A Pi Hut épületautomatizálási kártya a Raspberry Pi-hez felhasználói útmutató

Épületautomatizálási kártyánk második generációja a Raspberry Pi platformon az épületautomatizálási rendszerekhez szükséges összes bemenetet és kimenetet tartalmazza. A 8 szintre halmozható kártya az összes Raspberry Pi verzióval működik, a nullától a 4-ig.
A Raspberry Pi GPIO érintkezői közül kettőt az I2C kommunikációhoz használnak. A megszakításkezelő számára egy másik érintkező van lefoglalva, így 23 GPIO érintkező marad a felhasználó rendelkezésére.
Nyolc, egyedileg választható univerzális bemenet lehetővé teszi a 0-10 V-os jelek leolvasását, az érintkezők zárásának számlálását vagy a hőmérséklet mérését 1K vagy 10K termisztorok segítségével. Négy 0-10 V-os programozható kimenet vezérelheti a fényerő-szabályozókat vagy más ipari eszközöket. Négy 24 VAC triac kimenet vezérelheti az AC reléket vagy a fűtő- és hűtőberendezéseket. A LED kijelzők az összes kimenet állapotát mutatják. Az RS485/MODBUS port szinte korlátlan bővíthetőséget tesz lehetővé. Végül, de nem utolsósorban, egy új 1-WIRE porttal leolvasható a hőmérséklet a DS18B20 érzékelőről.
Az összes bemeneten lévő TVS diódák védik a kártyát a külső ESD ellen. A beépített visszaállítható biztosíték megvédi a véletlen rövidzárlattól. Egyetlen 24 V-os váltóáramú vagy egyenáramú tápforrás 5 V/3A-t képes szolgáltatni a Raspberry Pi számára.

JELLEMZŐK

Nyolc jumper állítható univerzális, analóg/digitális bemenet

0-10V Bemenetek ill
Érintkező zárás számláló bemenetek ill

1K/10K hőmérséklet-érzékelő bemenetek
Négy 0-10 V-os kimenet

Négy TRIAC kimenet 1A/48VAC meghajtókkal
Négy általános célú LED

RS485/MODBUS port
Valós idejű óra akkumulátorral

Fedélzeti nyomógomb
1-VEZETÉS interfész

TVS védelem minden bemeneten
Fedélzeti hardverőrző kutya

24VAC/DC tápegység

Minden bemenet és kimenet dugaszolható csatlakozókat használ, amelyek lehetővé teszik a könnyű vezetékezést, ha több kártya van egymásra helyezve. Legfeljebb nyolc épületautomatizálási kártya rakható egy Raspberry Pi tetejére. A kártyák egy soros I2C buszon osztoznak, és a Raspberry Pi GPIO érintkezői közül csak kettőt használnak mind a nyolc kártya kezelésére.
A négy általános célú LED társítható az analóg bemenetekhez vagy más vezérelt folyamatokhoz.
Egy beépített nyomógomb programozható a bemenetek levágására, a kimenetek felülbírálására vagy a Raspberry Pi leállítására.

MI VAN A KÉSZLETBEN

Épületautomatizálási kártya Raspberry Pi-hez
Szerelési hardvera. Négy M2.5x18 mm-es apa-aljzat sárgaréz ütköző
b. Négy M2.5x5 mm-es sárgaréz csavar
c. Négy M2.5 sárgaréz anya

Két jumper.Ha csak egy épületautomatizálási kártyát használ, nincs szüksége a jumperekre. Ha több kártyát szeretne használni, olvassa el a STACK LEVEL JUMPERS részt.
Minden szükséges anya csatlakozó csatlakozó.

GYORS ÜZEMBE HELYEZÉSI ÚTMUTATÓ

Csatlakoztassa épületautomatizálási kártyáját a Raspberry Pi tetejére, és kapcsolja be a rendszert.
Engedélyezze az I2C kommunikációt a Raspberry Pi-n a raspi-config segítségével.

Telepítse a szoftvert a github.com webhelyről:
a. ~$ git klón https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
c. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ megabas
A program az elérhető parancsok listájával válaszol.

TÁBLA ELHELYEZÉS

Négy általános célú LED vezérelhető szoftveresen. A LED-ek aktiválhatók bármely bemenet, kimenet vagy külső folyamat állapotának megjelenítésére.

FOGALOM SZINT JUMPERS

A J3 csatlakozó bal három pozíciója a kártya veremszintjének kiválasztására szolgál:

BEMENETI KIVÁLASZTÓ JUMPERS

A nyolc univerzális bemenet külön-külön választható jumperrel 0-10V, 1K vagy 10K termisztorok vagy érintkezőzárás/eseményszámlálók olvasásához. Az eseményszámlálók maximális frekvenciája 100 Hz.

RS-485/MODBUS KOMMUNIKÁCIÓ

Az épületautomatizálási kártya egy szabványos RS485 adó-vevőt tartalmaz, amely a helyi processzor és a Raspberry Pi által is elérhető. A kívánt konfigurációt a J3 konfigurációs csatlakozó három bypass jumperével lehet beállítani.

Ha jumperek vannak telepítve, a Raspberry Pi bármilyen RS485 interfésszel rendelkező eszközzel képes kommunikálni. Ebben a konfigurációban az épületautomatizálási kártya egy passzív híd, amely csak az RS485 protokoll által megkövetelt hardverszinteket valósítja meg. A konfiguráció használatához szólnia kell a helyi processzornak, hogy engedje el az RS485 busz vezérlését:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Ha a jumpereket eltávolítják, a kártya MODBUS slaveként működik, és a MODBUS RTU protokollt valósítja meg. Bármely MODBUS master hozzáférhet a kártya összes bemenetéhez, és beállíthatja az összes kimenetet szabványos MODBUS parancsokkal. Az implementált parancsok részletes listája megtalálható a GitHubon:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
Mindkét konfigurációban a helyi processzort programozni kell az RS485 jelek feloldására (jumperek telepítve) vagy vezérlésére (jumperek eltávolítva). További információkért tekintse meg a parancssori online súgót.

MÁLNA PI FEJÉR

TELJESÍTMÉNYKÖVETELMÉNYEK

Az épületautomatizálási kártya külső 24 VDC/AC szabályozott tápegységet igényel. A kártya tápellátása a jobb felső sarokban található dedikált csatlakozón keresztül történik (lásd a NYÁK ELHELYEZÉSE). A kártyák DC vagy AC áramforrást fogadnak. Egyenáramú áramforrás használata esetén a polaritás nem fontos. Egy helyi 5 V-os szabályozó akár 3 A-es tápellátást biztosít a Raspberry Pi-nek, és egy 3.3 V-os szabályozó táplálja a digitális áramköröket. A relék táplálására leválasztott DC-DC átalakítókat használnak.

CSAK A 24VDC/AC TÁP HASZNÁLATÁT AJÁNLJUK
A RASPBERRY PI KÁRTYÁT BEKAPCSOLJA
Ha több épületautomatizálási kártya van egymásra rakva, javasoljuk, hogy egyetlen 24 VDC/AC tápegységet használjon az összes kártya táplálására. A felhasználónak fel kell osztania a kábelt, és el kell vezetnie a vezetékeket az egyes kártyákhoz.
ÁRAMFOGYASZTÁS:
• 50 mA @ +24V

UNIVERZÁLIS BEMENETEK

Az épületautomatizálási kártya nyolc univerzális bemenettel rendelkezik, amelyek jumperrel választhatók 010 V-os jelek, 1K vagy 10K termisztorok vagy érintkezőzárás/eseményszámlálók mérésére 100 Hz-ig.

ESEMÉNYSZÁMLÁLÓ/KAPCSOLATZÁRÁS KONFIGURÁCIÓJA

HŐMÉRSÉKLET KONFIGURÁCIÓ 1K TERMisztorral

HŐMÉRSÉKLET KONFIGURÁCIÓ 10K TERMisztorral

0-10V KIMENETEK KONFIGURÁCIÓJA. MAX. TERHELÉS = 10mA

HARDVER ÓRADOGÓ

Az épületautomatizálási kártya beépített hardverfigyelőt tartalmaz, amely garantálja, hogy a kritikus fontosságú projektje akkor is futni fog, ha a Raspberry Pi szoftver leáll. Bekapcsolás után a watchdog le van tiltva, és az első visszaállítás után válik aktívvá.
Az alapértelmezett időkorlát 120 másodperc. Az aktiválás után, ha nem kap visszaállítást a Raspberry Pi-től 2 percen belül, a watchdog megszakítja az áramellátást, és 10 másodperc múlva visszaállítja.
A Raspberry Pi-nek visszaállítási parancsot kell kiadnia az I2C porton, mielőtt a watchdog időzítője lejárna.
A bekapcsolás utáni időzítés és az aktív időzítő időtartama a parancssorból állítható be. Az alaphelyzetbe állítások száma flash-ben tárolódik, és a parancssorból elérhető vagy törölhető. Az összes watchdog parancsot az online súgó funkció írja le.

ANALÓG BEMENETEK/KIMENETEK KALIBRÁLÁSA

Az összes analóg bemenet és kimenet gyárilag kalibrálva van, de a firmware-parancsok lehetővé teszik a felhasználó számára a kártya újrakalibrálását, vagy a nagyobb pontosságú kalibrálást. Minden bemenet és kimenet két pontban van kalibrálva; válassza ki a két pontot a skála két végéhez a lehető legközelebb. A bemenetek kalibrálásához a felhasználónak analóg jeleket kell biztosítania. (Voltample: a 0-10V-os bemenetek kalibrálásához a felhasználónak 10V-os állítható tápegységet kell biztosítania). A kimenetek kalibrálásához a felhasználónak egy parancsot kell kiadnia a kimenet kívánt értékre állításához, meg kell mérnie az eredményt, és ki kell adnia a kalibrációs parancsot az érték tárolására.
Az értékek flash-ben tárolódnak, és a bemeneti görbét lineárisnak tételezzük fel. Ha a kalibrálás során hibát követnek el a rossz parancs begépelésével, a RESET paranccsal a megfelelő csoport összes csatornája visszaállítható a gyári értékekre. A RESET után a kalibráció újraindítható.
A kártya analóg jelforrás nélkül is kalibrálható, először a kimenetek kalibrálásával, majd a kalibrált kimenetek megfelelő bemenetekre irányításával. A kalibráláshoz a következő parancsok állnak rendelkezésre:

0-10V BEMENETEK KALIBRÁLÁSA:	megabas cuin
0-10V BEMENETEK VISSZAÁLLÍTÁSA:	megabas rcuin
10K BEMENETEK KALIBRÁLÁSA:	megabas cresin
10K BEMENETEK VISSZAÁLLÍTÁSA:	megabas rcresin
0-10V KIMENETEK KALIBRÁLÁSA:	megabas cuout
A KALIBRÁLT ÉRTÉK TÁROLÁSA FLASH-BAN:	megabas alta_comanda
0-10V KIMENETEK VISSZAÁLLÍTÁSA:	megabas rcuout

HARDVER SPECIFIKÁCIÓK

BEÁLLÍTHATÓ BIZTOSÍTÉK: 1A

0-10V BEMENETEK:

• Maximális bemeneti hangerőtage:	12V
• Bemeneti impedancia:	20KΩ
• Felbontás:	12 bites
• Samparány:	később kerül meghatározásra

KONTAKT ZÁRÓ BEMENETEK

Maximális számlálási frekvencia: 100 Hz

0-10V KIMENETEK:

Minimális kimeneti terhelés: 1KΩ
Felbontás: 13 BITS

TRIAC KIMENETEK:

Maximális kimeneti áram: 1A
Maximális kimeneti térfogattage: 120V

LINEARITÁS TELJES LÉPÉNÉN

Az analóg bemenetek feldolgozása a fedélzeti processzoron belüli 12 bites A/D konverterekkel történik. A bemenetek samp675 Hz-en vezetett.
Az analóg kimenetek PWM szintetizálása 16 bites időzítőkkel történik. A PWM értékek 0 és 4,800 között vannak.
Minden bemenetet és kimenetet a tesztidőben kalibrálnak a végpontokon, és az értékeket flash-ben tárolják.
A kalibrálás után teljes skálán ellenőriztük a linearitást, és a következő eredményeket kaptuk:

Csatorna	Max hiba	%
0-10V IN	15μV	0.15%
0-10V KI	10μV	0.10%

MECHANIKAI ELŐÍRÁSOK

SZOFTVER BEÁLLÍTÁSA

Készítse elő Raspberry Pi-jét a legújabb operációs rendszer.

I2C kommunikáció engedélyezése: ~$ sudo raspi-config

1. Változtassa meg a felhasználói jelszót	Módosítsa az alapértelmezett felhasználó jelszavát
2. Hálózati beállítások	Konfigurálja a hálózati beállításokat
3. Indítási beállítások	Konfigurálja az indítási beállításokat
4. Lokalizációs beállítások	Állítsa be a megfelelő nyelvi és regionális beállításokat...
5. Interfész opciók	Konfigurálja a perifériákhoz való csatlakozást
6. Overclock	Állítsa be a túlhajtást a Pi-hez
7. Speciális beállítások	Speciális beállítások konfigurálása
8. Frissítés	Frissítse ezt az eszközt a legújabb verzióra
9. A raspi-configról	Információ erről a konfigurációról

P1	Kamera	Kapcsolódás engedélyezése/letiltása a Raspberry Pi kamerához
P2	SSH	Engedélyezze/letiltja a távoli parancssori hozzáférést a Pi-hez
P3	VNC	Grafikus távoli hozzáférés engedélyezése/letiltása a Pi-hoz a…
P4	SPI	Az SPI kernelmodul automatikus betöltésének engedélyezése/letiltása
P5	I2C	Az I2C kernelmodul automatikus betöltésének engedélyezése/letiltása
P6	Sorozatszám	A soros portra küldött shell és kernel üzenetek engedélyezése/letiltása
P7	1-vezetékes	Egyvezetékes interfész engedélyezése/letiltása
P8	Távoli GPIO	A GPIO tűk távoli elérésének engedélyezése/letiltása

Telepítse a megabas szoftvert a github.com webhelyről: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

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

A program az elérhető parancsok listájával válaszol.
Írja be a „megabas -h” kifejezést az online segítségért.
A szoftver telepítése után a következő parancsokkal frissítheti a legújabb verzióra:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Dokumentumok / Források

A Pi Hut épületautomatizálási kártya Raspberry Pi-hez [pdf] Felhasználói útmutató
Épületautomatizálási kártya Raspberry Pi-hez, Épületautomatizálási kártya, Raspberry Pi-hez automatizálási kártya, Raspberry Pi automatizálási kártya építése

Hivatkozások

Felhasználói kézikönyv

ÁLTALÁNOS LEÍRÁS