Guía del usuario de la tarjeta de automatización de edificios Pi Hut para Raspberry Pi

La segunda generación de nuestra Tarjeta de Automatización de Edificios trae a la plataforma Raspberry Pi todas las entradas y salidas necesarias para los Sistemas de Automatización de Edificios. Apilable en 8 niveles, la tarjeta funciona con todas las versiones de Raspberry Pi, desde Zero hasta 4.
Dos de los pines GPIO de Raspberry Pi se utilizan para la comunicación I2C. Se asigna otro pin para el controlador de interrupciones, dejando 23 pines GPIO disponibles para el usuario.
Ocho entradas universales, seleccionables individualmente, le permiten leer señales de 0-10 V, contar cierres de contactos o medir temperaturas utilizando termistores de 1 K o 10 K. Cuatro salidas programables de 0-10 V pueden controlar atenuadores de luz u otros dispositivos industriales. Cuatro salidas triac de 24 VCA pueden controlar relés de CA o equipos de calefacción y refrigeración. Los indicadores LED muestran el estado de todas las salidas. Un puerto RS485/MODBUS permite una capacidad de expansión casi ilimitada. Por último, pero no menos importante, se puede utilizar un nuevo puerto de 1 CABLE para leer la temperatura del sensor DS18B20.
Los diodos TVS en todas las entradas protegen la tarjeta contra ESD externa. El fusible reiniciable integrado lo protege de cortocircuitos accidentales. Una sola fuente de alimentación de 24 V CA o CC puede suministrar 5 V/3 A para Raspberry Pi.

CARACTERÍSTICAS

Ocho entradas analógicas/digitales universales configurables mediante puente

Entradas 0-10V o
Entradas de contador de cierre de contacto o

Entradas de sensores de temperatura 1K/10K
Cuatro salidas de 0-10 V

Cuatro salidas TRIAC con controladores de 1A/48VAC
Cuatro LED de uso general

Puerto RS485/MODBUS
Reloj en tiempo real con respaldo de batería

Pulsador a bordo
Interfaz de 1 CABLE

Protección TVS en todas las entradas
Vigilancia de hardware a bordo

Fuente de alimentación de 24 VCA/CC

Todas las entradas y salidas utilizan conectores enchufables que permiten un fácil acceso al cableado cuando se apilan varias tarjetas. Se pueden apilar hasta ocho tarjetas de automatización de edificios encima de una Raspberry Pi. Las tarjetas comparten un bus I2C serie que utiliza sólo dos de los pines GPIO de la Raspberry Pi para gestionar las ocho tarjetas.
Los cuatro LED de uso general se pueden asociar con las entradas analógicas u otros procesos controlados.
Se puede programar un botón integrado para cortar entradas, anular salidas o apagar la Raspberry Pi.

QUE HAY EN TU KIT

Tarjeta de automatización de edificios para Raspberry Pi
Herrajes de montajea. Cuatro separadores de latón macho-hembra M2.5x18 mm
b. Cuatro tornillos de latón M2.5x5 mm
C. Cuatro tuercas de latón M2.5

Dos saltadores.No necesita los puentes cuando utiliza solo una tarjeta de automatización de edificios. Consulte la sección PUENTES DE NIVEL DE APILACIÓN si planea utilizar varias tarjetas.
Todos los conectores hembra necesarios.

GUÍA DE INICIO RÁPIDO

Conecte su tarjeta de automatización de edificios encima de su Raspberry Pi y encienda el sistema.
Habilite la comunicación I2C en Raspberry Pi usando raspi-config.

Instale el software desde github.com:
una. ~$ git clonar https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
C. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ megabas
El programa responderá con una lista de comandos disponibles.

DISEÑO DEL TABLERO

Se pueden controlar cuatro LED de uso general mediante software. Los LED se pueden activar para mostrar el estado de cualquier entrada, salida o proceso externo.

PUENTES DE NIVEL DE APILAMIENTO

Las tres posiciones izquierdas del conector J3 se utilizan para seleccionar el nivel de pila de la tarjeta:

PUENTES DE SELECCIÓN DE ENTRADA

Las ocho entradas universales se pueden seleccionar mediante puentes individualmente para leer termistores de 0-10 V, 1 K o 10 K o contadores de eventos/cierre de contactos. La frecuencia máxima de los contadores de eventos es de 100 Hz.

COMUNICACIÓN RS-485/MODBUS

La tarjeta de automatización de edificios contiene un transceptor RS485 estándar al que se puede acceder tanto mediante el procesador local como desde Raspberry Pi. La configuración deseada se establece desde tres puentes de derivación en el conector de configuración J3.

Si se instalan puentes, Raspberry Pi puede comunicarse con cualquier dispositivo con una interfaz RS485. En esta configuración, la Tarjeta de automatización de edificios es un puente pasivo que implementa solo los niveles de hardware requeridos por el protocolo RS485. Para utilizar esta configuración, debe indicarle al procesador local que libere el control del bus RS485:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Si se quitan los puentes, la tarjeta funciona como esclava MODBUS e implementa el protocolo MODBUS RTU. Cualquier maestro MODBUS puede acceder a todas las entradas de la tarjeta y configurar todas las salidas mediante comandos MODBUS estándar. Puede encontrar una lista detallada de los comandos implementados en GitHub:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
En ambas configuraciones, el procesador local debe programarse para liberar (puentes instalados) o controlar (puentes quitados) las señales RS485. Consulte la ayuda en línea de la línea de comandos para obtener más información.

ENCABEZAL PI DE FRAMBUESA

REQUISITOS DE ENERGÍA

La Tarjeta de Automatización de Edificios requiere una fuente de alimentación externa regulada de 24 VCC/CA. La alimentación se suministra a la placa a través del conector dedicado en la esquina superior derecha (ver DISEÑO DE LA TARJETA). Las placas aceptan fuente de alimentación CC o CA. Si se utiliza una fuente de alimentación CC, la polaridad no es importante. Un regulador local de 5 V suministra hasta 3 A de energía a Raspberry Pi y un regulador de 3.3 V alimenta los circuitos digitales. Se utilizan convertidores CC-CC aislados para alimentar los relés.

RECOMENDAMOS UTILIZAR SÓLO LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN 24VDC/AC
PARA ALIMENTAR LA TARJETA RASPBERRY PI
Si se apilan varias tarjetas de automatización de edificios una encima de otra, recomendamos utilizar una única fuente de alimentación de 24 VCC/CA para alimentar todas las tarjetas. El usuario debe dividir el cable y pasar los cables a cada tarjeta.
CONSUMO DE ENERGÍA:
• 50 mA a +24 V

ENTRADAS UNIVERSALES

La tarjeta de automatización de edificios tiene ocho entradas universales que se pueden seleccionar mediante puentes para medir señales de 010 V, termistores de 1 K o 10 K o contadores de eventos/cierre de contactos de hasta 100 Hz.

CONFIGURACIÓN DEL CONTADOR DE EVENTOS/CIERRE DE CONTACTOS

CONFIGURACIÓN DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA CON TERMISTORS 1K

CONFIGURACIÓN DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA CON TERMISTORS 10K

CONFIGURACIÓN SALIDAS 0-10V. CARGA MÁXIMA = 10mA

PERRO GUARDIÁN DEL HARDWARE

La tarjeta de automatización de edificios contiene un dispositivo de vigilancia de hardware incorporado que garantizará que su proyecto de misión crítica continuará ejecutándose incluso si el software Raspberry Pi se bloquea. Después del encendido, el mecanismo de vigilancia se desactiva y se activa después de recibir el primer reinicio.
El tiempo de espera predeterminado es de 120 segundos. Una vez activado, si no recibe un reinicio de Raspberry Pi en 2 minutos, el guardián corta la energía y la restablece después de 10 segundos.
Raspberry Pi necesita emitir un comando de reinicio en el puerto I2C antes de que expire el temporizador del mecanismo de vigilancia.
El período del temporizador después del encendido y el período del temporizador activo se pueden configurar desde la línea de comando. El número de reinicios se almacena en la memoria flash y se puede acceder a él o borrarlo desde la línea de comando. Todos los comandos de vigilancia se describen en la función de ayuda en línea.

CALIBRACIÓN DE ENTRADAS/SALIDAS ANALÓGICAS

Todas las entradas y salidas analógicas están calibradas en fábrica, pero los comandos del firmware permiten al usuario recalibrar la placa o calibrarla con mayor precisión. Todas las entradas y salidas están calibradas en dos puntos; Seleccione los dos puntos lo más cerca posible de los dos extremos de la escala. Para calibrar las entradas, el usuario debe proporcionar señales analógicas. (Exampejemplo: para calibrar entradas 0-10V, el usuario debe proporcionar una fuente de alimentación ajustable de 10V). Para calibrar las salidas, el usuario debe emitir un comando para configurar la salida en un valor deseado, medir el resultado y emitir el comando de calibración para almacenar el valor.
Los valores se almacenan en flash y se supone que la curva de entrada es lineal. Si se comete un error durante la calibración al escribir el comando incorrecto, se puede usar un comando RESET para restablecer todos los canales en el grupo correspondiente a los valores de fábrica. Después de RESET, se puede reiniciar la calibración.
La placa se puede calibrar sin una fuente de señales analógicas, calibrando primero las salidas y luego enrutando las salidas calibradas a las entradas correspondientes. Los siguientes comandos están disponibles para la calibración:

CALIBRAR ENTRADAS 0-10V:	megabas cocina
RESET CALIBRACIÓN DE ENTRADAS 0-10V:	megabas ruina
CALIBRAR ENTRADAS 10K:	megabas cresina
RESTABLECER ENTRADAS 10K:	megabas resina
CALIBRAR SALIDAS 0-10V:	megabas recorte
ALMACENE EL VALOR CALIBRADO EN FLASH:	megabas alta_comanda
CALIBRACION DE RESET DE SALIDAS 0-10V:	megabas rcuout

ESPECIFICACIONES DE HARDWARE

FUSIBLE RESETABLE A BORDO: 1A

ENTRADAS 0-10V:

• Volumen de entrada máximotage:	12 V
• Impedancia de entrada:	20 kΩ
• Resolución:	12 bits
• Samptasa:	TBD

ENTRADAS DE CIERRE DE CONTACTO

Frecuencia máxima de conteo: 100 Hz

SALIDAS 0-10V:

Carga mínima de salida: 1KΩ
Resolución: 13 BITS

SALIDAS TRIAC:

Corriente máxima de salida: 1 A
Volumen máximo de salidatage: 120 V

LINEALIDAD SOBRE ESCALA COMPLETA

Las entradas analógicas se procesan mediante convertidores A/D de 12 bits internos al procesador integrado. Las entradas son sampconducido a 675 Hz.
Las salidas analógicas se sintetizan mediante PWM mediante temporizadores de 16 bits. Los valores de PWM oscilan entre 0 y 4,800.
Todas las entradas y salidas se calibran en el momento de la prueba en los puntos finales y los valores se almacenan en flash.
Después de la calibración comprobamos la linealidad a escala completa y obtuvimos los siguientes resultados:

Canal	Error máximo	%
0-10V ENTRADA	15 μV	0.15%
SALIDA 0-10V	10 μV	0.10%

ESPECIFICACIONES MECÁNICAS

CONFIGURACIÓN DEL SOFTWARE

Ten lista tu Raspberry Pi con el último sistema operativo.

Habilite la comunicación I2C: ~$ sudo raspi-config

1. Cambiar contraseña de usuario	Cambiar contraseña para el usuario predeterminado
2. Opciones de red	Configurar ajustes de red
3. Opciones de arranque	Configurar opciones para la puesta en marcha
4. Opciones de localización	Configure el idioma y la configuración regional para que coincidan.
5. Opciones de interfaz	Configurar conexiones a periféricos
6. Overclocking	Configura el overclocking para tu Pi
7. Opciones avanzadas	Configurar ajustes avanzados
8. Actualización	Actualice esta herramienta a la última versión
9. Acerca de raspi-config	Información sobre esta configuración

P1	Cámara	Habilitar/deshabilitar la conexión a la cámara Raspberry Pi
P2	SSH	Habilitar/deshabilitar el acceso de línea de comando remoto a su Pi
P3	VNC	Habilite/desactive el acceso remoto gráfico a su Pi usando...
P4	Inspección de la inducción	Habilitar/deshabilitar la carga automática del módulo kernel SPI
P5	I2C	Habilitar/deshabilitar la carga automática del módulo kernel I2C
P6	De serie	Habilitar/deshabilitar mensajes de shell y kernel al puerto serie
P7	1 cable	Activar/desactivar la interfaz de un solo cable
P8	GPIO remoto	Habilitar/deshabilitar el acceso remoto a los pines GPIO

Instale el software megabas desde github.com: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

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

El programa responderá con una lista de comandos disponibles.
Escriba "megabas -h" para obtener ayuda en línea.
Después de instalar el software, puede actualizarlo a la última versión con los comandos:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Documentos / Recursos

La tarjeta de automatización de edificios Pi Hut para Raspberry Pi [pdf] Guía del usuario
Tarjeta de automatización de edificios para Raspberry Pi, Tarjeta de automatización de edificios, Tarjeta de automatización para Raspberry Pi, Construcción de tarjetas de automatización Raspberry Pi

Referencias

Manual de usuario

DESCRIPCION GENERAL