The Pi Hut Building Automation Card за Raspberry Pi Ръководство за потребителя

Второто поколение на нашата карта за автоматизация на сгради предоставя на платформата Raspberry Pi всички входове и изходи, необходими за системите за автоматизация на сгради. С възможност за подреждане до 8 нива, картата работи с всички версии на Raspberry Pi, от нула до 4.
Два от GPIO пина на Raspberry Pi се използват за I2C комуникация. Друг щифт е разпределен за манипулатора на прекъсвания, оставяйки 23 GPIO пина достъпни за потребителя.
Осем универсални входа, индивидуално избираеми, ви позволяват да четете 0-10V сигнали, да броите затваряния на контакти или да измервате температури с помощта на 1K или 10K термистори. Четири програмируеми изхода 0-10V могат да управляват светлинни димери или други индустриални устройства. Четири 24VAC триак изхода могат да управляват AC релета или оборудване за отопление и охлаждане. LED индикатори показват състоянието на всички изходи. RS485/MODBUS порт позволява почти неограничена възможност за разширяване. Не на последно място, нов 1-WIRE порт може да се използва за четене на температурата от сензор DS18B20.
TVS диодите на всички входове предпазват картата от външен ESD. Вграденият възстановяем предпазител го предпазва от случайно късо съединение. Един източник на захранване от 24 V AC или DC може да достави 5 V/3 A за Raspberry Pi.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Осем джъмпера, които могат да се задават, универсални, аналогови/цифрови входове

0-10V входове или
Входове за брояч на затваряне на контакти или

1K/10K входове за температурни сензори
Четири 0-10V изхода

Четири TRIAC изхода с 1A/48VAC драйвери
Четири светодиода с общо предназначение

RS485/MODBUS порт
Часовник за реално време с резервна батерия

Бутон на борда
1-WIRE интерфейс

TVS защита на всички входове
Вграден хардуерен наблюдател

24VAC/DC захранване

Всички входове и изходи използват щепселни конектори, които позволяват лесен достъп до окабеляване, когато са подредени няколко карти. До осем карти за автоматизация на сгради могат да бъдат подредени върху един Raspberry Pi. Картите споделят серийна I2C шина, като използват само два от GPIO пина на Raspberry Pi за управление на всичките осем карти.
Четирите светодиода с общо предназначение могат да бъдат свързани с аналоговите входове или други контролирани процеси.
Вграден бутон може да бъде програмиран да прекъсва входовете, да отменя изходите или да изключва Raspberry Pi.

КАКВО ИМА В ВАШИЯ КОМПЛЕКТ

Карта за автоматизация на сгради за Raspberry Pi
Монтажен хардуера. Четири M2.5x18mm мъжко-женско месингово разпределение
b. Четири месингови винта M2.5x5 mm
c. Четири месингови гайки M2.5

Два джъмпера.Нямате нужда от джъмпери, когато използвате само една карта за автоматизация на сградата. Вижте раздела ДЪЖМЪРИ НА НИВОТО НА ТЕДА, ако планирате да използвате няколко карти.
Всички необходими женски свързващи съединители.

РЪКОВОДСТВО ЗА БЪРЗ СТАРТ

Включете вашата карта за автоматизация на сгради върху вашия Raspberry Pi и включете захранването на системата.
Активирайте I2C комуникацията на Raspberry Pi с помощта на raspi-config.

Инсталирайте софтуера от github.com:
а. ~$ git клонинг https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
c. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ мегабас
Програмата ще отговори със списък от налични команди.

Оформление на дъска

Четири светодиода с общо предназначение могат да се управляват софтуерно. Светодиодите могат да се активират, за да показват състоянието на всеки вход, изход или външен процес.

ДЖЪМПЕРИ НА НИВОТО НА СТЕКА

Трите леви позиции на конектора J3 се използват за избор на ниво стек на картата:

ДЖЪМПЕРИ ЗА ИЗБОР НА ВХОД

Осемте универсални входа могат да бъдат индивидуално избрани с джъмпер за четене на 0-10V, 1K или 10K термистори или броячи на затваряне на контакти/събития. Максималната честота на броячите на събития е 100 Hz.

RS-485/MODBUS КОМУНИКАЦИЯ

Картата за автоматизация на сградата съдържа стандартен RS485 трансивър, който може да бъде достъпен както от локалния процесор, така и от Raspberry Pi. Желаната конфигурация се задава от три байпасни джъмпера на конфигурационния конектор J3.

Ако са инсталирани джъмпери, Raspberry Pi може да комуникира с всяко устройство с интерфейс RS485. В тази конфигурация картата за автоматизация на сградата е пасивен мост, който прилага само хардуерните нива, изисквани от протокола RS485. За да използвате тази конфигурация, трябва да кажете на локалния процесор да освободи управлението на RS485 шината:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Ако джъмперите са премахнати, картата работи като MODBUS slave и прилага протокола MODBUS RTU. Всеки MODBUS master има достъп до всички входове на картата и да задава всички изходи, използвайки стандартни MODBUS команди. Подробен списък с внедрени команди може да бъде намерен на GitHub:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
И в двете конфигурации локалният процесор трябва да бъде програмиран да освобождава (монтирани джъмпери) или да контролира (премахнати джъмпери) RS485 сигналите. Вижте онлайн помощта за командния ред за допълнителна информация.

RASPBERRY PI ХЕДЪР

ИЗИСКВАНИЯ ЗА ЗАХРАНВАНЕ

Картата за сградна автоматизация изисква външно 24VDC/AC регулирано захранване. Захранването се подава към платката през специалния конектор в горния десен ъгъл (вижте ОФОРМЛЕНИЕ НА ПЛАТА). Платките приемат DC или AC източник на захранване. Ако се използва източник на постоянен ток, полярността не е важна. Локален 5V регулатор доставя до 3A захранване на Raspberry Pi, а 3.3V регулатор захранва цифровите схеми. За захранване на релетата се използват изолирани DC-DC преобразуватели.

ПРЕПОРЪЧВАМЕ ДА ИЗПОЛЗВАТЕ САМО ЗАХРАНВАНЕТО 24VDC/AC
ЗА ЗАХРАНВАНЕ НА КАРТАТА RASPBERRY PI
Ако няколко карти за сградна автоматизация са подредени една върху друга, препоръчваме да използвате едно захранване с 24 VDC/AC за захранване на всички карти. Потребителят трябва да раздели кабела и да прокара кабелите към всяка карта.
КОНСУМАЦИЯ НА ЕНЕРГИЯ:
• 50 mA при +24V

УНИВЕРСАЛНИ ВХОДОВЕ

Картата за сградна автоматизация има осем универсални входа, които могат да бъдат избрани с джъмпер за измерване на 010V сигнали, 1K или 10K термистори или броячи на затваряне на контакти/събития до 100Hz.

КОНФИГУРАЦИЯ БРОЯЧ НА СЪБИТИЯ/ЗАТВАРЯНЕ НА КОНТАКТИ

КОНФИГУРАЦИЯ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ТЕМПЕРАТУРА С 1K ТЕРМИЗТОРИ

КОНФИГУРАЦИЯ ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ТЕМПЕРАТУРА С 10K ТЕРМИЗТОРИ

КОНФИГУРАЦИЯ НА ИЗХОДИТЕ 0-10V. МАКСИМАЛНО ТОВАРЕНЕ = 10mA

ХАРДУЕРЕН ПАЗИТЕЛ

Картата за автоматизация на сгради съдържа вграден хардуерен пазач, който ще гарантира, че вашият критичен за мисията проект ще продължи да работи дори ако софтуерът Raspberry Pi затвори. След включване на захранването наблюдателят се дезактивира и става активен, след като получи първото нулиране.
Времето за изчакване по подразбиране е 120 секунди. Веднъж активиран, ако не получи нулиране от Raspberry Pi в рамките на 2 минути, пазачът прекъсва захранването и го възстановява след 10 секунди.
Raspberry Pi трябва да издаде команда за нулиране на I2C порта, преди таймерът на часовника да изтече.
Периодът на таймера след включване и активният период на таймера могат да бъдат зададени от командния ред. Броят на нулирането се съхранява във флаш и може да бъде достъпен или изчистен от командния ред. Всички команди за наблюдение са описани от функцията за онлайн помощ.

КАЛИБРИРАНЕ НА АНАЛОГОВИ ВХОДОВЕ/ИЗХОДИ

Всички аналогови входове и изходи са калибрирани фабрично, но командите на фърмуера позволяват на потребителя да калибрира отново платката или да я калибрира за по-добра точност. Всички входове и изходи се калибрират в две точки; изберете двете точки възможно най-близо до двата края на скалата. За да калибрира входовете, потребителят трябва да предостави аналогови сигнали. (Напрample: за калибриране на 0-10V входове, потребителят трябва да осигури 10V регулируемо захранване). За да калибрира изходите, потребителят трябва да издаде команда, за да настрои изхода на желана стойност, да измери резултата и да издаде командата за калибриране, за да съхрани стойността.
Стойностите се съхраняват във флаш и се приема, че входната крива е линейна. Ако е направена грешка по време на калибриране чрез въвеждане на грешна команда, може да се използва команда RESET за нулиране на всички канали в съответната група до фабричните стойности. След RESET калибрирането може да се рестартира.
Платката може да бъде калибрирана без източник на аналогови сигнали, като първо се калибрират изходите и след това се насочат калибрираните изходи към съответните входове. Следните команди са налични за калибриране:

КАЛИБРИРАНЕ НА ВХОДОВЕ 0-10V:	мегабази куин
НУЛИРАНЕ НА КАЛИБРИРАНЕ НА 0-10V ВХОДОВЕ:	мегабази rcuin
КАЛИБРИРАНЕ НА 10K ВХОДОВЕ:	мегабази крезин
НУЛИРАНЕ НА 10K ВХОДА:	мегабази ркрезин
КАЛИБРИРАНЕ НА ИЗХОДИТЕ 0-10V:	мегабази cuout
СЪХРАНЯВАНЕ НА КАЛИБРИРАНА СТОЙНОСТ ВЪВ FLASH:	мегабази alta_comanda
НУЛИРАНЕ НА КАЛИБРИРАНЕ НА 0-10V ИЗХОДИ:	мегабази изход

ХАРДУЕРНИ СПЕЦИФИКАЦИИ

БОРДОВ ПРЕДПАЗЕН ПРЕДПАЗИТЕЛ: 1A

0-10V ВХОДОВЕ:

• Максимален входен обемtage:	12V
• Входен импеданс:	20KΩ
• Резолюция:	12 бита
• Сampлихвен процент:	TBD

ВХОДОВЕ ЗА ЗАТВАРЯНЕ НА КОНТАКТИ

Максимална честота на броене: 100 Hz

0-10V ИЗХОДИ:

Минимално изходно натоварване: 1KΩ
Резолюция: 13 БИТА

TRIAC ИЗХОДИ:

Максимален изходен ток: 1A
Максимален изходен обемtagд: 120V

ЛИНЕЙНОСТ НАД ПЪЛНА МАЩАБА

Аналоговите входове се обработват с помощта на 12-битови A/D преобразуватели, вътрешни за вградения процесор. Входовете са sampводени при 675 Hz.
Аналоговите изходи са PWM синтезирани с помощта на 16 битови таймери. Стойностите на ШИМ варират от 0 до 4,800.
Всички входове и изходи се калибрират по време на теста в крайните точки и стойностите се съхраняват във флаш.
След калибриране проверихме линейността в пълна скала и получихме следните резултати:

Канал	Максимална грешка	%
0-10V IN	15μV	0.15%
0-10V OUT	10μV	0.10%

МЕХАНИЧНИ СПЕЦИФИКАЦИИ

НАСТРОЙКА НА СОФТУЕРА

Подгответе своя Raspberry Pi с най-новата ОС.

Активиране на I2C комуникация: ~$ sudo raspi-config

1. Променете потребителската парола	Промяна на паролата за потребител по подразбиране
2. Мрежови опции	Конфигуриране на мрежови настройки
3. Опции за зареждане	Конфигурирайте опциите за стартиране
4. Опции за локализация	Задайте езикови и регионални настройки, за да съответстват на...
5. Опции за интерфейс	Конфигуриране на връзки към периферни устройства
6. Овърклок	Конфигурирайте овърклок за вашия Pi
7. Разширени опции	Конфигуриране на разширени настройки
8. Актуализация	Актуализирайте този инструмент до най-новата версия
9. Относно raspi-config	Информация за тази конфигурация

P1	Камера	Активиране/деактивиране на връзката към камерата Raspberry Pi
P2	SSH	Активиране/деактивиране на отдалечен достъп до командния ред до вашия Pi
P3	VNC	Активиране/деактивиране на графичен отдалечен достъп до вашия Pi чрез...
P4	SPI	Активиране/деактивиране на автоматичното зареждане на модула на SPI ядрото
P5	I2C	Активиране/деактивиране на автоматично зареждане на I2C модул на ядрото
P6	Сериен	Активиране/деактивиране на съобщенията на обвивката и ядрото към серийния порт
P7	1-проводник	Активиране/деактивиране на едножичен интерфейс
P8	Дистанционен GPIO	Активиране/деактивиране на отдалечен достъп до GPIO пинове

Инсталирайте софтуера megabas от github.com: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

~/megaioind-rpi$ sudo make install
~/megaioind-rpi$ мегабази

Програмата ще отговори със списък от налични команди.
Въведете „megabas -h“ за онлайн помощ.
След като инсталирате софтуера, можете да го актуализирате до най-новата версия с командите:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git изтегляне
~/megabas-rpi$ sudo make install

Документи / Ресурси

The Pi Hut Building Automation Card за Raspberry Pi [pdf] Ръководство за потребителя
Карта за автоматизация на изграждане за Raspberry Pi, карта за автоматизация на сграда, карта за автоматизация за Raspberry Pi, изграждане на карта за автоматизация на Raspberry Pi

Референции

Ръководство за потребителя

ОБЩО ОПИСАНИЕ