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

Läbivaatamise ajalugu 

Läbivaatamine	Kuupäev	Muudatused
1.0	17-08-2022	Loodud
2.1	13-01-2022	Toote muutmise teatis

Tootemuudatuste teatis:

Osana meie pidevast täiustamise protsessist tegime riistvara versioonis D allolevad muudatused.
See muudatus mõjutab tarkvara.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Linuxi kirjeldust on muudetud:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Uue RTC aadress on 0x51.

Sissejuhatus

EdgeBox-RPI-200 on vastupidav ventilaatorita Edge Computing Controller koos Raspberry Pi arvutimooduliga 4 (CM4) karmi tööstuskeskkonna jaoks. Seda saab kasutada välivõrkude ühendamiseks pilve- või IoT-rakendustega. See on algusest peale välja töötatud nii, et see vastaks vastupidavate rakenduste väljakutsetele konkurentsivõimeliste hindadega, sobib ideaalselt väikeettevõtetele või väikestele tellimustele, millel on mitmetasandilised nõudmised.

Omadused

• Tipptasemel alumiiniumist šassii karmi keskkonna jaoks
• Integreeritud passiivne jahutusradiaator
• Sisseehitatud mini-PCIe pesa RF-mooduli jaoks, nagu 4G, WI-FI, Lora või Zigbee
• SMA antenni augud x2
• Krüpteerimiskiip ATECC608A
• Riistvara valvekoer
• RTC superkondensaatoriga
• Isoleeritud DI&DO terminal
• 35 mm DIN siini tugi
• Lai toiteallikas 9 kuni 36 V DC
• Valikuline: SuperCapiga UPS ohutuks väljalülitamiseks*
• Raspberry Pi CM4 sisseehitatud WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac**
• Raspberry Pi CM4 pardal Bluetooth 5.0, varustatud BLE-ga**

Need funktsioonid muudavad EdgeBox-RPI-200 lihtsaks seadistamiseks ja kiireks kasutuselevõtuks tüüpilistes tööstuslikes rakendustes, nagu oleku jälgimine, rajatise haldamine, digitaalsed märgistused ja kommunaalteenuste kaugjuhtimine. Lisaks on see kasutajasõbralik lüüsilahendus, millel on 4 südamikku ARM Cortex A72 ja enamik tööstuse protokolle võib säästa kasutuselevõtu kogukulusid, sealhulgas elektrikaablite kulusid, ja aidata vähendada toote juurutamisaega. Selle ülikerge ja kompaktne disain on lahendus rakendustele ruumikitsates keskkondades, mis tagab selle töökindluse erinevates ekstreemsetes keskkondades, sealhulgas sõidukisiseste rakenduste korral.

MÄRKUS. UPS-i funktsiooni jaoks võtke meiega lisateabe saamiseks ühendust. WiFi ja BLE funktsioonid on saadaval 2 GB ja 4 GB versioonides.

Liidesed

1. Multifunktsionaalne fööniksi pistik
2. Etherneti pistik
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. SMA antenn 1
8. Konsool (USB-tüüp C)
9. SIM-kaardi pesa
10. SMA antenn 2

Multifunktsionaalne fööniksi pistik

Märkus	Funktsionaalne nimi	PIN-kood	PIN-kood	Funktsionaalne nimi	Märkus
	VÕIMSUS	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

MÄRKUS. Soovitatav on 24awg kuni 16awg kaabel

Blokeeri skeem

EdgeBox-RPI-200 töötlussüdamik on Raspberry CM4 plaat. Konkreetne alusplaat rakendab spetsiifilisi funktsioone. Plokkskeemi leiate järgmiselt jooniselt.

Paigaldamine

Paigaldamine

EdgeBox-RPI-200 on ette nähtud kahe seinakinnituse jaoks, samuti ühe 35 mm DIN-siiniga. Soovitatava paigaldussuuna kohta vaadake järgmist joonist.

Ühendused ja liidesed

Toiteallikas

PIN-kood	Signaal	Kirjeldus
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Maandus (võrdluspotentsiaal)

PE-signaal on valikuline. Kui EMI-d pole, võib PE-ühendus avatuks jääda.

Jadaport (RS232 ja RS485)

PIN-kood	Signaal	Kirjeldus
4	RS232_RX	RS232 vastuvõtuliin
6	RS232_TX	RS232 edastusliin
8	GND	Maandus (võrdluspotentsiaal)

PIN-kood	Signaal	Kirjeldus
3	RS485_A	RS485 erinevusjoon kõrge
5	RS485_B	RS485 erinevusliin madal
7	RS485 _GND	RS485 maandus (Isoleeritud GND-st)

PIN-kood	Terminali signaal	PIN-i tase aktiivne	BCM2711 GPIO PIN-kood	MÄRKUS
09	DI0-	KÕRGE	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	KÕRGE	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	KÕRGE	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	KÕRGE	GPIO24
16	DO1_1

MÄRKUS.

MÄRKUS. 

1. DC voltage sisendi jaoks on 24 V (+- 10%).
2. DC voltage väljundi puhul peaks olema alla 60V, vooluvõimsus on 500ma.
3. Kanal 0 ja kanal 1 sisendist on üksteisest isoleeritud
4. Kanal 0 ja kanal 1 on üksteisest isoleeritud

HDMI

Otse ühendatud Raspberry PI CM4 plaadiga TVS massiiviga.

Ethernet

Etherneti liides on sama, mis Raspberry PI CM4,10, 100/1000/XNUMX-BaseT, mis on saadaval varjestatud moodulpistiku kaudu. Selle pordiga ühendamiseks saab kasutada keerdpaarkaablit või varjestatud keerdpaarkaablit.

USB HOST

Pistikupaneelil on kaks USB-liidest. Mõlemal pordil on sama elektrooniline kaitse.

MÄRKUS. Mõlema pordi maksimaalne vool on 1000 ma.

Konsool (C-tüüpi USB)

Konsooli konstruktsioonis kasutati USB-UART-muundurit, enamikul arvuti operatsioonisüsteemidel on draiver, kui mitte, võib kasulik olla allolev link: Seda porti kasutatakse Linuxi konsooli vaikeseadena. OS-i saate sisse logida, kasutades sätteid 115200,8n1 (bitid: 8, paarsus: puudub, stoppbitid: 1, voo juhtimine: puudub). Vaja on ka terminaliprogrammi, näiteks kitt. Vaikimisi kasutajanimi on pi ja parool on vaarikas.

LED

EdgeBox-RPI-200 kasutab välisindikaatoritena kahte rohelist/punast kahevärvilist LED-i.

LED1: roheline kui toiteindikaator ja punane kui eMMC aktiivne.

LED2: roheline kui 4G indikaator ja punane kui kasutaja programmeeritav LED, mis on ühendatud GPIO21-ga, madal aktiivne, programmeeritav.

EdgeBox-RPI-200 kasutab silumiseks ka kahte rohelist LED-i.

SMA pistik

Antenni jaoks on kaks SMA konnektori auku. Antennitüübid sõltuvad suuresti sellest, millised moodulid on Mini-PCIe pesasse paigaldatud. ANT1 kasutatakse vaikimisi Mini-PCIe pesa jaoks ja ANT2 on sisemise WI-FI signaali jaoks CM4 moodulist.

MÄRKUS. Antennide funktsioonid ei ole fikseeritud, võib-olla kohandatud muu kasutuse katmiseks.

NANO SIM-kaardi pesa (valikuline)

SIM-kaarti on vaja ainult mobiilside (4G, LTE või muu mobiilsidetehnoloogial põhineva) režiimis.

MÄRKUS. 

1. Aktsepteeritakse ainult NANO Sim kaarti, pöörake tähelepanu kaardi suurusele.
2. NANO SIM-kaart on sisestatud kiibipoolse ülaosaga.

Mini-PCIe

Oranž ala on Mini-PCIe lisakaardi karm asend, vaja on ainult ühte m2x5 kruvi.

Allolev tabel näitab kõiki signaale. Toetatakse täissuuruses Mini-PCIe kaarte.

Pinout: 

Signaal	PIN-kood	PIN-kood	Signaal
	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

MÄRKUS. 

1. Kõik tühjad signaalid on NC (ei ühenda).
2. 4G_PWR on Mini-PCIe kaardi individuaalne toiteallikas. Seda saab välja lülitada või sisse lülitada CM6 GPIO4 abil, juhtsignaal on kõrge aktiivsusega.
3. 4G_LED signaal on sisemiselt ühendatud LED2-ga, vt jaotist 2.2.8.
4. SPI1 signaale kasutatakse ainult LoraWAN-kaardi jaoks, näiteks WM1302.

M.2

EdgeBox-RPI-200 on varustatud M KEY tüüpi M.2 pistikupesaga. Toetatud on AINULT 2242 suurusega NVME SSD-kaart, MITTE mSATA.

Draiverid ja programmeerimisliidesed

LED

See on LED-tuli, mida kasutatakse kasutaja indikaatorina, vt 2.2.8. Kasutage LED2 eksample funktsiooni testimiseks.

• $ sudo -i #enable root konto privileegid
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > eksportida # GPIO21, mis on LED2 kasutaja LED
• $ cd gpio21
• $ kaja välja > suund
• $ kaja 0 > väärtus # lülitage sisse kasutaja LED, LOW aktiivne
  OR
• $ kaja 1 > väärtus # lülitage kasutaja LED välja

Jadaport (RS232 ja RS485)

Süsteemis on kaks individuaalset jadaporti. /dev/ ttyACM1 kui RS232 port ja /dev/ ttyACM0 kui RS485 port. Kasutage RS232 eksample.

$ python
>>> importida seeriat
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyACM1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
tõsi
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')

10

Mobiilside üle Mini-PCIe (valikuline)

Kasutage Quectel EC20 eksample ja järgige samme:

1. Sisestage EC20 Mini-PCIe pessa ja mikro-sim-kaart vastavasse pessa, ühendage antenn.
2. Logige süsteemi sisse konsooli kaudu pi/raspberry abil.
3. Lülitage Mini-PCIe pesa sisse ja vabastage lähtestussignaal.

 

• $ sudo -i #enable root konto privileegid
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > eksportida #GPIO6, mis on POW_ON signaal
• $ echo 5 > eksportige #GPIO5, mis on lähtestatud signaal
• $ cd gpio6
• $ kaja välja > suund
• $ echo 1 > väärtus # lülitage Mini PCIe sisse
  JA
• $ cd gpio5
• $ kaja välja > suund
• $ echo 1 > väärtus # vabastage Mini PCIe lähtestussignaal

MÄRKUS. Seejärel hakkab 4G LED-tuli vilkuma.

Kontrollige seadet:

$ lsusb

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

$ dmesg

[ 185.421911] usb 1–1.3: uus kiire USB-seade number 5, kasutades funktsiooni dwc_otg
[ 185.561937] usb 1–1.3: leiti uus USB-seade, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: uued USB-seadmestikud: Mfr = 1, toode = 2, SerialNumber = 0
[ 185.561963] usb 1–1.3: Toode: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Tootja: Android
[ 185.651402] usbcore: registreeritud uus liidese draiver cdc_wdm
[ 185.665545] usbcore: registreeritud uus liidese draiveri valik
[ 185.665593] USB jada: GSM-modemile registreeritud USB-jadatugi (1-port)
[ 185.665973] valik 1-1.3:1.0: tuvastati GSM-modemi (1-pordi) muundur
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM-modemi (1-pordi) muundur on nüüd ühendatud ttyUSB2-ga [ 185.666499] valik 1-1.3:1.1: tuvastati GSM-modemi (1-pordi) muundur
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM-modemi (1-pordi) muundur on nüüd ühendatud ttyUSB3-ga [ 185.666880] valik 1-1.3:1.2: tuvastati GSM-modemi (1-pordi) muundur
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM-modemi (1-pordi) muundur on nüüd ühendatud ttyUSB4-ga [ 185.667220] valik 1-1.3:1.3: tuvastati GSM-modemi (1-pordi) muundur
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM-modemi (1-pordi) muundur on nüüd ühendatud ttyUSB5-ga [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM-seade
[ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: registreerige 'qmi_wwan' aadressil usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI seade,xx:xx:xx:xx:xx:xx
MÄRKUS. xx:xx:xx:xx:xx: xx on MAC-aadress

$ ifconfig -a
…… wwan0: lipud = 4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 võrgumask 255.255.0.0 ülekanne 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefixlen 64 ulatus 0x20 eeter 0a:e6:41:60:cf:42 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX-paketid 0 baiti 0 (0.0 B)
RX vead 0 langes 0 ülejooks 0 kaader 0
TX-paketid 165 baiti 11660 (11.3 KiB)
TX vead 0 langes 0 ülejooks 0 kandjad 0 kokkupõrked 0

Kuidas kasutada AT käsku

$ miniterm — saadaolevad pordid:

• 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'

Sisestage pordi indeks või täisnimi:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Mõned kasulikud AT-käsud:

• AT //peaks tagastama OK
• AT+QINISTAT //tagastab (U)SIM-kaardi lähtestamisoleku, vastus peaks olema 7
• AT+QCCID //tagastab (U)SIM-kaardi ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​numbri

Kuidas helistada

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

Seejärel vilgub 4G LED. Edu korral tagasitulek selline

Lisage ruuteri tee

• $ marsruut lisage vaikimisi gw 10.64.64.64 või teie lüüs XX.XX.XX.XX

Seejärel tehke pingiga test:

• $ ping google.com

WDT
WDT plokkskeem

WDT-moodulil on kolm terminali, sisend, väljund ja LED-indikaator.

MÄRKUS. LED on valikuline ja pole saadaval varasemates riistvaraversioonides.

Kuidas see toimib

1. Süsteem LÜLITATUD.
2. Viivitus 200 ms.
3. Süsteemi lähtestamiseks saatke WDO-le 200 ms madala tasemega negatiivne impulss.
4. Tõmmake WDO üles.
5. Viivitage 120 sekundit, kuni indikaator vilgub (tavaliselt 1 Hz).
6. Lülitage indikaator välja.
7. Oodake WDI-s 8 impulssi, et WDT-moodul aktiveeritakse, ja süütage LED.
8. Minge režiimi WDT-FEED, vähemalt iga 2 sekundi järel tuleks WDI-sse sisestada vähemalt üks impulss, kui mitte, peaks WDT-moodul süsteemi lähtestamiseks väljastama negatiivse impulsi.
9. Mine 2.

RTC

RTC kiibi teave

Uus versioon: RTC kiip on NXP PCF8563. See on paigaldatud süsteemi I2C siinile, i2c aadress peaks olema 0x51.

OS-il endal on draiver sees, vajame ainult mõnda konfiguratsiooni.

Luba RTC

• RTC lubamiseks peate:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Seejärel lisage faili /boot/config.txt allossa järgmine rida
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Seejärel taaskäivitage süsteem
  • $sudo taaskäivitamine
• Seejärel kasutage järgmist käsku, et kontrollida, kas RTC on lubatud:
  • $sudo hwclock -rv
• Väljund peaks olema:

MÄRKUS: 

1. veenduge, et i2c-1 draiveripunkt on avatud ja punkt on vaikimisi suletud.
2. RTC varundusaeg on hinnanguliselt 15 päeva.

Toote muudatus MÄRKUS:

VANA versioon: RTC kiip on mikrokiibilt MCP79410. See on paigaldatud süsteemi I2C siinile. Selle kiibi i2c aadress peaks olema 0x6f. Selle lubamiseks peate:

Avage /etc/rc.local JA lisage 2 rida:

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

Seejärel lähtestage süsteem ja RTC töötab

UPS ohutuks väljalülitamiseks (valikuline)

UPS-i mooduli skeem on loetletud allpool.

UPS-i moodul on sisestatud DC5V ja CM4 vahele, GPIO-d kasutatakse CPU alarmeerimiseks, kui 5V toiteallikas on katkenud. Seejärel peaks protsessor enne superkondensaatori energia ammendumist skriptis midagi kiireloomulist ette võtma ja käivitama “$ shutdown” Teine võimalus selle funktsiooni kasutamiseks on käivitada seiskamine, kui GPIO viik muutub. Antud GPIO viik on konfigureeritud sisendvõtmena, mis genereerib KEY_POWER sündmusi. Seda sündmust käsitleb systemd-logind, käivitades seiskamise. Süsteemsed versioonid, mis on vanemad kui 225, vajavad udev-reeglit, mis võimaldab sisendseadme kuulamist: kasutage viitena faili /boot/overlays/README, seejärel muutke faili /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

MÄRKUS. 

1. UPS-i funktsiooni jaoks võtke meiega lisateabe saamiseks ühendust.
2. Häiresignaal on aktiivne LOW.

Elektrilised spetsifikatsioonid

Energiatarve

EdgeBox-RPI-200 energiatarve sõltub suuresti rakendusest, töörežiimist ja ühendatud välisseadmetest. Antud väärtusi tuleb vaadelda ligikaudsete väärtustena. Järgmine tabel näitab EdgeBox-RPI-200 energiatarbimise parameetreid:

Märkus. Toiteallika seisukorras 24V, pistikupesades pole lisakaarti ega USB-seadmeid.

Töörežiim	Praegune (ma)	Võimsus	Märkus
Tühikäik	81
Stressi test	172		pinge -c 4 -t 10m -v &

UPS (valikuline)

UPS-i mooduli varundusaeg sõltub suuresti süsteemi koormusest. Mõned tüüpilised tingimused on loetletud allpool. CM4 testmoodul on 4 GB LPDDR4,32, XNUMX GB eMMC koos Wi-Fi mooduliga.

Töörežiim	Aeg (sekund)	Märkus
Tühikäik	55
CPU täiskoormus	18	pinge -c 4 -t 10m -v &

Mehaanilised joonised

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Dokumendid / Ressursid

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge arvuti [pdfKasutusjuhend EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge arvuti, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge arvuti, Raspberry PI CM4 Based Edge arvuti, CM4 Based Edge arvuti, Based Edge arvuti

Viited

• Kasutusjuhend