Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Bazita Edge-komputilo

Historio de Revizio 

Revizio	Dato	Ŝanĝoj
1.0	17-08-2022	Kreita
2.1	13-01-2022	Avizo pri Ŝanĝo de Produkto

Avizo pri Produkta Ŝanĝo:

Kiel parto de nia kontinua pliboniga procezo, ni faris la subajn ŝanĝojn en aparatara versio D.
Estas efiko al la programaro pro ĉi tiu ŝanĝo.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• La priskribo en Linukso estis ŝanĝita:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • La adreso de la nova RTC estas 0x51.

Enkonduko

EdgeBox-RPI-200 estas fortika ventolilo malpli Edge Komputila Regilo kun Raspberry Pi Komputila Modulo 4 (CM4) por severa industria medio. Ĝi povas esti uzata por konekti la kamporetojn kun nubaj aŭ IoT-aplikoj. Ĝi estas desegnita de la grundo por renkonti la defiojn de fortaj aplikoj ĉe konkurencivaj prezoj, ideala por malgranda komerco aŭ malgranda mendo kun skalaj multnivelaj postuloj.

Karakterizaĵoj

• Plej altnivela Aluminia ĉasio por Malmola medio
• Integrita pasiva varmolavujo
• Enkonstruita mini PCIe-ingo por RF-modulo, kiel ekzemple 4G, WI-FI, Lora aŭ Zigbee
• SMA-antenaj truoj x2
• Ĉifrabla blato ATECC608A
• Aparataro Gardhundo
• RTC kun Super Kondensilo
• Izola DI&DO-terminalo
• 35mm DIN-Relo-subteno
• Larĝa nutrado de 9 ĝis 36V DC
• Laŭvola: UPS kun SuperCap por sekura haltigo*
• Raspberry Pi CM4 surŝipe WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz ekipita IEEE 802.11 b/g/n/ac**
• Raspberry Pi CM4 surŝipe Bluetooth 5.0, ekipita BLE**

Ĉi tiuj funkcioj faras la EdgeBox-RPI-200 desegnitan por facila agordo kaj rapida disfaldo por tipaj industriaj aplikoj, kiel statusa monitorado, administrado de instalaĵoj, cifereca signaĝo kaj teleregado de publikaj utilecoj. Krome, ĝi estas uzant-amika enirejo-solvo kun 4 kernoj ARM Cortex A72 kaj la plej multaj industriaj protokoloj povas ŝpari je totalaj disfaktaj kostoj inkluzive de elektra elektra kablado kaj helpi redukti la disfaldan tempon de la produkto. Ĝia ultra-malpeza kaj kompakta dezajno estas la respondo por aplikoj en spac-limigantaj medioj certigas, ke ĝi povas funkcii fidinde en diversaj ekstremaj medioj inkluzive de en-veturiloj.

NOTO: Por UPS-funkcio bonvolu kontakti nin por pliaj informoj. WiFi kaj BLE-funkcioj troveblas en 2GB kaj 4GB versioj.

Interfacoj

1. Plurfunkcia fenikso-konektilo
2. Ethernet-konektilo
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. SMA-anteno 1
8. Konzolo (USB tipo C)
9. slot por SIM-karto
10. SMA-anteno 2

Plurfunkcia fenikso-konektilo

Notu	Funcnomo	PIN #	PIN#	Funcnomo	Notu
	POTENCO	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

NOTO: 24awg al 16awg kablo estas sugestita

Bloka Diagramo

La pretigkerno de la EdgeBox-RPI-200 estas Raspberry CM4-tabulo. Specifa baztabulo efektivigas la specifajn trajtojn. Riferu al la sekva figuro por la blokdiagramo.

Instalado

Muntado

La EdgeBox-RPI-200 estas destinita por du murmontoj, same unu kun 35mm DIN-relo. Vidu al la sekva figuro por la rekomendita munta orientiĝo.

Konektiloj kaj Interfacoj

Elektroprovizo

Alpingli #	Signalo	Priskribo
1	POWER_IN	PK 9-36V
2	GND	Grundo (Referenca potencialo)

La PE-signalo estas laŭvola. Se ne ekzistas EMI, la PE-konekto povas lasi malfermita.

Seria Haveno (RS232 kaj RS485)

Alpingli #	Signalo	Priskribo
4	RS232_RX	RS232 ricevlinio
6	RS232_TX	RS232 elsenda linio
8	GND	Grundo (Referenca potencialo)

Alpingli #	Signalo	Priskribo
3	RS485_A	RS485 diferenco linio alta
5	RS485_B	RS485-diferenca linio malalta
7	RS485 _GND	RS485 Grundo (izolita de GND)

Alpingli #	Signalo de terminalo	PIN Nivelo de aktiva	PIN de GPIO de BCM2711	NOTO
09	DI0-	ALTA	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	ALTA	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	ALTA	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	ALTA	GPIO24
16	DO1_1

NOTO:

NOTO: 

1. PK voltage por enigo estas 24V (+- 10%).
2. PK voltage por eligo devus esti sub 60V, la nuna kapablo estas 500ma.
3. Kanalo 0 kaj kanalo 1 de enigo estas izolitaj unu al la alia
4. Kanalo 0 kaj kanalo 1 de eligo estas izolitaj unu al la alia

HDMI

Rekte konektita al la Raspberry PI CM4-tabulo kun TVS-abelo.

Eterreto

Ethernet-interfaco estas sama kiel Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT subtenata, havebla tra la ŝirmita modula fanto. Tordita parkablo aŭ ŝirmita pertordita kablo povas esti uzata por konekti al ĉi tiu haveno.

USB-GASTO

Estas du USB-interfacoj ĉe la konektilpanelo. La du havenoj dividas la saman elektronikan fuzeon.

NOTO: Maksimuma fluo por ambaŭ havenoj estas limigita al 1000ma.

Konzolo (USB tipo-C)

La dezajno de konzolo uzis USB-UART-konvertilon, plej multaj OS de la komputilo havas la ŝoforon, se ne, la suba ligilo povas esti utila: Ĉi tiu haveno estas uzata kiel defaŭlta Linuksa konzolo. Vi povas ensaluti en la OS uzi la agordojn de 115200,8n1 (Bitoj: 8, Pareco: Neniu, Haltigi Bitoj: 1, Fluo-Kontrolo: Neniu). Ankaŭ necesas fina programo kiel putty. La defaŭlta uzantnomo estas pi kaj pasvorto estas frambo.

LED

EdgeBox-RPI-200 uzas du verdajn/ruĝajn dukolorajn LED kiel eksterajn indikilojn.

LED1: verda kiel potenca indikilo kaj ruĝa kiel eMMC aktiva.

LED2: verda kiel 4G-indikilo kaj ruĝa kiel uzanta programebla led konektita al GPIO21, malalta aktiva, programebla.

EdgeBox-RPI-200 ankaŭ uzas du verdajn kolorojn LED por sencimigo.

SMA-Konektilo

Estas du truoj de SMA-Konektilo por antenoj. La tipoj de antenoj tre dependas de kiaj moduloj konvenis en la Mini-PCIe-ingo. La ANT1 estas defaŭlte uzata por Mini-PCIe-ingo kaj ANT2 estas por Interna WI-FI-signalo de CM4-modulo.

NOTO: La funkcioj de la antenoj ne estas fiksaj, eble alĝustigitaj por kovri alian uzadon.

Fendo por karto NANO SIM (Laŭvola)

La sim-karto nur bezonas ĉela reĝimo (4G, LTE aŭ aliaj bazitaj sur ĉela teknologio).

NOTO: 

1. Nur NANO Sim-karto estas akceptita, atentu la grandecon de la karto.
2. La SIM-karto NANO estas enmetita kun blata flanka supro.

Mini-PCIe

La oranĝa areo estas la malglata Mini-PCIe-aldonkarto pozicio, nur unu m2x5 ŝraŭbo necesas.

La suba tabelo montras ĉiujn signalojn. Plengranda Mini-PCIe-karto estas subtenata.

Pinout: 

Signalo	PIN#	PIN#	Signalo
	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	PREST#
	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

NOTO: 

1. Ĉiuj malplenaj signaloj estas NC (ne konekti).
2. 4G_PWR estas la individua nutrado por Mini-PCIe-karto. Ĝi povas esti malŝaltita aŭ ŝaltita de la GPIO6 de CM4, la kontrolsignalo estas alta aktiva.
3. 4G_LED-signalo estas konektita al LED2 interne, raportu al sekcio de 2.2.8.
4. SPI1-signaloj estas uzitaj nur por LoraWAN-karto, kiel ekzemple WM1302.

M.2

EdgeBox-RPI-200 ekipis M.2-ingon de M KEY-tipo. NUR 2242-granda NVME-SSD-karto estas subtena, NE mSATA.

Ŝoforoj kaj Programaj Interfacoj

LED

Estas LED uzata kiel uzantindikilo, raportu al 2.2.8. Uzu LED2 kiel ekzample por testi la funkcion.

• $ sudo -i #enable root-konto-privilegiojn
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > eksporti #GPIO21 kiu estas uzanta LED de LED2
• $ cd gpio21
• $ echo out > direkto
• $ echo 0 > valoro # ŝaltu la uzantan LED, LOW aktiva
  OR
• $ echo 1 > valoro # malŝalti la uzantan LED

Seria Haveno (RS232 kaj RS485)

Estas du individuaj seriaj havenoj en la sistemo. La /dev/ ttyACM1 kiel RS232-haveno kaj /dev/ ttyACM0 kiel RS485-haveno. Uzu RS232 kiel ekzample.

$ python
>>> importi serialon
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyACM1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
vera
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')

10

Ĉela super Mini-PCIe (Laŭvola)

Uzu Quectel EC20 kiel ekzample kaj sekvu la paŝojn:

1. Enigu la EC20 en Mini-PCIe-ingon kaj mikro-sim-karton en rilata fendo, konektu la antenon.
2. Ensalutu la sistemon per konzolo uzu pi/frambon.
3. Ŝaltu la potencon de Mini-PCIe-ingo kaj liberigu la rekomencigitan signalon.

 

• $ sudo -i #enable root-konto-privilegiojn
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > eksporti #GPIO6 kiu estas signalo POW_ON
• $ echo 5 > eksporti #GPIO5 kiu estas rekomencigita signalo
• $ cd gpio6
• $ echo out > direkto
• $ echo 1 > valoro # ŝaltu la potencon de Mini PCIe
  KAJ
• $ cd gpio5
• $ echo out > direkto
• $ echo 1 > valoro # liberigu la restarigi signalon de Mini PCIe

NOTO: Tiam la LED de 4G komencas ekbrili.

Kontrolu la aparaton:

$ lsusb

Buso 001 Aparato 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE-modemo

$ dmesg

[ 185.421911] usb 1-1.3: nova altrapida USB-aparato numero 5 uzante dwc_otg
[ 185.561937] usb 1-1.3: Nova USB-aparato trovita, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: Novaj USB-aparatoj ĉenoj: Mfr = 1, Product = 2, SerialNumber = 0
[ 185.561963] usb 1-1.3: Produkto: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Fabrikisto: Android
[ 185.651402] usbcore: registrita nova interfaca pelilo cdc_wdm
[ 185.665545] usbcore: registrita nova interfaca ŝoforo opcio
[ 185.665593] usbserial: USB Seria subteno registrita por GSM-modemo (1-haveno)
[ 185.665973] opcio 1-1.3:1.0: GSM-modema (1-havena) konvertilo detektita
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM-modema (1-havena) konvertilo nun alkroĉita al ttyUSB2 [ 185.666499] opcio 1-1.3:1.1: GSM-modema (1-havena) konvertilo detektita
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM-modema (1-havena) konvertilo nun alkroĉita al ttyUSB3 [ 185.666880] opcio 1-1.3:1.2: GSM-modema (1-havena) konvertilo detektita
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM-modema (1-havena) konvertilo nun alkroĉita al ttyUSB4 [ 185.667220] opcio 1-1.3:1.3: GSM-modema (1-havena) konvertilo detektita
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM-modema (1-havena) konvertilo nun alkroĉita al ttyUSB5 [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM-aparato
[ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: registri 'qmi_wwan' ĉe usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI-aparato,xx:xx:xx:xx:xx:xx
NOTO: xx:xx:xx:xx:xx:xx estas la MAC-adreso

$ ifconfig -a
…… wwan0: flagoj=4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 retmasko 255.255.0.0 elsendo 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefikso 64 scopeid 0x20 etero 0a:e6:41:60:cf:42 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX-pakoj 0 bajtoj 0 (0.0 B)
RX-eraroj 0 faligis 0 transpasi 0 kadro 0
TX-pakoj 165 bajtoj 11660 (11.3 KiB)
TX-eraroj 0 faligis 0 transpasi 0 portantoj 0 kolizioj 0

Kiel uzi AT-komando

$ miniterm — Disponeblaj havenoj:

• 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'

Enigu havenon aŭ plenan nomon:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Kelkaj utilaj AT-komandoj:

• ĈE // devus reveni OK
• AT+QINISTAT //redonas la komencan statuson de (U)SIM-karto, la respondo estu 7
• AT+QCCID //resendas la numeron ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​de la (U)SIM-karto

Kiel marki

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

Tiam la 4G-led ekbrilas. Se sukceso, la reveno tiel

Aldonu la enkursigilon

• $ itinero aldonu defaŭltan gw 10.64.64.64 aŭ vian enirejon XX.XX.XX.XX

Poste faru teston kun ping:

• $ping google.com

WDT
Blokdiagramo de WDT

La WDT-modulo havas tri terminalojn, enigo, eligo kaj LED-indikilo.

NOTO: La LED estas laŭvola kaj ne havebla en pli frua hardvarversio.

Kiel ĝi funkcias

1. Sistemo ŝaltis.
2. Prokrasto 200 ms.
3. Sendu al WDO negativan pulson kun 200ms malalta nivelo por restarigi la sistemon.
4. Tiru supren WDO.
5. Prokrastu 120 sekundojn dum la indikilo ekbrilas (tipa 1hz).
6. Malŝaltu la indikilon.
7. Atendu 8 pulsojn ĉe WDI al aktiva WDT-modulo kaj ŝaltu la LED.
8. Eniru WDT-FEED-reĝimon, almenaŭ unu pulso devas esti enigita en WDI en almenaŭ ĉiujn 2 sekundojn, se ne, la WDT-modulo devus eligi negativan pulson por restarigi la sistemon.
9. Iru al 2.

RTC

Informoj pri RTC-blato

Nova Revizio: La blato de RTC estas PCF8563 de NXP. Ĝi estas muntita sur la sistemo I2C-buso, la i2c-adreso devus esti 0x51.

La VIN mem havas la ŝoforon interne, nur ni bezonas iujn agordojn.

Ebligu RTC

• Por Ebligi la RTC vi devas:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Poste aldonu la sekvan linion malsupre de la /boot/config.txt
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Tiam rekomencu la sistemon
  • $sudo reboot
• Poste uzu la sekvan komandon por kontroli ĉu la RTC estas ebligita:
  • $sudo hwclock -rv
• La Eligo devus esti:

NOTO: 

1. certigu, ke la i2c-1-ŝoforpunkto estas malfermita, kaj la punkto estas fermita defaŭlte.
2. la laŭtaksa rezerva tempo de la RTC estas 15 tagoj.

Produkta Ŝanĝo NOTO:

MALNOVA Revizio: La blato de RTC estas MCP79410 de mikroĉipo. Ĝi estas muntita sur la sistemo I2C-buso. La i2c-adreso de ĉi tiu blato devus esti 0x6f. Por ebligi ĝin, vi devas:

Malfermu /etc/rc.local KAJ aldonu 2 liniojn:

eĥo "mcp7941x 0x6f" > /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device hwclock -s

Tiam restarigi la sistemon kaj la RTC funkcias

UPS por sekura malŝalto (Laŭvola)

La UPS-moduldiagramo estas listigita malsupre.

La UPS-modulo estas enigita inter la DC5V kaj CM4, GPIO estas uzata por alarmi CPU kiam la 5V nutrado estas malfunkcia. Tiam la CPU devus fari ion urĝan en skripto antaŭ energia elĉerpiĝo de superkondensilo kaj ruli "$-malŝalton" Alia maniero uzi ĉi tiun funkcion estas Komenci malŝalton kiam GPIO-pinglo ŝanĝiĝas. La donita GPIO-stifto estas agordita kiel eniga ŝlosilo, kiu generas KEY_POWER-okazaĵojn. Ĉi tiu evento estas pritraktata de systemd-logind komencante ĉesigon. Systemd-versioj pli malnovaj ol 225 bezonas udev-regulon ebligi aŭskulti la eniga aparato: Uzu /boot/overlays/README kiel referencon, tiam modifi /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

NOTO: 

1. Por UPS-funkcio bonvolu kontakti nin por pliaj informoj.
2. La alarmsignalo estas aktiva LOW.

Elektraj specifoj

Elektrokonsumo

La elektra konsumo de la EdgeBox-RPI-200 forte dependas de la aplikaĵo, la maniero de funkciado kaj la ekstercentraj aparatoj konektitaj. La donitaj valoroj devas esti viditaj kiel proksimumaj valoroj. La sekva tabelo montras energikonsumajn parametrojn de la EdgeBox-RPI-200:

Notu: Kondiĉe de nutrado 24V, neniu aldonaĵkarto en ingoj kaj neniuj USB-aparatoj.

Modo de operacio	Kurento (ma)	Potenco	Rimarko
Senlabore	81
Streĉa testo	172		streĉiĝo -c 4 -t 10m -v &

UPS (laŭvola)

La rezerva tempo de UPS-modulo tre dependas de la sistema ŝarĝo de la sistemo. Iuj tipaj kondiĉoj estas listigitaj malsupre. La testa modulo de CM4 estas 4GB LPDDR4,32, XNUMXGB eMMC kun Wi-Fi-modulo.

Modo de operacio	Tempo (sekundo)	Rimarko
Senlabore	55
Plena ŝarĝo de CPU	18	streĉiĝo -c 4 -t 10m -v &

Mekanikaj Desegnoj

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Dokumentoj/Rimedoj

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Bazita Edge-komputilo [pdf] Uzanto-manlibro EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge-komputilo, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge-komputilo, Raspberry PI CM4 Based Edge-komputilo, CM4 Based Edge-komputilo, Based Edge-komputilo

Referencoj

• Uzanto Manlibro