Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 негізіндегі Edge компьютері

Қайта қарау тарихы 

Қайта қарау	Күн	Өзгерістер
1.0	17-08-2022	Құрылды
2.1	13-01-2022	Өнімді өзгерту туралы хабарлама

Өнімді өзгерту туралы хабарлама:

Үздіксіз жетілдіру процесінің бір бөлігі ретінде аппараттық құралдың D нұсқасына төмендегі өзгерістерді енгіздік.
Бұл өзгеріске байланысты бағдарламалық жасақтамаға әсері бар.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Linux жүйесіндегі сипаттама өзгертілді:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Жаңа RTC мекенжайы 0x51.

Кіріспе

EdgeBox-RPI-200 - қатал өнеркәсіптік орта үшін Raspberry Pi компьютерлік модулі 4(CM4) бар берік желдеткіш аз Edge есептеу контроллері. Оны далалық желілерді бұлттық немесе IoT қолданбаларымен қосу үшін пайдалануға болады. Ол бәсекеге қабілетті бағалар бойынша қатаң қолданбалардың қиындықтарын қанағаттандыру үшін басынан бастап жасалған, шағын бизнес немесе ауқымды көп деңгейлі талаптары бар шағын тапсырыстар үшін өте қолайлы.

Ерекше өзгешеліктері

• Қатаң орта үшін соңғы үлгідегі алюминий шасси
• Біріктірілген пассивті жылу қабылдағыш
• 4G, WI-FI, Lora немесе Zigbee сияқты РЖ модуліне арналған кірістірілген шағын PCIe ұясы
• SMA антеннасының тесіктері x2
• ATECC608A шифрлау чипі
• Аппараттық күзет
• Супер конденсаторы бар RTC
• Оқшауланған DI&DO терминалы
• 35 мм DIN рельсті тірек
• 9-дан 36В тұрақты токқа дейін кең қуат көзі
• Қосымша: қауіпсіз өшіру үшін SuperCap бар UPS*
• Raspberry Pi CM4 борттық WiFi 2.4 ГГц, 5.0 ГГц IEEE 802.11 b/g/n/ac жабдықталған**
• Raspberry Pi CM4 борттық Bluetooth 5.0, BLE жабдықталған**

Бұл мүмкіндіктер EdgeBox-RPI-200 құрылғысын жай-күйді бақылау, нысанды басқару, сандық белгілер және коммуналдық қызметтерді қашықтан басқару сияқты әдеттегі өнеркәсіптік қолданбаларға оңай орнатуға және жылдам орналастыруға арналған етеді. Сонымен қатар, бұл 4 ядролы ARM Cortex A72 және көптеген салалық хаттамалар электр қуатын кабельдік шығындарды қоса алғанда, жалпы орналастыру шығындарын үнемдей алады және өнімді орналастыру уақытын қысқартуға көмектеседі. Оның ультра жеңіл және ықшам дизайны кеңістікті тарылатын орталардағы қолданбаларға жауап болып табылады, оның әртүрлі экстремалды орталарда, соның ішінде көлік ішіндегі қолданбаларда сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

ЕСКЕРТУ: UPS функциясы үшін қосымша ақпарат алу үшін бізге хабарласыңыз. WiFi және BLE мүмкіндіктерін 2 ГБ және 4 ГБ нұсқаларында табуға болады.

Интерфейстер

1. Көп функциялы феникс қосқышы
2. Ethernet қосқышы
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. SMA антеннасы 1
8. Консоль (USB түрі C)
9. SIM картасы ұясы
10. SMA антеннасы 2

Көп функциялы феникс қосқышы

Ескерту	Функция атауы	PIN №	PIN #	Функция атауы	Ескерту
	ҚУАТ	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

ЕСКЕРТУ: 24awg - 16awg кабель ұсынылады

Блок-схема

EdgeBox-RPI-200 өңдеу ядросы - Raspberry CM4 тақтасы. Арнайы негізгі тақта нақты мүмкіндіктерді жүзеге асырады. Блок-схема үшін келесі суретті қараңыз.

Орнату

Монтаждау

EdgeBox-RPI-200 екі қабырға аспасына, сондай-ақ біреуі 35 мм DIN-рейкасына арналған. Ұсынылған орнату бағытын келесі суретті қараңыз.

Қосқыштар мен интерфейстер

Нәр беруші

№	Сигнал	Сипаттама
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Жер (анықтамалық потенциал)

PE сигналы міндетті емес. Егер EMI жоқ болса, PE қосылымы ашық қалуы мүмкін.

Сериялық порт (RS232 және RS485)

№	Сигнал	Сипаттама
4	RS232_RX	RS232 қабылдау желісі
6	RS232_TX	RS232 беру желісі
8	GND	Жер (анықтамалық потенциал)

№	Сигнал	Сипаттама
3	RS485_A	RS485 айырмашылық сызығы жоғары
5	RS485_B	RS485 айырмашылық сызығы төмен
7	RS485 _GND	RS485 Жер (GND оқшауланған)

№	Терминал сигналы	PIN коды белсенді деңгейі	BCM2711 GPIO PIN коды	ЕСКЕРТУ
09	DI0-	ЖОҒАРЫ	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	ЖОҒАРЫ	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	ЖОҒАРЫ	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	ЖОҒАРЫ	GPIO24
16	DO1_1

ЕСКЕРТУ:

ЕСКЕРТУ: 

1. Тұрақты токtage кіріс үшін 24 В (+- 10%).
2. Тұрақты токtage шығысы 60 В төмен болуы керек, ток қуаты 500 мА.
3. Кірістің 0 арнасы мен 1 арнасы бір-бірінен оқшауланған
4. Шығудың 0 арнасы мен 1 арнасы бір-бірінен оқшауланған

HDMI

TVS массиві бар Raspberry PI CM4 тақтасына тікелей қосылған.

Ethernet

Ethernet интерфейсі Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT қолдауымен бірдей, экрандалған модульдік ұя арқылы қол жетімді. Бұл портқа қосылу үшін бұралған жұп кабель немесе экрандалған бұралған жұп кабельді пайдалануға болады.

USB HOST

Қосқыш тақтасында екі USB интерфейсі бар. Екі порт бірдей электрондық сақтандырғышты ортақ пайдаланады.

ЕСКЕРТУ: Екі порт үшін максималды ток 1000 мА-мен шектелген.

Консоль (USB түрі-C)

Консоль дизайнында USB-UART түрлендіргіші қолданылған, компьютердің көптеген ОЖ-да драйвері бар, егер жоқ болса, төмендегі сілтеме пайдалы болуы мүмкін: Бұл порт Linux консолінің әдепкі порты ретінде пайдаланылады. Операциялық жүйеге 115200,8n1 (биттер: 8, паритет: жоқ, тоқтату биттері: 1, ағынды басқару: жоқ) параметрлерін пайдалану арқылы кіруге болады. Сондай-ақ, putty сияқты терминалдық бағдарлама қажет. Әдепкі пайдаланушы аты - pi және құпия сөз - таңқурай.

Жарық диодты индикатор

EdgeBox-RPI-200 сыртқы индикаторлар ретінде екі жасыл/қызыл қос түсті жарық диодты пайдаланады.

LED1: қуат көрсеткіші ретінде жасыл және eMMC белсенді ретінде қызыл.

LED2: 4G индикаторы ретінде жасыл және GPIO21 қосылған пайдаланушы бағдарламаланатын жарық диод ретінде қызыл, белсенділігі төмен, бағдарламаланатын.

EdgeBox-RPI-200 сонымен қатар жөндеу үшін екі жасыл түсті жарық диодты пайдаланады.

SMA қосқышы

Антенналар үшін SMA қосқышының екі тесігі бар. Антенна түрлері Mini-PCIe ұясына қандай модульдер орнатылғанына байланысты. ANT1 әдепкі бойынша Mini-PCIe ұясы үшін пайдаланылады, ал ANT2 CM4 модулінен ішкі WI-FI сигналы үшін қолданылады.

ЕСКЕРТУ: Антенналардың функциялары бекітілмеген, басқа пайдалануды қамту үшін реттелуі мүмкін.

NANO SIM картасы ұясы (қосымша)

SIM картасы тек ұялы (4G, LTE немесе ұялы байланыс технологиясына негізделген басқалар) режимінде қажет.

ЕСКЕРТУ: 

1. Тек NANO Sim картасы қабылданады, карта өлшеміне назар аударыңыз.
2. NANO SIM картасы чиптің жоғарғы жағымен салынған.

Шағын PCIe

Қызғылт сары аймақ - бұл Mini-PCIe қосымша картасының өрескел орны, тек бір m2x5 бұранда қажет.

Төмендегі кестеде барлық сигналдар көрсетілген. Толық өлшемді Mini-PCIe картасына қолдау көрсетіледі.

Түйін: 

Сигнал	PIN #	PIN #	Сигнал
	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

ЕСКЕРТУ: 

1. Барлық бос сигналдар NC (қосылмайды).
2. 4G_PWR - Mini-PCIe картасына арналған жеке қуат көзі. Оны CM6 GPIO4 арқылы өшіруге немесе қосуға болады, басқару сигналы жоғары белсенді.
3. 4G_LED сигналы LED2-ге ішкі қосылған, 2.2.8 тарауын қараңыз.
4. SPI1 сигналдары WM1302 сияқты LoraWAN картасы үшін ғана пайдаланылады.

М.2

EdgeBox-RPI-200 M KEY типті M.2 ұясымен жабдықталған. 2242 өлшемді NVME SSD картасына қолдау көрсетіледі, mSATA емес.

Драйверлер және бағдарламалау интерфейстері

Жарық диодты индикатор

Бұл пайдаланушы индикаторы ретінде пайдаланылатын жарық диоды, 2.2.8 қараңыз. Бұрынғыдай LED2 пайдаланыңызampфункцияны тексеру үшін.

• $ sudo -i #түбірлік тіркелгі артықшылықтарын қосу
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > #GPIO21 экспорттауы, ол LED2 пайдаланушының жарық диоды болып табылады
• $ cd gpio21
• $ echo out > бағыты
• $ echo 0 > мән # пайдаланушының жарық диодын қосу, LOW белсенді
  OR
• $ echo 1 > мән # пайдаланушының жарық диодты шамын өшіріңіз

Сериялық порт (RS232 және RS485)

Жүйеде екі жеке сериялық порт бар. RS1 порты ретінде /dev/ ttyACM232 және RS0 порты ретінде /dev/ ttyACM485. Бұрынғыдай RS232 пайдаланыңызampле.

$ питон
>>> импорт сериясы
>>> ser=serial.Serial(‘/dev/ttyACM1’,115200, күту уақыты=1) >>> ser.isOpen()
рас
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')

10

Mini-PCIe арқылы ұялы байланыс (қосымша)

Бұрынғыдай Quectel EC20 пайдаланыңызample және қадамдарды орындаңыз:

1. EC20 құрылғысын Mini-PCIe ұясына және тиісті ұяға микро SIM картасын салыңыз, антеннаны қосыңыз.
2. Pi/raspberry көмегімен консоль арқылы жүйеге кіріңіз.
3. Mini-PCIe ұяшығының қуатын қосыңыз және қалпына келтіру сигналын босатыңыз.

 

• $ sudo -i #түбірлік тіркелгі артықшылықтарын қосу
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > POW_ON сигналы болып табылатын #GPIO6 экспорттау
• $ echo 5 > бастапқы қалпына келтіру сигналы болып табылатын #GPIO5 экспорттау
• $ cd gpio6
• $ echo out > бағыты
• $ echo 1 > мән # Mini PCIe қуатын қосыңыз
  ЖӘНЕ
• $ cd gpio5
• $ echo out > бағыты
• $ echo 1 > мән # Mini PCIe қалпына келтіру сигналын босатыңыз

ЕСКЕРТУ: Содан кейін 4G жарық диоды жыпылықтай бастайды.

Құрылғыны тексеріңіз:

$ lsusb

Автобус 001 Құрылғы 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE модемі

$ dmesg

[185.421911] usb 1-1.3: dwc_otg көмегімен №5 жаңа жоғары жылдамдықты USB құрылғысы
[185.561937] usb 1-1.3: Жаңа USB құрылғысы табылды, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: Жаңа USB құрылғысының жолдары: Mfr = 1, Өнім = 2, SerialNumber = 0
[185.561963] usb 1-1.3: Өнім: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Өндіруші: Android
[185.651402] usbcore: тіркелген жаңа интерфейс драйвері cdc_wdm
[185.665545] usbcore: тіркелген жаңа интерфейс драйвері опциясы
[185.665593] USB сериясы: GSM модеміне тіркелген USB сериялық қолдау (1 порт)
[185.665973] 1-1.3:1.0 опциясы: GSM модемінің (1 портты) түрлендіргіші анықталды
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM модемінің (1-порт) түрлендіргіші қазір ttyUSB2-ге қосылған [185.666499] 1-1.3:1.1 опциясы: GSM модемінің (1-порт) түрлендіргіші анықталды
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM модемінің (1-порт) түрлендіргіші қазір ttyUSB3-ге қосылған [185.666880] 1-1.3:1.2 опциясы: GSM модемінің (1-порт) түрлендіргіші анықталды
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM модемінің (1-порт) түрлендіргіші қазір ttyUSB4-ге қосылған [185.667220] 1-1.3:1.3 опциясы: GSM модемінің (1-порт) түрлендіргіші анықталды
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM модемі (1-порт) түрлендіргіші енді ttyUSB5-ке қосылған [185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM құрылғысы
[ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI құрылғысы, xx:xx:xx:xx:xx:xx мекенжайында ‘qmi_wwan’ тіркеңіз
ЕСКЕРТУ: xx:xx:xx:xx:xx: xx - MAC мекенжайы

$ ifconfig -a
…… wwan0: жалаушалар=4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 желі маскасы 255.255.0.0 трансляциясы 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b префикс 64 scopeid 0x20<linka0a:6a:x41c: 60x42<link:1000c: XNUMXc: XNUMX. XNUMX (Ethernet)
RX пакеттері 0 байт 0 (0.0 B)
RX қателері 0 төмендеді 0 асып кету 0 кадр 0
TX пакеттері 165 байт 11660 (11.3 КБ)
TX қателері 0 төмендеді 0 асып кету 0 тасымалдаушылар 0 соқтығыстар 0

AT командасын қалай пайдалануға болады

$ miniterm — Қол жетімді порттар:

• 1: /dev/ttyACM0 «USB қос сериялы»
• 2: /dev/ttyACM1 «USB қос сериялы»
• 3: /dev/ttyAMA0 'ttyAMA0'
• 4: /dev/ttyUSB0 'Android'
• 5: /dev/ttyUSB1 'Android'
• 6: /dev/ttyUSB2 'Android'
• 7: /dev/ttyUSB3 'Android'

Порт индексін немесе толық атын енгізіңіз:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Кейбір пайдалы AT пәрмендері:

• AT //OK қайтару керек
• AT+QINISTAT //(U)SIM картасының инициализация күйін қайтару, жауап 7 болуы керек
• AT+QCCID //(U)SIM картасының ICCID (біріктірілген схема картасының идентификаторы) нөмірін қайтарады

Қалай теру керек

• $su түбірі
• $ cd /usr/app/linux-ppp-скрипттері
• $./quectel-pppd.sh

Содан кейін 4G жарық диоды жыпылықтайды. Сәтті болса, осылай қайтарылады

Маршрутизатор жолын қосыңыз

• $ route әдепкі gw 10.64.64.64 немесе XX.XX.XX.XX шлюзін қосыңыз

Содан кейін ping көмегімен сынақтан өтіңіз:

• $ping google.com

WDT
WDT блок-схемасы

WDT модулінің үш терминалы, кіріс, шығыс және жарық диодты индикаторы бар.

ЕСКЕРТУ: Жарық диоды қосымша болып табылады және аппараттық құралдың алдыңғы нұсқасында қол жетімді емес.

Ол қалай жұмыс істейді

1. Жүйе ҚУАТ ҚОСУ.
2. Кешігу 200 мс.
3. Жүйені қалпына келтіру үшін WDO-ға 200 мс төмен деңгейі бар теріс импульс жіберіңіз.
4. WDO жоғары қарай тартыңыз.
5. Индикатор жыпылықтаған кезде 120 секунд кешіктіріңіз (әдеттегі 1 Гц).
6. Индикаторды өшіріңіз.
7. WDT модулін белсендіру үшін WDI кезінде 8 импульсті күтіңіз және жарық диодты шамды жағыңыз.
8. WDT-FEED режиміне өтіңіз, кем дегенде бір импульс WDI жүйесіне кемінде 2 секунд сайын берілуі керек, егер олай болмаса, жүйені қалпына келтіру үшін WDT модулі теріс импульс шығаруы керек.
9. 2 өтіңіз.

RTC

RTC чипі туралы ақпарат

Жаңа нұсқа: RTC чипі NXP-тен PCF8563. Ол жүйе I2C шинасына орнатылған, i2c мекенжайы 0x51 болуы керек.

Операциялық жүйенің өзінде драйвер бар, бізге тек кейбір конфигурациялар қажет.

RTC қосыңыз

• RTC қосу үшін сізге қажет:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Содан кейін /boot/config.txt төменгі жағына келесі жолды қосыңыз
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Содан кейін жүйені қайта жүктеңіз
  • $sudo қайта жүктеу
• Содан кейін RTC қосылғанын тексеру үшін келесі пәрменді пайдаланыңыз:
  • $sudo hwclock -rv
• Шығару келесідей болуы керек:

ЕСКЕРТУ: 

1. i2c-1 драйвер нүктесі ашық және нүкте әдепкі бойынша жабық екенін тексеріңіз.
2. RTC резервтік көшірменің болжалды уақыты 15 күн.

Өнімді өзгерту ЕСКЕРТПЕ:

Ескі нұсқа: RTC чипі микрочиптен MCP79410 болып табылады. Ол I2C жүйелік шинасына орнатылған. Бұл чиптің i2c мекенжайы 0x6f болуы керек. Оны қосу үшін сізге қажет:

/etc/rc.local ашыңыз және 2 жол қосыңыз:

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

Содан кейін жүйені қалпына келтіріңіз және RTC жұмыс істейді

Қауіпсіз өшіру үшін UPS (қосымша)

UPS модулінің диаграммасы төменде келтірілген.

UPS модулі DC5V және CM4 арасына салынған, GPIO 5V қуат көзі өшірілген кезде CPU дабылы үшін пайдаланылады. Содан кейін процессор супер конденсатордың қуаты таусылғанға дейін сценарийде шұғыл әрекет жасап, «$ өшіру» іске қосуы керек. Бұл функцияны пайдаланудың тағы бір жолы - GPIO пин өзгерген кезде өшіруді бастау. Берілген GPIO пин KEY_POWER оқиғаларын тудыратын енгізу кілті ретінде конфигурацияланған. Бұл оқиға өшіруді бастау арқылы systemd-logind арқылы өңделеді. 225-тен асқан жүйелік нұсқалар енгізу құрылғысын тыңдауға мүмкіндік беретін udev ережесін қажет етеді: Анықтама ретінде /boot/overlays/README пайдаланыңыз, содан кейін /boot/config.txt файлын өзгертіңіз. dtoverlay=gpio-өшіру, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

ЕСКЕРТУ: 

1. UPS функциясы үшін қосымша ақпарат алу үшін бізге хабарласыңыз.
2. Дабыл сигналы белсенді ТӨМЕН.

Электр техникалық сипаттамалары

Қуатты тұтыну

EdgeBox-RPI-200 қуат тұтынуы қолданбаға, жұмыс режиміне және қосылған перифериялық құрылғыларға қатты байланысты. Берілген мәндерді жуық мәндер ретінде қарастыру керек. Келесі кестеде EdgeBox-RPI-200 қуат тұтыну параметрлері көрсетілген:

Ескерту: 24 В қуат көзі жағдайында, розеткаларда қосымша карта және USB құрылғылары жоқ.

Жұмыс режимі	Ток(м)	Қуат	Ескерту
Бос	81
Стресс сынағы	172		кернеу -c 4 -t 10m -v &

UPS (қосымша)

UPS модулінің сақтық көшірме уақыты жүйенің жүйелік жүктемесіне байланысты. Кейбір типтік шарттар төменде берілген. CM4 сынақ модулі Wi-Fi модулі бар 4 ГБ LPDDR4,32, XNUMX ГБ eMMC болып табылады.

Жұмыс режимі	Уақыт (секунд)	Ескерту
Бос	55
Орталық процессордың толық жүктемесі	18	кернеу -c 4 -t 10m -v &

Механикалық сызбалар

• WWW.SEEEEDSTUDIO.COM

Құжаттар / Ресурстар

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 негізіндегі Edge компьютері [pdf] Пайдаланушы нұсқаулығы EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge компьютері, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge компьютері, Raspberry PI CM4 Based Edge компьютері, CM4 Based Edge компьютері, Based Edge компьютері

Анықтамалар

• Пайдаланушы нұсқаулығы