Controller Wireless Programmabile Tibbo WS1102 
Manuale del proprietario

 

Hardware programmabile
Manuale
WS1102

 

© 2021 Tibbo Technology Inc

 

WS1102 Controller RS232/422/485 wireless programmabile

Introduzione

Il WS1102 è un controller wireless programmabile BASIC/C compatto di Tibbo dotato di una porta seriale RS232/422/485. Il prodotto è destinato alle applicazioni serial-over-IP (SoI) e di controllo seriale.

Questo dispositivo cloud-native incorpora interfacce Wi-Fi (802.11a/b/g/n su 2.4 GHz/5 GHz) e Bluetooth Low Energy (BLE) che introducono diverse nuove funzionalità, come connessioni automatiche Wi-Fi, debug wireless, aggiornamenti over-the-air (OTA) e supporto Transport Layer Security (TLS). In quanto prodotto indipendente dal fornitore, può comunicare con Microsoft Azure, Google Cloud, Amazon Web Services (AWS) e praticamente qualsiasi altro provider di servizi cloud.

Sono presenti otto LED sulla parte anteriore del dispositivo: LED di stato principale verde e rosso, un LED giallo di associazione del punto di accesso (collegamento) e cinque LED blu, che possono essere utilizzati per l'indicazione della potenza del segnale Wi-Fi o per altri scopi. Viene fornito anche un cicalino.

Ogni WS1102 viene fornito con una guida DIN e piastre di montaggio a parete.

Il WS1102 è precaricato con un'applicazione Serial-over-IP (SoI) completa che trasforma il WS1102 in un potente dispositivo Serial-over-IP (SoI) (noto anche come "device server"). È inoltre disponibile un'applicazione versatile Modbus Gateway.

Caratteristiche hardware

• Basato su Tibbo OS (TiOS)
• Memorizza fino a due binari Tibbo BASIC/C compilati (app)(1)
  o Un blocco di configurazione del dispositivo (DCB) (2) definisce quale delle due app viene normalmente eseguita all'accensione
  o Avvio forzato di APP0 tramite il pulsante MD
• Interfaccia Wi-Fi (802.11a/b/g/n)
  o Controllato tramite un'API semplice da usare ma sofisticata
  o TLS1.2 con crittosistema RSA-2048(3)
  o "autoconnect" opzionale — associazione automatica con una rete Wi-Fi designata come definita dal DCB (2)
  o Debug opzionale delle applicazioni Tibbo BASIC/C tramite l'interfaccia Wi-Fi (4)
• Bluetooth a basso consumo energetico (BLE 4.2)
  o Controllato tramite un'API semplice da usare ma sofisticata
  o Può accedere al DCB tramite una nuova console integrata (2)
• Antenna Wi-Fi/BLE interna
• Porta RS232/422/485 su connettore DB9M
  o Le modalità delle porte sono selezionabili tramite software
  o Linee TX, RX, RTS, CTS, DTR(5) e DSR (5).
  o Baudra fino a 921,600 bps
  o Modalità di parità Nessuno/Pari/Dispari/Segna/Spazio
  o 7 o 8 bit/carattere
  o Controllo di flusso RTS/CTS e XON/XOFF
• Buzzer incorporato
• RTC (senza batteria tampone)
• 58 KB di SRAM per variabili e dati Tibbo BASIC/C
• 4 MB di flash per la memorizzazione del codice
  o Sistema filese TiOS occupano un totale di 2,408 KB
  o 1,688 KB disponibili per archiviare fino a due file binari dell'app
• Flash aggiuntivo da 4 MB per la tolleranza ai guasti rinforzata file sistema
• EEPROM da 2048 byte per la memorizzazione dei dati
• Otto LED
  o LED di stato principale verde e rosso
  o LED giallo associazione punto di accesso (link).
  o Cinque LED blu (per indicazione della potenza del segnale Wi-Fi, ecc.)
• Alimentazione: 12 V CC (9 ~ 18 V) (6)
  o Consumo di corrente a riposo di 55mA ~ 65mA @12VDC
  o Consumo di corrente durante il funzionamento (trasferimento dati) di ~80mA @12VDC con picchi fino a 130mA
• Dimensioni (LxWxH): 90 x 48 x 25 mm
• Intervallo di temperatura di esercizio: da –40°C a +85°C (6)(7)
• Il firmware e le app Tibbo BASIC/C compilate possono essere aggiornate tramite:
  o Porta seriale
  o Interfaccia Wi-Fi
  o Interfaccia Bluetooth Low Energy (BLE).
• Le applicazioni Tibbo BASIC/C possono essere sottoposte a debug tramite Wi-Fi (4) o porta seriale (5)
• Fornito con un'app SoI precaricata
• Fornito con un'app complementare SoI precaricata
  o L'app consente la modifica del DCB dall'app per smartphone LUIS (disponibile per iOS E Android)
  o Gli utenti sono liberi di modificare l'app per funzionalità aggiuntive

1. Sebbene nella memoria flash del WS1102 possano essere archiviati due binari (app) compilati Tibbo BASIC/C indipendenti, è possibile eseguirne solo uno alla volta.
2. Molti dei parametri di configurazione del WS1102 sono memorizzati nel DCB, accessibile tramite una nuova console integrata. I nostri Terminale BLE web l'app sfrutta il Web API Bluetooth (compatibile con Chrome, Chromium, Edge e Opera web browser) per connettersi alla console di WS1102.
   Le proprietà di configurazione possono essere lette e impostate anche tramite il codice Tibbo BASIC/C.
3. TLS è supportato su una singola connessione TCP in uscita.
4. Per abilitare il debug Wi-Fi, devi abilitare la connessione automatica, associazione automatica con una rete Wi-Fi designata. Questo può essere ottenuto tramite la console BLE integrata o nel codice.
5. Le linee TX e RX dell'UART di debug sono collegate alle linee DTR e DSR della porta seriale. Quando il debug seriale è abilitato, queste linee smettono di funzionare come linee DTR e DSR. Per evitare di occupare le linee DTR e DSR per il debug, utilizzare invece il debug wireless. La modalità di debug può essere selezionata tramite la console BLE integrata o nel codice.
6. Il WS1102 è conforme allo standard di sicurezza IEC/EN 62368-1 nell'intervallo da –40°C a +85°C. Per mantenere questa conformità sul campo, utilizzare una fonte di alimentazione CC esterna con uscita di 0.5 A @ 9 V CC ~ 18 V CC (meno di 15 W) che è anche certificata IEC/EN 62368-1 e può funzionare in una temperatura compresa tra –40°C e +85°C gamma.
7. Testato secondo le procedure I, II e III di MIL-STD-810H Metodo 501.7 e MIL-STD-810H Metodo 502.7.

Funzioni di programmazione

• Oggetti piattaforma:
  o adc: fornisce l'accesso a tre canali ADC
  o beep — genera segnali acustici (1)
  o bt — responsabile dell'interfaccia BLE (Bluetooth Low Energy) (1)
  Pulsante o — controlla la linea MD (impostazione).
  o fd — gestisce la memoria flash file sistema e accesso diretto al settore (1)
  o io — gestisce le linee I/O, le porte e gli interrupt
  o kp — funziona con tastiere a matrice e binarie
  o pat — "riproduce" i pattern su un massimo di cinque coppie di LED
  o ppp — accede a Internet tramite un modem seriale (GPRS, ecc.)
  o pwm — gestisce i canali di modulazione dell'ampiezza di impulso (1)
  o romfile — facilita l'accesso alle risorse files (dati fissi)
  o rtc — tiene traccia di data e ora
  o ser — controlla le porte seriali (UART, Wiegand, modalità orologio/dati) (1)
  o sock — comunicazioni socket (fino a 32 sessioni UDP, TCP e HTTP) e supporto per TLS (2)
  o ssi — controlla i canali dell'interfaccia sincrona seriale (SPI, I²C)
  o stor — fornisce l'accesso alla EEPROM
  o sys — responsabile della funzionalità generale del dispositivo (1)
  o wln: gestisce l'interfaccia Wi-Fi1
• Gruppi di funzioni: funzioni di stringa, funzioni trigonometriche, funzioni di conversione data/ora, funzioni di crittografia/calcolo hash e altro
• Tipi di variabili: byte, char, intero (parola), short, dword, long, real e string, nonché matrici e strutture definite dall'utente

Note:

1. Questi oggetti della piattaforma sono nuovi o hanno nuove funzionalità (rispetto all'EM2000).
2. TLS1.2 con crittosistema RSA-2048, supportato su una singola connessione TCP in uscita.

Disposizione del potere

Il WS1102 può essere alimentato solo tramite il jack di alimentazione.
Il jack di alimentazione accetta connettori di alimentazione "piccoli" con un diametro di 3.5 mm.
Sul jack di alimentazione, il terreno è "all'esterno", come mostrato nella figura seguente.

Porta seriale

Il WS1102 è dotato di una porta RS232/422/485 multimodale. Fisicamente, la porta è implementata come un singolo connettore DB9M.

Nota: vedere Definizione delle modalità RS422 e RS485 per informazioni su come queste modalità sono implementate su WS1102.

Assegnazione dei pin della porta

Nella modalità RS232, la porta seriale del WS1102 ha tre linee di uscita e tre linee di ingresso. Nella modalità RS422, si ottengono due coppie di linee di uscita e due di ingresso. La modalità RS485 offre una coppia di linee di uscita e una coppia di linee di ingresso. Questi non sono indipendenti: funzionano in modalità half-duplex.

La porta seriale del WS1102 è controllata tramite il ser. oggetto (vedi Manuale di TIDE, TiOS, Tibbo BASIC e Tibbo C).

* Quando il debug seriale è abilitato, questa linea smette di funzionare come linea DTR della porta seriale e diventa la linea TX della porta seriale di debug.

** Quando il debug seriale è abilitato, questa linea smette di funzionare come linea DSR della porta seriale e diventa la linea RX della porta seriale di debug.

*** Il debug seriale non è possibile in queste modalità.

Selezione della modalità della porta seriale

Sul WS1102, la modalità della porta seriale è controllata tramite l'IC di espansione I/O MCP23008 di Microchip. L'interfaccia I²C di questo circuito integrato è collegata a GPIO5 e GPIO6 della CPU del WS1102, come mostrato nel diagramma seguente.

Usa il ssi. oggetto (consultare il manuale TIDE, TiOS, Tibbo BASIC e Tibbo C) per comunicare con l'MCP23008. Per selezionare la modalità della porta seriale desiderata, impostare lo stato delle linee di espansione I/O GP5 e GP6 come mostrato nella tabella seguente (queste linee non sono da confondere con GPIO5 e GPIO6, che sono le linee della CPU che pilotano l'interfaccia I²C di l'espansore di I/O). Sia GP5 che GP6 devono essere configurati come uscite.

Controllo della direzione in modalità RS485

Nella modalità RS485, che è semiduplex, la linea PL_IO_NUM_3_INT1 GPIO funge da linea di controllo della direzione. La linea deve essere configurata come uscita.

Definizione delle modalità RS422 e RS485

Per evitare equivoci su quali siano le modalità RS422 e RS485, chiariamo che il termine “modalità RS422” si riferisce ad un'interfaccia di segnalazione differenziale full-duplex con almeno segnali RX e TX, ed eventualmente con segnali CTS e RTS. Ogni segnale è trasportato da una coppia di linee “+” e “–”.

Il termine "modalità RS485" si riferisce a un'interfaccia di segnalazione differenziale semiduplex con linee RX e TX, in cui ogni segnale è anche trasportato da una coppia di linee "+" e "–". La linea RTS della porta seriale viene utilizzata (all'interno del controller seriale) per controllare la direzione, quindi le linee TX e RX possono essere combinate (esternamente) per formare un bus a due fili che trasporta i dati in entrambe le direzioni. A livello di segnale fisico (voltages, ecc.), non vi è alcuna differenza tra le modalità RS422 e RS485: sono implementate allo stesso modo.

Le modalità RS422 e RS485 richiedono in genere circuiti di terminazione. Non sono previsti circuiti di questo tipo all'interno del WS1102. Un semplice resistore da 120Ω (aggiunto esternamente) è sufficiente per terminare correttamente una coppia “+/–”.

Memoria Flash e EEPROM

Questi sono i tre tipi di memoria flash che incontrerai sul WS1102:

• Memoria flash unificata – memorizza il firmware TiOS, l'app Tibbo BASIC/C compilata e, opzionalmente, il disco flash. Tutto lo spazio flash non occupato da TiOS è disponibile per l'app Tibbo BASIC/C compilata. Tutto lo spazio flash residuo di TiOS e dell'app può essere formattato come disco flash a tolleranza di errore. Il flash disk è accessibile tramite fd. oggetto (vedi Manuale di TIDE, TiOS, Tibbo BASIC e Tibbo C).
• Memoria flash del programma — memorizza il firmware TiOS e le app Tibbo BASIC compilate. Tutto lo spazio flash non occupato da TiOS è disponibile per l'app Tibbo BASIC/C compilata.
• Memoria flash dati — l'intero spazio di memoria può essere formattato come disco flash a tolleranza di errore. Il flash disk è accessibile tramite fd. oggetto.

Inoltre, il WS1102 è dotato di memoria EEPROM. Una piccola area nella parte inferiore della EEPROM è occupata dalla sezione di configurazione speciale (SCS) che memorizza i MAC e la password del dispositivo. Il resto della EEPROM è disponibile per le applicazioni Tibbo BASIC/C. La EEPROM è accessibile tramite lo stor. oggetto (vedi Manuale di TIDE, TiOS, Tibbo BASIC e Tibbo C).

Su consiglio di un nostro cliente, vi diamo il seguente promemoria: Come tutte le altre EEPROM sul mercato, i circuiti integrati EEPROM utilizzati nei dispositivi Tibbo consentono un numero limitato di cicli di scrittura. Come la Articolo di Wikipedia sulla EEPROM afferma, la EEPROM “... ha una vita limitata per la cancellazione e la riprogrammazione, raggiungendo ora un milione di operazioni nelle moderne EEPROM. In una EEPROM che viene spesso riprogrammata mentre il computer è in uso, la durata della EEPROM è un'importante considerazione progettuale. Quando si pianifica di utilizzare lo stor. oggetto, si prega di considerare attentamente se la modalità pianificata di utilizzo della EEPROM consentirà alla EEPROM di funzionare in modo affidabile per l'intera vita prevista del prodotto.

Come tutti gli altri dispositivi di memoria flash sul mercato, i circuiti integrati flash utilizzati nei prodotti Tibbo consentono solo un numero limitato di cicli di scrittura. Come la Articolo di Wikipedia sulla memoria flash spiega, i moderni circuiti integrati flash soffrono ancora di una resistenza in scrittura relativamente bassa. Nei dispositivi Tibbo, questo
la resistenza è di circa 100,000 cicli di scrittura per settore. Quando si utilizza la memoria flash per file archiviazione, il fd. l'oggetto utilizza il livellamento dell'usura del settore per massimizzare la durata del flash IC (ma la durata rimane comunque limitata). Se l'applicazione utilizza l'accesso diretto al settore, è compito tuo pianificare l'applicazione in base ai limiti di vita della memoria flash. Per i dati che cambiano spesso, prendi in considerazione l'utilizzo della EEPROM: le EEPROM hanno una resistenza molto migliore.

Cicalino

Il cicalino è sul WS1102. La frequenza centrale del cicalino è 2,750 Hz.

La tua applicazione può controllare il buzzer attraverso l'oggetto “beeper” (beep.) (vedi il Manuale di TIDE, TiOS, Tibbo BASIC e Tibbo C).

Il buzzer è collegato alla linea PL_IO_NUM_9 GPIO. Il valore consigliato per il bip.frequenza la proprietà è di 2750.

Wi-Fi e BLE integrati

Il WS1102 è dotato di interfacce Wi-Fi e BLE integrate. Queste interfacce sono accessibili tramite wln. e bt. oggetti.

Il wln ampliato. l'oggetto supporta l'associazione automatica con una rete designata, il debug wireless e la crittografia TLS (Transport Layer Security) 1.2.

Barra LED

Il WS1102 è dotato di una barra LED composta da cinque LED blu. La barra può essere utilizzata per l'indicazione della potenza del segnale e per altri scopi.

Nota: i LED di stato verde, rosso e giallo sono descritti in LED di stato argomento.

Su questo controller wireless, i LED sono controllati tramite il circuito integrato di espansione I/O MCP23008 di Microchip. L'interfaccia I²C di questo circuito integrato è collegata alle linee GPIO 5 e 6 della CPU del WS1102, come mostrato nel diagramma seguente.

Usa il ssi. oggetto (vedi Manuale di TIDE, TiOS, Tibbo BASIC e Tibbo C) per comunicare con l'MCP23008.

Per accendere un LED, configurare la linea corrispondente dell'IC come uscita e impostarla LOW.
Fare riferimento alla scheda tecnica MCP23008 per informazioni su come ottenere questo risultato.

Il WS1102 è completamente supportato da CODY, il wizard del codice di progetto di Tibbo. CODY può generare l'impalcatura per i tuoi progetti WS1102, incluso il codice per controllare la barra LED.

Piastre di montaggio su guida DIN e a parete

Il WS1102 viene fornito con due piastre di montaggio: una per l'installazione su guida DIN e l'altra per il montaggio a parete.

Entrambe le piastre sono fissate al dispositivo mediante due viti (incluse con ciascun dispositivo).

La piastra di montaggio a parete può essere utilizzata per montare il WS1102 su una parete in modo semipermanente o permanente. Il diagramma seguente mostra l'ingombro dell'installazione.

LED di stato (linee di controllo LED)

Ogni dispositivo Tibbo ha due LED di stato, verde e giallo, che indicano varie modalità e stati del dispositivo. Ci riferiamo a questi LED come “Status Green” (SG) e “Status Red” (SR). Questi LED sono utilizzati:

• Dal monitor/caricatore (M/L)
• Da Tibbo OS (TiOS):
  o Quando un'app Tibbo BASIC/C non è in esecuzione, questi LED mostrano lo stato corrente del dispositivo
  o Quando un'app Tibbo BASIC/C è in esecuzione, i LED di stato sono sotto il controllo dell'app tramite il toccare. oggetto (vedi Manuale di TIDE, TiOS, Tibbo BASIC e Tibbo C)

Molti dispositivi programmabili Tibbo hanno anche un LED “Status Yellow” (SY). Questo LED è comunemente usato per indicare che è stato stabilito un collegamento di rete, ma svolge altre funzioni in determinate situazioni.

Dichiarazione della Federal Communications Commission (FCC)

Si avvisa che eventuali modifiche o alterazioni non espressamente approvate dalla parte responsabile della conformità potrebbero invalidare il diritto dell'utente a utilizzare l'apparecchiatura.

Questo dispositivo è conforme alla Parte 15 delle Norme FCC. Il funzionamento è soggetto alle seguenti due condizioni:

1. questo dispositivo non può causare interferenze dannose e
2. questo dispositivo deve accettare qualsiasi interferenza ricevuta, comprese le interferenze che potrebbero causare un funzionamento indesiderato del dispositivo.

Questa apparecchiatura è stata testata e ritenuta conforme ai limiti per un dispositivo digitale di Classe B, ai sensi della parte 15 delle norme FCC. Questi limiti sono concepiti per fornire una protezione ragionevole contro interferenze dannose in un'installazione residenziale. Questa apparecchiatura genera, utilizza e può irradiare energia a radiofrequenza e, se non installata e utilizzata in conformità alle istruzioni, può causare interferenze dannose alle comunicazioni radio. Tuttavia, non vi è alcuna garanzia che non si verifichino interferenze in una particolare installazione. Se questa apparecchiatura causa interferenze dannose alla ricezione radiofonica o televisiva, il che può essere determinato accendendo e spegnendo l'apparecchiatura, si consiglia all'utente di provare a correggere l'interferenza con una o più delle seguenti misure:

-Riorientare o riposizionare l'antenna ricevente.
-Aumentare la distanza tra l'apparecchiatura e il ricevitore.
-Collegare l'apparecchiatura a una presa di corrente appartenente a un circuito diverso da quello a cui è collegato il ricevitore.
- Per assistenza, rivolgersi al rivenditore o a un tecnico radio/TV esperto.

Dichiarazione FCC sull'esposizione alle radiazioni RF:

Questa apparecchiatura è conforme ai limiti di esposizione alle radiazioni FCC stabiliti per un ambiente non controllato. Questa apparecchiatura deve essere installata e utilizzata con una distanza minima di 20 cm tra il radiatore e il corpo. Questo trasmettitore non deve essere collocato o utilizzato insieme a nessun'altra antenna o trasmettitore.

Documentazione online

Per la documentazione più aggiornata del WS1102, fare riferimento a La documentazione in linea di Tibbo.

Documenti / Risorse

Controller Wireless Programmabile Tibbo WS1102 [pdf] Manuale del proprietario Controller wireless programmabile WS1102, XOJ-WS1102, XOJWS1102, WS1102, controller wireless programmabile

Riferimenti

• Manuale d'uso