La Pi Hut Building Automation Card por Raspberry Pi Uzantgvidilo

La dua generacio de nia Konstruaĵa Aŭtomatiga Karto alportas al la platformo Raspberry Pi ĉiujn enigojn kaj elirojn necesajn por Konstruaĵaj Aŭtomatigaj Sistemoj. Stakebla al 8 niveloj, la karto funkcias kun ĉiuj versioj de Raspberry Pi, de Nulo ĝis 4.
Du el la GPIO-pingloj de Raspberry Pi estas uzataj por komunikado I2C. Alia stifto estas asignita por la interrompa prizorganto, lasante 23 GPIO-stiftojn disponeblaj por la uzanto.
Ok universalaj enigaĵoj, individue elekteblaj, ebligas vin legi 0-10V signalojn, kalkuli kontaktofermojn aŭ mezuri temperaturojn per 1K aŭ 10K termistoroj. Kvar 0-10V programeblaj eliroj povas kontroli malpezajn dimmerojn aŭ aliajn industriajn aparatojn. Kvar 24VAC triac eliroj povas kontroli AC relajsoj aŭ hejtado kaj malvarmigo ekipaĵo. LED-indikiloj montras staton de ĉiuj eliroj. Haveno RS485/MODBUS permesas preskaŭ senliman vasteblecon. Laste sed ne malplej, nova 1-WIRE-haveno povas esti uzata por legi la temperaturon de DS18B20-sensilo.
TVS-diodoj sur ĉiuj enigaĵoj protektas la karton por ekstera ESD. Enŝipe rekomencebla fuzeo protektas ĝin kontraŭ hazarda pantaloneto. Ununura fonto de 24V AC aŭ DC povas provizi 5V/3A por Raspberry Pi.

Ecoj

Ok jumper agordeblaj universalaj, analogaj/ciferecaj enigaĵoj

0-10V Enigoj aŭ
Kontakto Fermo Nombrilo Enigoj aŭ

1K/10K Temperaturo-Sensiloj
Kvar 0-10V Eligoj

Kvar TRIAC-Eliroj kun 1A/48VAC-ŝoforoj
Kvar Ĝeneralaj Uzaj LED-oj

Haveno RS485/MODBUS
Realtempa horloĝo kun bateria sekurkopio

Enŝipa prembutono
1-DRATA interfaco

TVS-protekto sur ĉiuj enigaĵoj
Surŝipa Aparataro Gardhundo

24VAC/DC elektroprovizo

Ĉiuj enigaĵoj kaj eligo uzas ŝtopeblajn konektilojn, kiuj permesas facilan aliron al drataro kiam pluraj kartoj estas stakigitaj. Ĝis ok Konstruaĵaj Aŭtomatigaj Kartoj povas esti stakitaj sur unu Raspberry Pi. La kartoj dividas serian I2C-buson uzante nur du el la GPIO-pingloj de la Raspberry Pi por administri ĉiujn ok kartojn.
La kvar ĝeneraluzeblaj LED-oj povas esti asociitaj kun la analogaj enigaĵoj aŭ aliaj kontrolitaj procezoj.
Enŝipa prembutono povas esti programita por tranĉi enigojn, superregi elirojn aŭ malŝalti la Raspberry Pi.

KIO ESTAS EN VIA KITO

Konstrua Aŭtomatiga Karto por Raspberry Pi
Muntado de aparataroa. Kvar M2.5x18mm masklaj-inaj latundistancoj
b. Kvar M2.5x5mm latunaj ŝraŭboj
c. Kvar M2.5 latunaj nuksoj

Du saltantoj.Vi ne bezonas la saltantojn kiam vi uzas nur unu Konstruaĵan Aŭtomatan Karton. Vidu sekcion STACK LEVEL JUMPERS se vi planas uzi plurajn kartojn.
Ĉiuj bezonataj inaj kuniĝaj konektiloj.

RAPIDA EKMENGA GVIDILO

Konektu vian Konstruaĵan Aŭtomatan Karton sur via Raspberry Pi kaj ŝaltu la sistemon.
Ebligu I2C-komunikadon sur Raspberry Pi uzante raspi-config.

Instalu la programaron de github.com:
a. ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
c. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ megabas
La programo respondos per listo de disponeblaj komandoj.

TABLA ARRANĜO

Kvar Ĝeneralaj Uzaj LEDoj povas esti kontrolitaj en programaro. La LED-oj povas esti aktivigitaj por montri la staton de iu ajn enigo, eligo aŭ ekstera procezo.

STAK NIVELOJ JUMPERS

La maldekstra tri pozicio de la konektilo J3 estas uzata por elekti la staknivelon de la karto:

ENIGA SELEKTA SALTOJ

La ok universalaj enigaĵoj povas esti individue elekteblaj por legi 0-10V, 1K aŭ 10K termistorojn aŭ kontaktfermo/okazaĵaj nombriloj. La maksimuma ofteco de eventaj nombriloj estas 100 Hz.

RS-485/MODBUS KOMUNIKO

La Konstruaĵa Aŭtomatiga Karto enhavas norman RS485-ricevilon, kiu povas esti alirita kaj de la loka procesoro kaj de Raspberry Pi. La dezirata agordo estas agordita de tri preterpasaj jumpers sur agorda konektilo J3.

Se jumpers estas instalitaj, Raspberry Pi povas komuniki kun iu ajn aparato kun RS485-interfaco. En ĉi tiu konfiguracio la Konstruaĵa Aŭtomatiga Karto estas pasiva ponto kiu efektivigas nur la aparatarnivelojn postulitajn per la RS485-protokolo. Por uzi ĉi tiun agordon, vi devas diri al la loka procesoro liberigi kontrolon de la RS485-buso:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Se saltantoj estas forigitaj, la karto funkcias kiel MODBUS-sklavo kaj efektivigas la MODBUS RTU-protokolon. Ĉiu MODBUS-majstro povas aliri ĉiujn enigojn de la karto, kaj agordi ĉiujn elirojn uzante normajn MODBUS-komandojn. Detala listo de komandoj efektivigitaj troveblas sur GitHub:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
En ambaŭ konfiguracioj la loka procesoro devas esti programita por liberigi (saltiloj instalitaj) aŭ kontroli (saltiloj forigitaj) la RS485-signalojn. Vidu la komandlinian retan helpon por pliaj informoj.

RASPBERRY PI ĈAPITRO

POTENCO POSTULOJ

La Konstruaĵa Aŭtomatiga Karto postulas eksteran 24VDC/AC reguligita elektroprovizo. Potenco estas liverita al la tabulo per la dediĉita konektilo en la supra dekstra angulo (vidu TABLA ARRANĜO). La tabuloj akceptas aŭ DC aŭ AC energifonton. Se Dc-fortfonto estas uzata, poluseco ne gravas. Loka reguligilo de 5V provizas ĝis 3A potencon al Raspberry Pi, kaj reguligilo de 3.3V funkciigas la ciferecajn cirkvitojn. Izolitaj DC-DC transformiloj estas uzataj por funkciigi la relajsojn.

NI RECOMENDAS UZI NUR LA 24VDC/AC ENERGO
POR ENERGI LA KARTO RASPBERRY PI
Se pluraj Konstruaĵaj Aŭtomatigaj Kartoj estas stakitaj unu sur la alia, ni rekomendas uzi ununuran 24VDC/AC-elektron por funkciigi ĉiujn kartojn. La uzanto devas disfendi la kablon kaj kuri la dratojn al ĉiu karto.
ENERGO KONSUMO:
• 50 mA @ +24V

UNIVERSALAJ ENIGOJ

La Konstruaĵa Aŭtomatigo-Karto havas ok universalajn enigojn, kiuj povas esti saltitaj elektitaj por mezuri 010V signalojn, 1K aŭ 10K termistorojn aŭ kontaktfermo/okazaĵaj nombriloj ĝis 100Hz.

EVENTONOMBLOJ/KONTAKTO-FERMO-CONFIGURO

TEMPERATURMEZURA KONFIGURO KUN 1K TERMISTOJ

TEMPERATURMEZURA KONFIGURO KUN 10K TERMISTOJ

0-10V ELIGAJ KONFIGURO. MAKSA ŜARGO = 10mA

HARDWARE GARDODO

La Konstruaĵa Aŭtomatiga Karto enhavas enkonstruitan aparatan gardhundon, kiu garantios, ke via misio-kritika projekto daŭros funkcii eĉ se la programaro Raspberry Pi haltos. Post ekfunkciigo la gardohundo estas malfunkciigita, kaj iĝas aktiva post kiam ĝi ricevas la unuan rekomencigon.
La defaŭlta tempodaŭro estas 120 sekundoj. Fojo aktivigita, se ĝi ne ricevas rekomencon de Raspberry Pi ene de 2 minutoj, la gardisto tranĉas la potencon kaj restarigas ĝin post 10 sekundoj.
Raspberry Pi devas elsendi komandon de rekomencigita sur la I2C-haveno antaŭ ol la tempigilo de la gardhundo eksvalidiĝas.
La tempigilo-periodo post ekfunkciigo kaj la aktiva tempigilo-periodo povas esti agordita de la komandlinio. La nombro da rekomencigoj estas konservita en fulmo kaj povas esti alirita aŭ forigita de la komandlinio. Ĉiuj ordonoj de gardohundo estas priskribitaj de la interreta helpfunkcio.

KALIBRADO DE ANALOGAJ ENIGOJ/ELIGIĜOJ

Ĉiuj analogaj enigaĵoj kaj eliroj estas kalibritaj en la fabriko, sed firmvarkomandoj permesas al la uzanto re-kalibri la tabulon, aŭ kalibri ĝin al pli bona precizeco. Ĉiuj enigaĵoj kaj eliroj estas kalibritaj en du punktoj; elektu la du punktojn kiel eble plej proksime al la du finoj de skalo. Por kalibri la enigaĵojn, la uzanto devas disponigi analogajn signalojn. (Ekzample: por kalibri 0-10V enigojn, la uzanto devas provizi 10V alĝustigebla nutrado). Por kalibri la produktaĵojn, la uzanto devas eligi komandon por agordi la produktaĵon al dezirata valoro, mezuri la rezulton kaj elsendi la kalibran komandon por stoki la valoron.
La valoroj estas stokitaj en fulmo kaj la eniga kurbo estas supozita esti linia. Se eraro estas farita dum kalibrado tajpante la malĝustan komandon, RESET komando povas esti uzata por restarigi ĉiujn kanalojn en la responda grupo al fabrikaj valoroj. Post RESET-kalibrado povas esti rekomencita.
La estraro povas esti kalibrita sen fonto de analogaj signaloj, per kalibrado unue de la produktaĵoj kaj poste direktante la kalibrizitajn produktaĵojn al ekvivalentaj enigaĵoj. La sekvaj komandoj disponeblas por kalibrado:

KALIBRU 0-10V ENIGOJN:	megabas cuin
RESETAJ KALIBRADO DE 0-10V ENIGOJ:	megabas rcuin
KALIBRU 10K ENIGOJN:	megabas kresin
RESETAJ 10K ENIGOJ:	megabas rkresino
KALIBRU 0-10V ELIGIĜOJ:	megabas cuout
STOKU KALIBRITAN VALORON EN FLASH:	megabas alta_comanda
RESETAJ KALIBRADO DE 0-10V ELIGIĜOJ:	megabas rcuout

SPECIFICADOJ DE APARAROJ

SURŝipe RESORGEBLA FUZO: 1A

0-10V ENIGOJ:

• Maksimuma Enigo Voltage:	12V
• Eniga impedanco:	20KΩ
• Rezolucio:	12 bitoj
• Sample imposto:	tbd

CONTAC FLOJENIGOJ

Maksimuma kalkula frekvenco: 100 Hz

0-10V ELIGIĜOJ:

Minimuma Eliga Ŝarĝo: 1KΩ
Rezolucio: 13 BITOJ

TRIAC-ELIGOJ:

Maksimuma Eliga Kurento: 1A
Maksimuma Eligo Voltage: 120V

LINEARECO SUPER PLENA SKALA

Analogaj enigaĵoj estas prilaboritaj per 12 bitaj A/D-transformiloj internaj al la enkonstruita procesoro. La enigaĵoj estas sampgvidita je 675 Hz.
Analogaj eliroj estas PWM sintezitaj per 16 bitaj tempigiloj. PWM-valoroj varias de 0 ĝis 4,800.
Ĉiuj enigaĵoj kaj eliroj estas kalibritaj ĉe la testa tempo ĉe la finpunktoj kaj valoroj estas stokitaj en fulmo.
Post kalibrado ni kontrolis la linearecon super plena skalo kaj akiris la sekvajn rezultojn:

Kanalo	Maksimuma Eraro	%
0-10V IN	15μV	0.15%
0-10V EL	10μV	0.10%

MEKANIKAJ SPECIFICIO

PROGRAMARO

Havu vian Raspberry Pi preta kun la lasta OS.

Ebligu I2C-komunikadon: ~$ sudo raspi-config

1. Ŝanĝi Uzantan Pasvorton	Ŝanĝu pasvorton por defaŭlta uzanto
2. Retaj Opcioj	Agordi retajn agordojn
3. Boot Opcioj	Agordi eblojn por ekfunkciigo
4. Lokigaj Opcioj	Agordu lingvo- kaj regionajn agordojn por kongrui..
5. Interfacaj Opcioj	Agordu konektojn al ekstercentraj
6. Overclock	Agordu overclocking por via Pi
7. Altnivelaj Opcioj	Agordu altnivelajn agordojn
8. Ĝisdatigo	Ĝisdatigu ĉi tiun ilon al la plej nova versio
9. Pri raspi-config	Informoj pri ĉi tiu agordo

P1	Fotilo	Ebligu/Malŝalti konekton al la Fotilo Raspberry Pi
P2	SSH	Ebligu/Malŝalti foran komandlinian aliron al via Pi
P3	VNC	Ebligu/Malŝalti grafikan foran aliron al via Pi uzante...
P4	SPI	Ebligu/Malŝalti aŭtomatan ŝarĝon de SPI-kerna modulo
P5	I2C	Ebligu/Malŝalti aŭtomatan ŝarĝon de I2C-kerna modulo
P6	Seria	Ebligu/Malŝalti ŝelajn kaj kernajn mesaĝojn al la seria haveno
P7	1-Drato	Ebligu/Malŝalti unudratan interfacon
P8	Fora GPIO	Ebligu/Malŝalti foran aliron al GPIO-pingloj

Instalu la megabas-programaron de github.com: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

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

La programo respondos per listo de disponeblaj komandoj.
Tajpu "megabas -h" por interreta helpo.
Post instalo de la programaro, vi povas ĝisdatigi ĝin al la plej nova versio per la komandoj:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Dokumentoj/Rimedoj

La Pi Hut Building Automation Card por Raspberry Pi [pdf] Uzantogvidilo
Konstruaĵa Aŭtomatiga Karto por Raspberry Pi, Konstrua Aŭtomatiga Karto, Aŭtomatiga Karto por Raspberry Pi, Raspberry Pi Aŭtomatiga Karto.

Referencoj

Uzanto Manlibro

ĜENERALA PRISKRIBO