Carte BUILDING AUTOMATION pour RASPBERRY Pi
GUIDE DE L'UTILISATEUR VERSION 4.1
SequentMicrosystems.com
DESCRIPTION GÉNÉRALE
La deuxième génération de notre carte d'automatisation du bâtiment apporte à la plate-forme Raspberry Pi toutes les entrées et sorties requises pour les systèmes d'automatisation du bâtiment. Empilable sur 8 niveaux, la carte fonctionne avec toutes les versions de Raspberry Pi, de Zéro à 4.
Deux des broches GPIO du Raspberry Pi sont utilisées pour la communication I2C. Une autre broche est allouée au gestionnaire d'interruption, laissant 23 broches GPIO disponibles pour l'utilisateur.
Huit entrées universelles, sélectionnables individuellement, vous permettent de lire des signaux 0-10 V, de compter les fermetures de contact ou de mesurer des températures à l'aide de thermistances 1K ou 10K. Quatre sorties programmables 0-10V peuvent contrôler des gradateurs de lumière ou d'autres appareils industriels. Quatre sorties triac 24VAC peuvent contrôler des relais AC ou des équipements de chauffage et de refroidissement. Les indicateurs LED indiquent l'état de toutes les sorties. Un port RS485/MODBUS permet une évolutivité presque illimitée. Enfin, un nouveau port 1-WIRE peut être utilisé pour lire la température du capteur DS18B20.
Des diodes TVS sur toutes les entrées protègent la carte contre les décharges électrostatiques externes. Le fusible réarmable intégré le protège des courts-circuits accidentels. Une seule source d'alimentation 24V AC ou DC peut fournir 5V/3A pour Raspberry Pi.
CARACTÉRISTIQUES
- Huit entrées universelles réglables par cavalier, analogiques/numériques
- Entrées 0-10V ou
- Entrées de compteur de fermeture de contact ou
- Entrées de capteur de température 1K/10K
- Quatre sorties 0-10V
- Quatre sorties TRIAC avec pilotes 1A/48VAC
- Quatre LED à usage général
- Prise RS485/MODBUS
- Horloge en temps réel avec batterie de secours
- Bouton-poussoir intégré
- Interface 1 FIL
- Protection TVS sur toutes les entrées
- Chien de garde du matériel embarqué
- Alimentation 24VAC/DC
Toutes les entrées et sorties utilisent des connecteurs enfichables qui permettent un accès facile au câblage lorsque plusieurs cartes sont empilées. Jusqu'à huit cartes d'automatisation du bâtiment peuvent être empilées sur un Raspberry Pi. Les cartes partagent un bus série I2C en utilisant seulement deux des broches GPIO du Raspberry Pi pour gérer les huit cartes.
Les quatre LED à usage général peuvent être associées aux entrées analogiques ou à d'autres processus contrôlés.
Un bouton-poussoir intégré peut être programmé pour couper les entrées, remplacer les sorties ou éteindre le Raspberry Pi.
QU'Y A-T-IL DANS VOTRE KIT
- Carte d'automatisation du bâtiment pour Raspberry Pi
- Matériel de montage
un. Quatre entretoises en laiton mâle-femelle M2.5x18mm
b. Quatre vis en laiton M2.5x5mm
c. Quatre écrous en laiton M2.5 - Deux cavaliers.
Vous n'avez pas besoin des cavaliers lorsque vous n'utilisez qu'une seule carte d'automatisation du bâtiment. Voir la section CAVALIERS DE NIVEAU DE PILE si vous prévoyez d'utiliser plusieurs cartes. - Tous les connecteurs femelles requis.
GUIDE DE DÉMARRAGE RAPIDE
- Branchez votre carte d'automatisation du bâtiment sur votre Raspberry Pi et allumez le système.
- Activez la communication I2C sur Raspberry Pi à l'aide de raspi-config.
- Installez le logiciel depuis github.com :
un. ~$ clone de git https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
c. ~/megabas-rpi$ sudo make install - ~/megabas-rpi$ mégabas
Le programme répondra avec une liste des commandes disponibles.
DISPOSITION DE LA CARTE
Quatre LED à usage général peuvent être contrôlées dans le logiciel. Les LED peuvent être activées pour afficher l'état de n'importe quelle entrée, sortie ou processus externe.
CAVALIERS DE NIVEAU DE PILE
Les trois positions de gauche du connecteur J3 permettent de sélectionner le niveau d'empilement de la carte :
CAVALIERS DE SÉLECTION D'ENTRÉE
Les huit entrées universelles peuvent être sélectionnées individuellement par cavalier pour lire des thermistances 0-10V, 1K ou 10K ou des compteurs de fermeture de contact/événements. La fréquence maximale des compteurs d'événements est de 100 Hz.
COMMUNICATION RS-485/MODBUS
La carte d'automatisation du bâtiment contient un émetteur-récepteur RS485 standard accessible à la fois par le processeur local et par Raspberry Pi. La configuration souhaitée est définie à partir de trois cavaliers de dérivation sur le connecteur de configuration J3.
Si des cavaliers sont installés, Raspberry Pi peut communiquer avec n'importe quel appareil doté d'une interface RS485. Dans cette configuration, la Building Automation Card est un pont passif qui implémente uniquement les niveaux matériels requis par le protocole RS485. Pour utiliser cette configuration, vous devez indiquer au processeur local de libérer le contrôle du bus RS485 :
~$ mégabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Si les cavaliers sont retirés, la carte fonctionne comme esclave MODBUS et implémente le protocole MODBUS RTU. Tout maître MODBUS peut accéder à toutes les entrées de la carte et régler toutes les sorties à l'aide des commandes MODBUS standard. Une liste détaillée des commandes implémentées est disponible sur GitHub :
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
Dans les deux configurations, le processeur local doit être programmé pour libérer (cavaliers installés) ou contrôler (cavaliers retirés) les signaux RS485. Consultez l'aide en ligne de la ligne de commande pour plus d'informations.
EN-TÊTE FRAMBOISE PI
EXIGENCES EN TERMES D'ÉNERGIE
La carte d'automatisation du bâtiment nécessite une alimentation externe régulée 24VDC/AC. L'alimentation est fournie à la carte via le connecteur dédié dans le coin supérieur droit (voir DISPOSITION DE LA CARTE). Les cartes acceptent une source d'alimentation CC ou CA. Si une source d'alimentation CC est utilisée, la polarité n'est pas importante. Un régulateur local de 5 V fournit jusqu'à 3 A d'alimentation au Raspberry Pi, et un régulateur de 3.3 V alimente les circuits numériques. Des convertisseurs DC-DC isolés sont utilisés pour alimenter les relais.
NOUS RECOMMANDONS D'UTILISER UNIQUEMENT L'ALIMENTATION 24VDC/AC
POUR ALIMENTER LA CARTE RASPBERRY PI
Si plusieurs cartes d'automatisation du bâtiment sont empilées les unes sur les autres, nous vous recommandons d'utiliser une seule alimentation 24 V CC/CA pour alimenter toutes les cartes. L'utilisateur doit diviser le câble et acheminer les fils vers chaque carte.
CONSOMMATION ÉLECTRIQUE :
• 50 mA à +24 V
ENTRÉES UNIVERSELLES
La carte d'automatisation du bâtiment dispose de huit entrées universelles qui peuvent être sélectionnées par cavalier pour mesurer des signaux 010V, des thermistances 1K ou 10K ou des fermetures de contact/compteurs d'événements jusqu'à 100Hz.
CONFIGURATION COMPTEUR D'ÉVÉNEMENTS/FERMETURE DE CONTACT 
CONFIGURATION MESURE DE TEMPÉRATURE AVEC THERMISTANCES 1K 
CONFIGURATION MESURE DE TEMPÉRATURE AVEC THERMISTANCES 10K 
CONFIGURATION DES SORTIES 0-10V. CHARGE MAX = 10mA 
CHIEN DE GARDE DU MATÉRIEL
La carte d'automatisation du bâtiment contient un chien de garde matériel intégré qui garantira que votre projet critique continuera à fonctionner même si le logiciel Raspberry Pi raccroche. Après la mise sous tension, le chien de garde est désactivé et devient actif après avoir reçu la première réinitialisation.
Le délai d'attente par défaut est de 120 secondes. Une fois activé, s'il ne reçoit pas de réinitialisation du Raspberry Pi dans les 2 minutes, le chien de garde coupe l'alimentation et la rétablit au bout de 10 secondes.
Raspberry Pi doit émettre une commande de réinitialisation sur le port I2C avant l'expiration de la minuterie du chien de garde.
La période de temporisation après la mise sous tension et la période de temporisation active peuvent être définies à partir de la ligne de commande. Le nombre de réinitialisations est stocké dans la mémoire flash et peut être consulté ou effacé à partir de la ligne de commande. Toutes les commandes du chien de garde sont décrites par la fonction d'aide en ligne.
ETALONNAGE DES ENTREES/SORTIES ANALOGIQUES
Toutes les entrées et sorties analogiques sont calibrées en usine, mais les commandes du micrologiciel permettent à l'utilisateur de recalibrer la carte ou de la calibrer avec une meilleure précision. Toutes les entrées et sorties sont calibrées en deux points ; sélectionner les deux points aussi près que possible des deux extrémités de l'échelle. Pour calibrer les entrées, l'utilisateur doit fournir des signaux analogiques. (Example : pour calibrer les entrées 0-10V, l'utilisateur doit prévoir une alimentation 10V réglable). Pour calibrer les sorties, l'utilisateur doit émettre une commande pour régler la sortie sur une valeur souhaitée, mesurer le résultat et émettre la commande d'étalonnage pour stocker la valeur.
Les valeurs sont stockées en flash et la courbe d'entrée est supposée linéaire. Si une erreur est commise lors de l'étalonnage en tapant la mauvaise commande, une commande RESET peut être utilisée pour réinitialiser toutes les voies du groupe correspondant aux valeurs d'usine. Après RESET, l'étalonnage peut être redémarré.
La carte peut être calibrée sans source de signaux analogiques, en calibrant d'abord les sorties puis en acheminant les sorties calibrées vers les entrées correspondantes. Les commandes suivantes sont disponibles pour l'étalonnage :
| CALIBRER LES ENTRÉES 0-10V : | mégabas cuisiner |
| RÉINITIALISER LA CALIBRATION DES ENTRÉES 0-10V : | mégabas rcuin |
| CALIBRER LES ENTRÉES 10K : | mégabas crésine |
| RÉINITIALISER LES ENTRÉES 10K : | mégabas résine |
| CALIBRER LES SORTIES 0-10V : | mégabas coupé |
| MÉMORISER LA VALEUR CALIBRÉE EN FLASH : | mégabas alta_comanda |
| RÉINITIALISER L'ÉTALONNAGE DES SORTIES 0-10V : | mégabas rcuout |
SPÉCIFICATIONS DU MATÉRIEL
FUSIBLE RÉARMABLE À BORD : 1 A
ENTRÉES 0-10V :
| • Volume d'entrée maximaltage: | 12V |
| • Impédance d'entrée: | 20KΩ |
| • Résolution: | 12 bits |
| • Sample taux : | tbd |
ENTRÉES DE FERMETURE DE CONTACT
- Fréquence de comptage maximale : 100 Hz
SORTIES 0-10V :
- Charge de sortie minimale : 1 KΩ
- Résolution : 13 BITS
SORTIES TRIAC :
- Courant de sortie maximal : 1 A
- Volume de sortie maximaltage : 120 V
LINÉARITÉ SUR PLEINE ÉCHELLE
Les entrées analogiques sont traitées à l'aide de convertisseurs A/N 12 bits internes au processeur embarqué. Les entrées sont sampconduit à 675 Hz.
Les sorties analogiques sont synthétisées PWM à l'aide de temporisateurs 16 bits. Les valeurs PWM vont de 0 à 4,800 XNUMX.
Toutes les entrées et sorties sont calibrées au moment du test aux points finaux et les valeurs sont stockées en flash.
Après étalonnage, nous avons vérifié la linéarité sur la pleine échelle et obtenu les résultats suivants :
| Canal | Erreur maximale | % |
| 0-10V ENTRÉE | 15 μV | 0.15% |
| SORTIE 0-10V | 10 μV | 0.10% |
CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES
CONFIGURATION DU LOGICIEL
- Préparez votre Raspberry Pi avec le dernier système d'exploitation.
- Activer la communication I2C : ~$ sudo raspi-config
1. Modifier le mot de passe utilisateur Changer le mot de passe de l'utilisateur par défaut 2. Options réseau Configurer les paramètres réseau 3. Options de démarrage Configurer les options de démarrage 4. Options de localisation Configurez les paramètres linguistiques et régionaux pour qu'ils correspondent. 5. Options d'interfaçage Configurer les connexions aux périphériques 6. Overclocker Configurer l'overclocking pour votre Pi 7. Options avancées Configurer les paramètres avancés 8. Mise à jour Mettre à jour cet outil vers la dernière version 9. À propos de raspi-config Informations sur cette configuration P1 Caméra Activer/désactiver la connexion à la caméra Raspberry Pi P2 SSH Activer/désactiver l'accès en ligne de commande à distance à votre Pi P3 VNC Activer/désactiver l'accès à distance graphique à votre Pi en utilisant… P4 SPI Activer/désactiver le chargement automatique du module du noyau SPI P5 I2C Activer/désactiver le chargement automatique du module noyau I2C P6 En série Activer/désactiver les messages du shell et du noyau sur le port série P7 1 fil Activer/désactiver l'interface à un fil P8 GPIO à distance Activer/désactiver l'accès à distance aux broches GPIO - Installez le logiciel megabas depuis github.com : ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
- ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
- ~/megaioind-rpi$ sudo make install
- ~/megaioind-rpi$ mégabas
Le programme répondra avec une liste des commandes disponibles.
Tapez "megabas -h" pour l'aide en ligne.
Après avoir installé le logiciel, vous pouvez le mettre à jour vers la dernière version avec les commandes :
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install
Documents / Ressources
 | La carte d'automatisation de bâtiment Pi Hut pour Raspberry Pi [pdf] Guide de l'utilisateur Carte d'automatisation du bâtiment pour Raspberry Pi, carte d'automatisation du bâtiment, carte d'automatisation pour Raspberry Pi, bâtiment de carte d'automatisation Raspberry Pi |
