإعادة ضبط النظام.
- اسحب WDO.
- تأخير 120 ثانية أثناء وميض المؤشر (1 هرتز نموذجيًا).
- قم بإيقاف تشغيل المؤشر.
- انتظر 8 نبضات في WDI إلى وحدة WDT النشطة وقم بإضاءة مؤشر LED.
- أدخل في وضع WDT-FEED، يجب أن يتم تغذية نبضة واحدة على الأقل في WDI كل ثانيتين على الأقل، وإذا لم يكن الأمر كذلك، فيجب أن تقوم وحدة WDT بإخراج نبضة سلبية لإعادة ضبط النظام.
- انتقل 2.
ار تي سي
معلومات شريحة RTC
مراجعة جديدة: شريحة RTC هي PCF8563 من NXP. يتم تثبيته على ناقل النظام I2C، ويجب أن يكون عنوان i2c 0x51.
نظام التشغيل نفسه لديه السائق بالداخل ، فقط نحتاج إلى بعض التكوينات.
تمكين RTC
- لتمكين RTC تحتاج إلى:
- $سودو نانو /التمهيد/config.txt
- ثم قم بإضافة السطر التالي في أسفل ملف /boot/config.txt
- dtoverlay = i2c-rtc ، pcf8563
- ثم أعد تشغيل النظام
- إعادة تشغيل $ سودو
- ثم استخدم الأمر التالي للتحقق من تمكين RTC:
- $ سودو hwclock -rv
- يجب أن يكون الإخراج:
ملحوظة:
- تأكد من أن نقطة برنامج التشغيل i2c-1 مفتوحة ، وأن النقطة مغلقة بشكل افتراضي.
- وقت النسخ الاحتياطي المقدر لـ RTC هو 15 يومًا.
ملاحظة تغيير المنتج:
المراجعة القديمة: شريحة RTC هي MCP79410 من شريحة دقيقة. يتم تركيبه على ناقل النظام I2C. يجب أن يكون عنوان i2c لهذه الشريحة هو 0x6f. لتمكينه تحتاج إلى:
افتح /etc/rc.local وأضف سطرين:
صدى "mcp7941x 0x6f"> /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device hwclock -s
ثم قم بإعادة ضبط النظام وسيعمل RTC
UPS للإغلاق الآمن (اختياري)
مخطط وحدة UPS مدرج أدناه.
يتم إدخال وحدة UPS بين DC5V وCM4، ويتم استخدام GPIO لتنبيه وحدة المعالجة المركزية عندما يكون مصدر الطاقة 5V معطلاً. ثم يجب على وحدة المعالجة المركزية أن تفعل شيئًا عاجلاً في البرنامج النصي قبل استنفاد طاقة المكثف الفائق وتشغيل "$ Shutdown". هناك طريقة أخرى لاستخدام هذه الوظيفة وهي بدء إيقاف التشغيل عندما يتغير دبوس GPIO. يتم تكوين دبوس GPIO المحدد كمفتاح إدخال يقوم بإنشاء أحداث KEY_POWER. تتم معالجة هذا الحدث بواسطة systemd-logind عن طريق بدء إيقاف التشغيل. تحتاج إصدارات Systemd الأقدم من 225 إلى قاعدة udev لتمكين الاستماع إلى جهاز الإدخال: استخدم /boot/overlays/README كمرجع، ثم قم بتعديل /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown، gpio_pin=GPIO22،active_low=1
ملحوظة:
- للحصول على وظيفة UPS يرجى الاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات.
- إشارة التنبيه نشطة LOW.
المواصفات الكهربائية
استهلاك الطاقة
يعتمد استهلاك الطاقة لجهاز EdgeBox-RPI-200 بشدة على التطبيق وطريقة التشغيل والأجهزة الطرفية المتصلة. يجب أن ينظر إلى القيم المعطاة على أنها قيم تقريبية. يوضح الجدول التالي معلمات استهلاك الطاقة لجهاز EdgeBox-RPI-200:
ملحوظة: في حالة وجود مصدر طاقة 24 فولت ، لا توجد بطاقة إضافية في المقابس ولا توجد أجهزة USB.
طريقة التشغيل | الحالي (أماه) | قوة | ملاحظة |
عاطل | 81 | ||
اختبار الإجهاد | 172 | الإجهاد -c 4 -t 10m -v & |
UPS (اختياري)
يعتمد وقت النسخ الاحتياطي لوحدة UPS بشكل كبير على تحميل النظام. بعض الشروط النموذجية مذكورة أدناه. وحدة اختبار CM4 هي 4 جيجابايت LPDDR4,32،XNUMX جيجابايت eMMC مع وحدة Wi-Fi.
طريقة التشغيل | الوقت (الثانية) | ملاحظة |
عاطل | 55 | |
تحميل كامل لوحدة المعالجة المركزية | 18 | الإجهاد -c 4 -t 10m -v & |
رسومات ميكانيكية
المستندات / الموارد
![]() |
Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 كمبيوتر الحافة [بي دي اف] دليل المستخدم كمبيوتر EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 كمبيوتر حافة، EdgeBox-RPI-200، كمبيوتر حافة قائم على EC25 Raspberry PI CM4، كمبيوتر حافة قائم على Raspberry PI CM4، كمبيوتر حافة قائم على CM4، كمبيوتر حافة قائم |