Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer

Kasaysayan sa Pagbag-o 

Rebisyon	Petsa	Mga kausaban
1.0	17-08-2022	Gibuhat
2.1	13-01-2022	Pahibalo sa Pagbag-o sa Produkto

Pahibalo sa Pagbag-o sa Produkto:

Isip usa ka bahin sa among padayon nga proseso sa pagpaayo, among gihimo ang mga pagbag-o sa ubos sa bersyon sa hardware D.
Adunay epekto sa software tungod niini nga pagbag-o.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Ang paghulagway sa Linux giusab:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Ang adres sa bag-ong RTC kay 0x51.

Pasiuna

Ang EdgeBox-RPI-200 usa ka bastos nga fan nga dili kaayo Edge Computing Controller nga adunay Raspberry Pi Computer Module 4 (CM4) alang sa mapintas nga palibot sa industriya. Mahimo kini gamiton aron makonektar ang mga network sa uma nga adunay mga aplikasyon sa panganod o IoT. Gidisenyo kini gikan sa sinugdanan aron matubag ang mga hagit sa mabug-at nga aplikasyon sa mga presyo sa kompetisyon, sulundon alang sa gamay nga negosyo o gamay nga order nga adunay mga panginahanglanon sa daghang lebel.

Mga bahin

• State-of-the-art nga Aluminum chassis alang sa Harsh nga palibot
• Nahiusa nga passive heat sink
• Gitukod-sa mini PCIe socket alang sa RF module, sama sa 4G, WI-FI, Lora o Zigbee
• Mga buho sa antenna sa SMA x2
• Encryption chip ATECC608A
• Tigbantay sa Hardware
• RTC nga adunay Super Capacitor
• Nalain nga terminal sa DI&DO
• 35mm DIN Rail nga suporta
• Lapad nga suplay sa kuryente gikan sa 9 hangtod 36V DC
• Opsyonal: UPS nga adunay SuperCap alang sa luwas nga pagsira*
• Raspberry Pi CM4 onboard nga WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac nasangkapan**
• Raspberry Pi CM4 sakay sa Bluetooth 5.0, nasangkapan sa BLE**

Kini nga mga bahin naghimo sa EdgeBox-RPI-200 nga gidisenyo alang sa dali nga pag-setup ug dali nga pag-deploy alang sa kasagaran nga mga aplikasyon sa industriya, sama sa pag-monitor sa kahimtang, pagdumala sa pasilidad, digital signage ug hilit nga pagkontrol sa mga pampublikong kagamitan. Dugang pa, kini usa ka user-friendly nga gateway solution nga adunay 4 ka mga cores ARM Cortex A72 ug kadaghanan sa mga protocol sa industriya makadaginot sa kinatibuk-ang gasto sa pagdeploy lakip na ang gasto sa electrical power cabling ug makatabang sa pagpakunhod sa oras sa deployment sa produkto. Ang ultra-lightweight ug compact nga disenyo niini mao ang tubag alang sa mga aplikasyon sa space-constricting environment nagsiguro nga kini makalihok nga kasaligan sa lain-laing mga grabeng palibot lakip na ang in-vehicle applications.

NOTA: Para sa UPS function palihog kontaka kami para sa dugang impormasyon. Ang mga feature sa WiFi ug BLE makita sa 2GB ug 4GB nga bersyon.

Mga Interface

1. Multi-Func phoenix connector
2. Konektor sa Ethernet
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. Ang LED2
6. Ang LED1
7. SMA antenna 1
8. Console (USB type C)
9. slot sa SIM card
10. SMA antenna 2

Multi-Func phoenix connector

Nota	Ngalan sa function	PIN #	PIN#	Ngalan sa function	Nota
	GAHUM	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

NOTA: Gisugyot ang 24awg hangtod 16awg nga kable

I-block ang Diagram

Ang pagproseso nga kinauyokan sa EdgeBox-RPI-200 usa ka Raspberry CM4 board. Ang usa ka piho nga base board nagpatuman sa mga piho nga bahin. Tan-awa ang sunod nga numero alang sa block diagram.

Pag-instalar

Pagbutang

Ang EdgeBox-RPI-200 gituyo alang sa duha ka wall mounts, ingon man ang usa nga adunay 35mm DIN-rail. Tan-awa ang sunod nga numero alang sa girekomendar nga mounting orientation.

Mga Konektor ug Interface

suplay sa kuryente

Pin #	Signal	Deskripsyon
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Yuta (Reference potential)

Opsyonal ang signal sa PE. Kung wala’y EMI, ang koneksyon sa PE mahimong bukas.

Serial Port (RS232 ug RS485)

Pin #	Signal	Deskripsyon
4	RS232_RX	RS232 makadawat linya
6	RS232_TX	RS232 transmit nga linya
8	GND	Yuta (Reference potential)

Pin #	Signal	Deskripsyon
3	RS485_A	Taas nga linya sa kalainan sa RS485
5	RS485_B	Ubos nga linya sa kalainan sa RS485
7	RS485 _GND	RS485 Ground (nahimulag sa GND)

Pin #	Signal sa terminal	PIN Level sa aktibo	PIN sa GPIO gikan sa BCM2711	NOTA
09	DI0-	TAAS	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	TAAS	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	TAAS	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	TAAS	GPIO24
16	DO1_1

NOTA:

NOTA: 

1. DC voltage alang sa input mao ang 24V (+- 10%).
2. DC voltage alang sa output kinahanglan nga ubos sa 60V, ang kasamtangan nga kapasidad mao ang 500ma.
3. Ang channel 0 ug channel 1 sa input gilain sa usag usa
4. Ang channel 0 ug channel 1 sa output nahimulag sa usag usa

HDMI

Direkta nga konektado sa Raspberry PI CM4 board nga adunay laray sa TVS.

Ethernet

Ang interface sa Ethernet parehas sa Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT nga gisuportahan, nga magamit pinaagi sa gipanalipdan nga modular jack. Ang twisted pair cable o shielded twisted pair cable mahimong gamiton sa pagkonektar niini nga pantalan.

USB HOST

Adunay duha ka USB interface sa connector panel. Ang duha ka pantalan adunay parehas nga electronic fuse.

NOTA: Ang max nga kasamtangan alang sa duha ka mga pantalan limitado sa 1000ma.

Console (USB type-C)

Ang disenyo sa console migamit ug USB-UART converter, kadaghanan sa OS sa computer adunay driver, kung dili, ang link sa ubos mahimong mapuslanon: Kini nga port gigamit isip default sa Linux console. Mahimo ka mag log in sa OS gamit ang mga setting sa 115200,8n1(Bits: 8, Parity: None, Stop Bits: 1, Flow Control: None). Ang usa ka terminal nga programa sama sa putty gikinahanglan usab. Ang default user name mao ang pi ug ang password mao ang raspberry.

LED

Ang EdgeBox-RPI-200 naggamit og duha ka berde/pula nga dual color LED isip mga indicators sa gawas.

LED1: berde isip power indicator ug pula isip eMMC active.

LED2: berde isip 4G indicator ug pula isip user programmable led nga konektado sa GPIO21, low active, programmable.

Gigamit usab sa EdgeBox-RPI-200 ang duha ka berde nga kolor nga LED alang sa pag-debug.

Sambungad sa SMA

Adunay duha ka mga lungag sa SMA Connector alang sa mga antenna. Ang mga tipo sa antenna nagsalig kaayo sa kung unsang mga module ang gisulud sa socket sa Mini-PCIe. Ang ANT1 maoy default nga gigamit para sa Mini-PCIe socket ug ang ANT2 kay para sa Internal nga WI-FI signal gikan sa CM4 module.

NOTA: Ang mga gimbuhaton sa mga antenna dili naayo, mahimo’g ipasibo aron matabonan ang uban pang paggamit.

NANO SIM card slot (Opsyonal)

Ang sim card gikinahanglan lang sa cellular (4G, LTE o uban pa base sa cellular technology) mode.

NOTA: 

1. Ang NANO Sim card ra ang gidawat, pagtagad sa gidak-on sa card.
2. Ang NANO sim card gisal-ot uban sa chip side top.

Mini-PCIe

Ang orange nga lugar mao ang kasarangan nga Mini-PCIe add-on nga posisyon sa card, usa ra ka m2x5 screw ang gikinahanglan.

Ang lamesa sa ubos nagpakita sa tanan nga mga signal. Ang bug-os nga gidak-on nga Mini-PCIe card gisuportahan.

Pinout: 

Signal	PIN#	PIN#	Signal
	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

NOTA: 

1. Ang tanan nga mga blangko nga signal kay NC (dili konektado).
2. Ang 4G_PWR mao ang indibidwal nga suplay sa kuryente alang sa Mini-PCIe card. Mahimo kini nga isira o i-on sa GPIO6 sa CM4, ang control signal taas nga aktibo.
3. Ang 4G_LED signal konektado sa LED2 sa sulod, tan-awa ang seksyon sa 2.2.8.
4. Ang mga signal sa SPI1 gigamit lamang alang sa LoraWAN card, sama sa WM1302.

M.2

Ang EdgeBox-RPI-200 adunay gamit nga M.2 socket sa M KEY type. 2242 ra nga gidak-on nga NVME SSD card ang suporta, DILI mSATA.

Mga Driver ug Programming Interface

LED

Ang usa ka LED nga gigamit ingon nga timailhan sa gumagamit, tan-awa ang 2.2.8. Gamita ang LED2 isip example sa pagsulay sa function.

• $ sudo -i #enable ang mga pribilehiyo sa root account
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > export # GPIO21 nga user LED sa LED2
• $cd gpio21
• $ echo out > direksyon
• $ echo 0 > value # i-on ang user LED, LOW nga aktibo
  OR
• $ echo 1 > value # i-off ang user LED

Serial Port (RS232 ug RS485)

Adunay duha ka indibidwal nga serial port sa sistema. Ang / dev/ ttyACM1 isip RS232 port ug / dev/ ttyACM0 isip RS485 port. Gamita ang RS232 isip example.

$ sawa
>>> import nga serial
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyACM1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
tinuod
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')

10

Cellular sa Mini-PCIe (Opsyonal)

Gamita ang Quectel EC20 isip example ug sunda ang mga lakang:

1. Isulod ang EC20 sa Mini-PCIe socket ug micro sim card sa may kalabutan nga slot, ikonektar ang antenna.
2. Pag-log in sa sistema pinaagi sa console gamit ang pi/raspberry.
3. I-on ang gahum sa Mini-PCIe socket ug buhian ang reset signal.

 

• $ sudo -i #enable ang mga pribilehiyo sa root account
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > export #GPIO6 nga POW_ON signal
• $ echo 5 > export #GPIO5 nga maoy reset signal
• $cd gpio6
• $ echo out > direksyon
• $ echo 1 > value # i-on ang gahum sa Mini PCIe
  UG
• $cd gpio5
• $ echo out > direksyon
• $ echo 1 > value # buhian ang reset signal sa Mini PCIe

NOTA: Unya ang LED sa 4G magsugod sa pagkidlap.

Susiha ang device:

$ lsusb

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

$ dmesg

[185.421911] usb 1-1.3: bag-ong high-speed USB device number 5 gamit ang dwc_otg
[185.561937] usb 1-1.3: Bag-ong USB device nakit-an, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: Bag-ong USB device strings: Mfr = 1, Product = 2, SerialNumber = 0
[185.561963] usb 1-1.3: Produkto: Android
[185.561972] usb 1-1.3: Manufacturer: Android
[185.651402] usbcore: narehistro nga bag-ong interface driver cdc_wdm
[185.665545] usbcore: narehistro nga bag-ong kapilian sa drayber sa interface
[185.665593] usbserial: USB Serial nga suporta narehistro para sa GSM modem (1-port)
[185.665973] opsyon 1-1.3:1.0: Nakit-an ang GSM modem (1-port) converter
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter nga gilakip na karon sa ttyUSB2 [ 185.666499] opsyon 1-1.3:1.1: GSM modem (1-port) converter nakita
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter nga gilakip na karon sa ttyUSB3 [ 185.666880] opsyon 1-1.3:1.2: GSM modem (1-port) converter nakita
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter nga gilakip na karon sa ttyUSB4 [ 185.667220] opsyon 1-1.3:1.3: GSM modem (1-port) converter nakita
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter karon gilakip sa ttyUSB5 [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM device
[185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: magparehistro ‘qmi_wwan’ sa usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI device,xx:xx:xx:xx:xx:xx
NOTA: xx:xx:xx:xx:xx: xx mao ang MAC address

$ ifconfig -a
…… wwan0: mga bandera=4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 netmask 255.255.0.0 broadcast 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefixlen 64 scopeid 0x20ether 0x6 ether 41a:60 internet)
RX packet 0 bytes 0 (0.0B)
RX errors 0 nahulog 0 overruns 0 frame 0
TX packets 165 bytes 11660 (11.3 KiB)
Ang mga kasaypanan sa TX 0 nahulog 0 milabaw 0 carrier 0 bangga 0

Giunsa paggamit ang AT command

$ miniterm — Magamit nga mga pantalan:

• 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'

Pagsulod sa port index o kompleto nga ngalan:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Pipila ka mapuslanon nga mga sugo sa AT:

• AT // kinahanglan mobalik OK
• AT+QINISTAT //ibalik ang initialization status sa (U)SIM card, ang tubag kinahanglang 7
• AT+QCCID //ibalik ang ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​nga numero sa (U)SIM card

Unsaon pag dial

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

Unya nagkidlap ang 4G led. Kung ang kalampusan, ang pagbalik sama niini

Idugang ang agianan sa router

• $ ruta idugang ang default gw 10.64.64.64 o imong gateway XX.XX.XX.XX

Unya adunay pagsulay gamit ang ping:

• $ ping google.com

WDT
Block Diagram sa WDT

Ang WDT module adunay tulo ka mga terminal, input, output ug LED indicator.

NOTA: Opsyonal ang LED ug dili magamit sa naunang bersyon sa hardware.

Giunsa kini paglihok

1. SISTEMA POWER ON.
2. Paglangan 200ms.
3. Pagpadala sa WDO og negatibo nga pulso nga adunay 200ms ubos nga lebel aron ma-reset ang sistema.
4. Ipataas ang WDO.
5. Paglangan sa 120 segundos samtang ang timailhan nagkidlap (tipikal nga 1hz).
6. I-off ang indicator.
7. Paghulat alang sa 8 ka pulso sa WDI sa aktibo nga WDT module ug suga ang LED.
8. Pag-adto sa WDT-FEED mode, labing menos usa ka pulso ang kinahanglan ipakaon sa WDI labing menos matag 2 segundos, kung dili, ang WDT module kinahanglan nga magpagawas ug negatibo nga pulso aron ma-reset ang sistema.
9. Adto 2.

RTC

Impormasyon sa RTC Chip

Bag-ong Rebisyon: Ang chip sa RTC mao ang PCF8563 gikan sa NXP. Gi-mount kini sa system I2C bus, ang i2c address kinahanglan nga 0x51.

Ang OS mismo adunay drayber sa sulod, kinahanglan ra namon ang pipila nga mga pag-configure.

I-enable ang RTC

• Aron ma-enable ang RTC kinahanglan nimo:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Dayon idugang ang mosunod nga linya sa ubos sa /boot/config.txt
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Unya i-reboot ang sistema
  • $sudo reboot
• Dayon gamita ang mosunod nga sugo aron masusi kung ang RTC gipalihok:
  • $sudo hwclock -rv
• Ang Output kinahanglan nga:

NOTA: 

1. siguroha nga ang i2c-1 driver point bukas, ug ang punto sirado default.
2. ang gibanabana nga oras sa pag-backup sa RTC 15 ka adlaw.

Pagbag-o sa Produkto NOTA:

DAANG Rebisyon: Ang chip sa RTC mao ang MCP79410 gikan sa microchip. Gi-mount kini sa sistema sa I2C bus. Ang i2c nga adres niini nga chip kinahanglan nga 0x6f. Aron mahimo kini kinahanglan nimo:

Ablihi ang /etc/rc.local UG pagdugang og 2 ka linya:

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

Dayon i-reset ang sistema ug ang RTC nagtrabaho

UPS alang sa luwas nga pagsira (Opsyonal)

Ang UPS module diagram gilista sa ubos.

Ang module sa UPS gisal-ot tali sa DC5V ug CM4, usa ka GPIO ang gigamit sa pag-alarma sa CPU kung ang 5V nga suplay sa kuryente nawala. Unya ang CPU kinahanglan nga buhaton ang usa ka butang nga dinalian sa usa ka script sa wala pa ang kusog nga kakapoy sa super capacitor ug magpadagan sa usa ka "$ shutdown" Ang laing paagi sa paggamit niini nga function mao ang Pagsugod sa usa ka shutdown kung ang GPIO pin mausab. Ang gihatag nga GPIO pin gi-configure isip usa ka input key nga nagmugna sa KEY_POWER nga mga panghitabo. Kini nga panghitabo gidumala pinaagi sa systemd-logind pinaagi sa pagsugod sa usa ka pagsira. Ang mga bersyon sa systemd nga mas tigulang sa 225 nanginahanglan usa ka lagda sa udev nga makapaarang sa pagpaminaw sa aparato sa pag-input: Gamita ang /boot/overlays/README isip reperensiya, dayon usba ang /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

NOTA: 

1. Para sa UPS function palihog kontaka kami para sa dugang impormasyon.
2. Ang signal sa alarma aktibo nga LOW.

Mga detalye sa elektrikal

Konsumo sa kuryente

Ang konsumo sa kuryente sa EdgeBox-RPI-200 kusog nga nagdepende sa aplikasyon, ang mode sa operasyon ug ang mga peripheral nga aparato nga konektado. Ang gihatag nga mga kantidad kinahanglan nga tan-awon ingon gibanabana nga mga kantidad. Ang mosunud nga lamesa nagpakita sa mga parameter sa konsumo sa kuryente sa EdgeBox-RPI-200:

Mubo nga sulat: Sa kondisyon sa power supply 24V, walay add-on card sa mga socket ug walay USB device.

Mode sa operasyon	Karon(ma)	Gahum	Remark
walay pulos	81
Pagsulay sa stress	172		stress -c 4 -t 10m -v &

UPS (Opsyonal)

Ang oras sa pag-backup sa module sa UPS nagdepende kaayo sa pagkarga sa sistema sa sistema. Ang pipila ka kasagarang mga kondisyon gilista sa ubos. Ang test module sa CM4 mao ang 4GB LPDDR4,32GB eMMC nga adunay Wi-Fi module.

Mode sa operasyon	Oras(ikaduha)	Remark
walay pulos	55
Bug-os nga load sa CPU	18	stress -c 4 -t 10m -v &

Mga Dibuho sa Mekanikal

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Mga Dokumento / Mga Kapanguhaan

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer [pdf] Manwal sa Gumagamit EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer, Raspberry PI CM4 Based Edge computer, CM4 Based Edge computer, Based Edge computer

Mga pakisayran

• Manwal sa Gumagamit