Omah OTOMATIS Card kanggo Raspberry Pi
Pandhuan pangguna VERSI 3.0

GAMBARAN UMUM

Kartu Otomasi Ngarep minangka kertu ekspansi sing bisa ditumpuk kanggo Raspberry Pi. Kertu kasebut kompatibel karo kabeh versi Raspberry Pi saka Zero nganti 4. Iki menehi solusi sing cocog kanggo proyek Otomasi Ngarep Raspberry Pi. Maca suhu nganti 8 zona kanthi input analog. Kontrol sistem pemanasan lan pendinginan nganggo 8 relay onboard. Tambah liyane 8-RELAYS kanggo kontrol sprinkler Panjenengan, utawa 4RELAYS kanggo kontrol vol dhuwurtage piranti. Gunakake 8 input digital sing diisolasi kanthi optik kanggo sistem keamanan sampeyan. Aktifake watchdog hardware kanggo ngawasi lan siklus daya Raspberry Pi ing cilik saka piranti lunak lockup. Kontrol sistem papat cahya kanthi papat output saluran terbuka PWM (sampeyan nyedhiyakake daya eksternal nganti 24V). Kontrol papat dimmer cahya nggunakake output 0-10V.

FITUR

• Wolung relay karo LED status lan konektor pluggable
• Wolung lapisan bisa ditumpuk
• Wolung input A/D 12-bit
• Papat output DAC 13-bit (dimmer 0-10V)
• Papat PWM 24V/4A mbukak saluran output
• Wolung input digital sing diisolasi kanthi optik
• Penutupan kontak / Penghitung acara nganti 100 Hz
• Papat Quadrature Encoder input
• 30 GPIO (26 GPIO saka Raspberry Pi + 4 anyar)
• Konektor Pluggable 26-16 AWG kanggo kabeh port
• On-board hardware watchdog
• Sekring sing bisa direset ing papan
• pangayoman sumber daya mbalikke
• Prosesor 32-bit mlaku ing 48MHz
• baris printah
• Pustaka Python
• Node-Abang Node
• Plugin Domoticz
• OpenPLC exampintegrasi
• Nganyari Firmware
• Kabeh piranti sing dipasang kalebu: brass stand-off, sekrup, lan mur
• Tes mandiri hardware nganggo kabel loop-back
• Hardware lan skema sumber terbuka

Nganti wolung Kartu Otomasi Ngarep bisa ditumpuk ing ndhuwur siji Raspberry Pi. Saben kertu dilengkapi prosesor STM 32-bit sing mlaku ing 48MHz. Kartu otomatisasi Ngarep nuduhake bis I2C serial nggunakake mung loro pin GPIO Raspberry Pi kanggo ngatur kabeh wolung kertu. Fitur iki ninggalake 24 GPIO sing isih kasedhiya kanggo pangguna.
Output DAC bisa digunakake kanggo ngontrol dimmer 0-10V, nggunakake sumber daya 12V onboard.
Output Open Drain bisa digunakake kanggo ngontrol beban analog utawa digital nganti 24V lan 4A.

APA ING KIT Panjenengan

1. Card Automation Ngarep kanggo Raspberry Pi
   
2. Pemasangan hardware
   a. Nine 5-pin 3.5mm Jarak konektor plug kanggo relay lan I / O kang
   b. Siji 2-pin 3.5mm pitch konektor plug kanggo daya
   c. Papat M2.5x18mm lanang-wadon kuningan standoffs
   d. Four M2.5x5mm kuningan ngawut-awut
   e. Four M2.5 kacang kuningan
   f. Two jumper kanggo tingkat tumpukan

PANDUAN START-UP CEPAT

1. Pasang kertu Otomasi Ngarep ing ndhuwur Raspberry Pi lan daya sistem.
2. Aktifake komunikasi I2C ing Raspberry Pi nggunakake raspi-config.
3. Instal piranti lunak saka github.com:
   a. ~$ git klon https://github.com/SequentMicrosystems/ioplus-rpi.git
   b. ~$ cd /home/pi/ioplus-rpi
   c. ~/ioplus-rpi$ sudo nggawe nginstal
4. ~/ioplus-rpi$ ioplus
   Program bakal nanggapi kanthi dhaptar perintah sing kasedhiya.

LAYOUT PAPAN

Kertu Otomasi Ngarep sampeyan dilengkapi hardware pemasangan sing cocog. Nganti wolung Kartu Otomasi Ngarep bisa ditumpuk ing ndhuwur siji Raspberry Pi.
Wolung LED (LED R1-R8) nuduhake status relay masing-masing. LED murup nalika relay sing cocog diuripake.

Tumpukan LEVEL JUMPERS

Kertu Otomasi Ngarep dikontrol dening Raspberry Pi mung nggunakake antarmuka I2C. Iku manggoni papan alamat 0x28 - 0x2F. Alamat lokal bisa diatur nggunakake Stack Level Jumpers. Two jumper kasedhiya kanggo penak. Tumpukan maksimum wolung kertu mbutuhake total 12 jumper.
Nganti wolung Kartu Otomasi Ngarep bisa ditumpuk ing modul Raspberry Pi sampeyan. Kertu bisa diinstal ing Raspberry Pi kanthi urutan apa wae. Jumper 3-posisi sing dipasang ing tengah kertu milih level tumpukan, kaya ing ngisor iki:

SYARAT DAYA

Card Automation Ngarep mbutuhake + 5V daya, diwenehake salah siji saka bus expansion Raspberry Pi utawa saka konektor daya dhewe. Relay onboard didhukung dening +5V. Regulator 3.3V lokal nguwasani sirkuit liyane (pirsani Skema).
Konsumsi saiki Raspberry Pi: 250 mA @ +5V (bisa nganti 2A)
Konsumsi saiki Otomasi Ngarep: 50 mA @ +5V (kabeh relay OFF) 750 mA @ +5V (kabeh relay ON)
Konektor daya bisa nangani nganti 8A lan dilindhungi dening sekring reset 3A Disaranake nggunakake sumber daya sing diatur 5V kanthi rating 4A utawa luwih dhuwur. Konektor daya nduweni proteksi polaritas terbalik. Yen sampeyan nggunakake daya kanthi salah, papan kasebut ora bakal rusak nanging ora bisa digunakake. Kertu Otomasi Ngarep bisa ditumpuk nganti wolung tingkat. A konfigurasi multi-tumpukan bisa powered saka samubarang kertu. Wolung tumpukan mbutuhake 400 mA kanggo sirkuit elektronik, ninggalake 2.5A kanggo relay. Kanthi sawetara wates kesalahan, ora luwih saka 24 relay bisa ON bebarengan. Yen aplikasi mbutuhake relay liyane kanggo ON bebarengan, disaranake nggunakake sumber daya dirating 5A utawa luwih, karo kabel pamisah kanggo daya sawetara kertu.

HARDWARE WATCHDOG

Kertu Otomasi Ngarep ngemot watchdog hardware sing dibangun sing bakal njamin proyek kritis misi sampeyan bakal pulih lan terus mlaku sanajan piranti lunak Raspberry Pi mandheg. Sawise daya munggah watchdog dipatèni lan dadi aktif sawise nampa reset pisanan.
Wektu entek standar yaiku 120 detik. Sawise diaktifake, yen ora nampa reset sakteruse saka Raspberry Pi ing 2 menit, watchdog Cut daya lan mulihake sawise 10 detik.
Raspberry Pi kudu ngetokake printah reset ing port I2C sadurunge timer ing watchdog kadaluwarsa. Wektu wektu sawise daya munggah lan wektu aktif bisa disetel saka baris printah. Kabeh printah watchdog diterangake dening fungsi bantuan online.

GPIO INPUT/OUTPUT

Output GPIO disambungake langsung menyang prosesor lokal kanthi resistor 51 Ohm. Bisa digunakake kanggo nyetel utawa maca sinyal digital 0-3.3V.
CATETAN: Amarga shor semikonduktor globaltage, release 3.0 saka Card Automation Ngarep nggunakake prosesor STM32G030C8T6, kang ora ngidini pin reset digunakake minangka GPIO. Dadi, versi iki mung duwe 3 pin GPIO, kanthi label GP1, GP2, lan GP4.

NORMAL-OPEN relay

Wolung relay onboard disambungake ing klompok papat nganti rong konektor. Saben konektor duwe port umum lan papat kontak relay sing mbukak normal. Amarga jembaré tilak lan watesan longkangan, kontak relay diwatesi kanggo 24VAC / DC lan maksimum 4A. Watesan saiki yaiku jumlah kabeh beban kanggo saben konektor 4-relay. Mangkono, papan bisa nyopir siji beban 4A, loro beban 2A, utawa papat beban 1A.

INPUT TERisolasi OPTIK

Input optik duwe resistor seri 1K sing disambungake menyang sumber daya 5V. Input bisa digunakake kanggo ngerteni penutupan kontak, kolektor mbukak / sirkuit saluran terbuka, utawa encoder kuadrat.
Papan Otomasi Ngarep bisa ngetung sinyal penutupan kontak ing pinggir sinyal munggah utawa mudhun, nganti 100 Hz.

INPUT ANALOG 0-3.3V

Kertu Otomasi Ngarep bisa ngukur wolung sinyal input analog saka 0 nganti 3.3V.
Input analog bisa digunakake kanggo ngukur suhu nggunakake termistor eksternal. Nilai termistor sing disaranake yaiku 10Kohms.
PENGUKURAN SUHU MENGGUNAKAN TERMISTOR TAHAN RENDAH
Sampeyan bisa nggunakake termistor sing luwih murah kanthi nginstal resistor pull-up tambahan kanthi paralel karo 15Kohms onboard.
Saben input duwe resistor 0805 sing ora diinstal kanggo tujuan iki, kaya sing ditampilake ing gambar ing ngisor iki.
Nalika maca sinyal analog, Papan Otomasi Ngarep nanggapi karo nilai sinyal, ing volt. Sampeyan kudu ngetung suhu sing cocog nggunakake tabel sing diwenehake dening pabrikan termistor.
EXAMPLE
Kanggo nggunakake termistor 1Kohm, pasang resistor 2Kohm 0805 ing saluran sing dikarepake. Resistor pull-up bakal dadi 2Kohms ing podo karo 15Kohms utawa 1.76Kohms. Ing suhu sekitar, voltage maca bakal kira-kira setengah skala.

OUTPUT 0-10V / DIMMERS cahya

Ana rong standar sing ditampa kanggo dimmer 0-10V: standar IEC kanggo kontrol sink saiki, 60929 Annex E, lan standar ESTA E1.3 kanggo kontrol sumber saiki. Kaloro standar kasebut mbutuhake arus maksimal 2mA saben saluran. Kertu Otomasi Ngarep duwe sumber daya 12V onboard lan ndhukung standar kasebut.
Kertu Otomasi Ngarep bisa nyedhiyakake nganti 10mA ing saben papat output DAC. Mangkono, sampeyan bisa nyambung nganti limang Dimmer Controllers ing saben saluran, kanggo total 20 lampu dimmable.
Kertu Otomasi Ngarep bisa ngontrol papat piranti kontrol industri sing mbutuhake 0-10V lan kurang saka 10mA saben saluran.

Mbukak saluran metu karo PWM

Gunakake konfigurasi iki kanggo mbukak daya nganti 4A. Sampeyan kudu nyedhiyakake sumber daya eksternal nganti 24V. Sampeyan bisa nggunakake sistem printah kanggo nguripake lan mateni output, utawa kontrol proporsional nggunakake PWM. Frekuensi PWM yaiku 48KHz lan faktor isi bisa dikontrol saka 0% nganti 100%. Pasokan listrik kudu bisa nyedhiyakake arus sing dibutuhake kanthi jumlah papat beban. Mbukak saluran OUTPUT KONFIGURASI

SPESIFIKASI

ON BOARD RESETTABLE FUSE: 3A
OUTPUT DRAIN OPEN:

•  Saiki output maksimum: 4A
• Output maksimal voltage: 24v
• Frekuensi PWM: 48KHz

INPUT ANALOG:

• input maksimum voltage	Maksimum input voltage
• Impedansi Input:	Impedansi input:
• Resolusi:	Resolusi:
• Samptingkat le:	Samptingkat le:

GPIO LINE:

• Langsung saka mikroprosesor STM32F030 onboard ing kontrol piranti lunak

OUTPUT DAC:

Beban resistif:	Minimal 1 KΩ
Akurasi:	± 1%

INPUT OPTO-ISOLASI:

Resistor Pull-up:	1K @ 5V
Ketahanan isolasi:	Minimal 10¹²Ω

OUTPUT relay

• Arus maksimum / voltage: 5A/48V

KONSUMSI DAYA:

• 50 mA @ +5V (kabeh relay OFF)
• 750 mA @ +5V (kabeh relay ON)

Kanggo rincian babagan nyambungake menyang macem-macem input lan output saka Otomasi Ngarep, pangguna kudu ngrujuk menyang skema sing kasedhiya ing kene lan lembar data kanggo piranti sing ngetrapake input utawa output tartamtu (contone kanggo Input Terisolasi Opto sing bakal dirujuk menyang datasheet TLP-29104.) Iku tanggung jawab pangguna kanggo njaga input lan output voltages lan arus ing sawetara sing ditemtokake dening
dokumentasi pabrikan.

SPESIFIKASI MEKANIKAL

Otomasi Ngarep lan kertu tambahan sing kompatibel bisa dipasang kanthi urutan apa wae. Sampeyan uga bisa intermix kertu saka vendor liyane, assuming padha ora nggunakake alamat I2C padha (ndeleng bagean STACK LEVEL JUMPERS ing kaca 6). Disaranake sampeyan nguwasani Raspberry Pi lan Kartu Otomatisasi Ngarep saka sumber sing padha lan Kertu Otomatisasi Ngarep sing didhukung yaiku kertu sing paling cedhak karo Raspberry Pi.

SETUP SOFTWARE

1. Siapke Raspberry Pi karo OS paling anyar.
2. Aktifake komunikasi I2C:
   

   ~$ sudo raspi-config 1. Ganti Sandi Pangguna 2. Pilihan Jaringan 3. Pilihan Boot 4. Pilihan Lokalisasi 5. Interfacing Pilihan 6. Overclock 7. Pilihan Lanjut 8. Nganyari 9. Babagan raspi-config

   Ganti sandhi kanggo pangguna standar Ngatur setelan jaringan Ngatur opsi kanggo wiwitan Setel setelan basa lan wilayah supaya cocog. Konfigurasi sambungan menyang peripheral Konfigurasi overclocking kanggo Pi sampeyan Ngatur setelan majeng Nganyari alat iki menyang versi paling anyar Informasi babagan konfigurasi iki

   P1	kamera	Aktifake / Pateni sambungan menyang Kamera Raspberry Pi
   P2	SSH	Aktifake / Pateni akses baris perintah remot menyang Pi sampeyan
   P3	VNC	Aktifake / Pateni akses remot grafis menyang Pi nggunakake…
   P4	SPI	Aktifake / Pateni loading otomatis modul kernel SPI
   P5	I2C	Aktifake / Pateni loading otomatis modul kernel I2C
   P6	Serial	Aktifake / Pateni pesen cangkang lan kernel menyang port serial
   P7	1-Kawat	Aktifake / Pateni antarmuka siji-kabel
   P8	Remote GPIO	Aktifake / Pateni akses remot menyang pin GPIO

   3. Instal piranti lunak Otomasi Ngarep saka github.com:
   ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/ioplus-rpi.git
   5.~$ cd /home/pi/ioplus-RPI
   6.~/ioplus-rpi$ sudo nggawe nginstal
   7.~/ioplus-rpi$ ioplus
   Program bakal nanggapi kanthi dhaptar perintah sing kasedhiya.
   Ketik "ioplus -h" kanggo bantuan online.
   Sawise nginstal piranti lunak, sampeyan bisa nganyari menyang versi paling anyar kanthi printah:
   1.~$ cd /home/pi/ioplus-rpi
   2.~/ioplus-rpi$ git narik
   3.~/ioplus-rpi$ sudo nggawe nginstal

KALIBRASI INPUT ANALOG/OUTPUT

Kabeh input lan output analog dikalibrasi ing pabrik ing ± 1%, nanging printah perangkat kukuh ngijini sampeyan kanggo calibrate maneh Papan utawa kanggo calibrate kanggo luwih cocog karo syarat. Saben input dikalibrasi ing rong titik lan piranti lunak internal interpolasi voltage linear antarane rong titik iki. Data kalibrasi disimpen ing Flash ROM onboard. Kanggo akurasi sing paling apik, sampeyan kudu milih salah siji titik sing cedhak karo ujung ngisor kisaran input utawa output sing dikarepake lan siji liyane ing ujung dhuwur.
Kanggo calibrate input, pangguna kudu nyedhiyani akurat DC voltage. (Example: kanggo calibrate input 0-3.3V, pangguna kudu nyedhiyani sumber daya luwes). Kanggo calibrate output, pangguna kudu ngetokake printah kanggo nyetel output menyang nilai sing dikarepake, ngukur asil lan ngetokake printah kalibrasi kanggo nyimpen nilai kasebut.
Nilai kasebut disimpen ing lampu kilat lan kurva input dianggep linier. Yen kesalahan digawe nalika kalibrasi kanthi ngetik printah sing salah, printah RESET bisa digunakake kanggo ngreset kabeh saluran ing grup sing cocog menyang nilai pabrik. Sawise RESET kalibrasi bisa diwiwiti maneh.
Papan bisa dikalibrasi tanpa vol eksternaltagreferensi e, kanthi kalibrasi dhisik output banjur nuntun output sing dikalibrasi menyang input sing cocog. Printah ing ngisor iki kasedhiya kanggo kalibrasi: Aplikasi 0.1V kanggo Input Analog

KALIBRASI INPUT ANALOG MENINGKAT LIMIT RENDAH: Aplikasi 3.2V kanggo Input Analog	ioplus Quinn 0.1
KALIBRASI INPUT ANALOG SAMPAI WATES TINGGI:	ioplus Quinn 3.2
RESET KALIBRASI INPUT ANALOG:	ioplus ngrusak
SET OUTPUT 0-10V menyang LIMIT RENDAH:	ioplus uwus 0.5
KALIBRASI 0-10V LIMIT RENDAH:	ioplus potongan
SET OUTPUT 0-10V menyang watesan dhuwur:	ioplus uwus 9.5
KALIBRASI 0-10V LIMIT TINGGI:	ioplus kenceng
RESET KALIBRASI OUTPUT 0-10V:	ioplus ngguyu

HOME AUTOMATION CARD DIRI TES

Perangkat kukuh wis loro printah kanggo poto-testing kertu. Tindakake tes kasebut mung sawise daya munggah, kanthi kabeh konektor I/O dibusak.
TESTING DIRI Relay Jalanake printah ioplus tes maneh
Kertu kasebut bakal nguripake kabeh relay, kanthi urutan angka, kanthi interval 150mS, banjur bakal mateni kanthi frekuensi sing padha. Printah kasebut mlaku nganti sampeyan mungkasi saka keyboard. Sampeyan bisa krungu penutupan relay lan bisa nonton cahya LED sing cocog.
Self-TESTING KARO KABEL LOOPBACK.
Kabeh input, output, lan kontak relay bisa dites nggunakake kabel loopback 3 konektor kaya sing kapacak ing ngisor iki. Sampeyan bisa tuku kabel saka kita, utawa nggawe dhewe nggunakake 3 saka 9 colokan konektor kasedhiya (assuming sampeyan ora perlu kabeh kanggo input lan output)
Lebokake kertu loopback menyang Konektor IO saka Kartu Otomasi Ngarep lan jalanake printah:
ioplus iki paling
Pilihan Parameter nuduhake jumlah tes sing bakal ditindakake. Yen ora ditemtokake, piranti lunak nyoba nemokake kabel lan nindakake tes sing dibutuhake. Parameter kasebut bisa duwe nilai 1, 2, utawa 3.
UJI 1: Tes mandiri GPIO lan Input sing diisolasi Opto 1-4 nggunakake Relay 1-4. Pasang kabel kaya sing dituduhake.
Konektor bisa disambungake menyang Kartu Otomasi Ngarep kanthi urutan apa wae. Mbukak printah
ioplus ikit 1
UJI 2: Self-test Input Analog nggunakake Output Analog. Pasang kabel kaya sing dituduhake. Maneh, konektor bisa dipasang ing sembarang urutan. Mbukak printah
ioplus tes 2

TEST 3: Self-test output Open Drain lan Opto-Input 5-8 nggunakake Relays 5-8. Lebokake kabel minangka ditampilake ing sembarang urutan lan mbukak printah
ioplus tes 3

Dokumen / Sumber Daya

SEQUENT Ngarep Automation 8-Layer Stackable HAT [pdf] Pandhuan pangguna Otomasi Ngarep 8-Layer Stackable HAT, 8-Layer Stackable HAT, Stackable HAT, HAT

Referensi

• Manual pangguna