EdgeBox-RPI4 Raspberry PI CM4 pagrindu sukurtas kraštinis kompiuteris
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
Revizijos istorija
01-05-2021 Sukurta
|
Peržiūra |
Data |
Pakeitimai |
|
1.0 |
01-05-2021 |
Sukurta |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
1. Įvadas
EdgeBox-RPI4 yra tvirtas briaunų skaičiavimo valdiklis su Raspberry Pi Computer Module 4 (CM4), skirtas atšiaurioms pramonės aplinkoms. Jis gali būti naudojamas lauko tinklams sujungti su debesies ar IoT programomis. Jis sukurtas nuo pat pradžių, kad atitiktų sudėtingų programų iššūkius konkurencingomis kainomis, idealiai tinka smulkiam verslui arba nedideliems užsakymams, kuriems keliami dideli kelių lygių reikalavimai.
1.1 Savybės
- Šiuolaikinė aliuminio važiuoklė atšiaurioms aplinkoms
- Integruotas pasyvus šilumos kriauklė
- Integruotas mini PCIe lizdas RF moduliui, pvz., 4G, WI-FI, Lora arba Zigbee
- SMA antenos angos x2
- Integruotas UPS su superdangteliu saugiam išjungimui
- Šifravimo lustas ATECC608A
- Aparatūros sargybinis
- RTC su super kondensatoriumi
- Izoliuotas DI&DO terminalas
- 35 mm DIN bėgio atrama
- Platus maitinimo šaltinis nuo 9 iki 36 V DC
Dėl šių savybių EdgeBox-RPI4 sukurtas taip, kad būtų lengva nustatyti ir greitai įdiegti įprastose pramonės srityse, pavyzdžiui, būsenos stebėjimas, patalpų valdymas, skaitmeniniai ženklai ir nuotolinis komunalinių paslaugų valdymas. Be to, tai patogus šliuzo sprendimas su 4 branduolių ARM Cortex A72, o dauguma pramonės protokolų gali sutaupyti visų diegimo išlaidų, įskaitant elektros maitinimo kabelių išlaidas, ir padėti sutrumpinti produkto diegimo laiką. Itin lengvas ir kompaktiškas jo dizainas yra tinkamas naudojimui ribotoje erdvėje, todėl jis gali patikimai veikti įvairiose ekstremaliose aplinkose, įskaitant transporto priemonėse.
1.2 Sąsajos
|
Pastaba |
Funkcionalus pavadinimas |
PIN kodas |
PIN kodas |
Funkcionalus pavadinimas |
Pastaba |
|
|
GALIA |
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 |
DO0_0 |
|
|
|
DI1+ |
15 |
16 |
DO0_1 |
|
PASTABA: Siūlomas 24awg–16awg kabelis
2 Ethernet jungtis
3 USB 2.0 x 2
4 HDMI
5 LED2
6 LED1
7 SMA antena 1
8 Konsolė (USB tipas C)
9 SIM kortelės lizdas
10 SMA antena 2
1.3 Blokinė diagrama
EdgeBox-RPI4 apdorojimo šerdis yra Raspberry CM4 plokštė. Speciali „OpenEmbed“ pagrindinė plokštė įgyvendina specifines funkcijas. Kitame paveikslėlyje rasite blokinę schemą.
2. Montavimas
2.1 Montavimas
EdgeBox-RPI4 skirtas dviem sieniniams laikikliams, taip pat vienam su 35 mm DIN bėgeliu. Žr. kitą paveikslą rekomenduojamai montavimo orientacijai.
www.OpenEmbed.com8
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
2.2 Jungtys ir sąsajos
2.2.1 Maitinimas
|
PIN kodas |
Signalas |
Aprašymas |
|
1 |
POWER_IN |
DC 9-36V |
|
2 |
GND |
Įžeminimas (atskaitos potencialas) |
GND įžeminimas (atskaitos potencialas)
The PE signalas yra neprivalomas. Jei nėra EMI, PE jungtis gali likti atidaryta.
2.2.2 Nuoseklus prievadas (RS232 ir RS485)
|
PIN kodas |
Signalas |
Aprašymas |
|
4 |
RS232_RX |
RS232 priėmimo linija |
|
6 |
RS232_TX |
RS232 perdavimo linija |
|
8 |
GND |
Įžeminimas (atskaitos potencialas) |
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
RS485_GND signalas yra izoliuotas „GND“ signalu. Jei naudojamas ekranuotas vytos poros laidas, RS485_GND yra prijungtas prie ekrano.
PASTABA: Viduje sumontuotas 120 omų galinis rezistorius, skirtas RS485.
|
PIN kodas |
Signalas |
Aprašymas |
|
3 |
RS485_A |
RS485 skirtumo linija aukšta |
|
5 |
RS485_B |
RS485 skirtumo linija žema |
|
7 |
RS485 _GND |
RS485 įžeminimas (izoliuotas nuo GND) |
RS485_GND signalas yra izoliuotas „GND“ signalu. Jei naudojamas ekranuotas vytos poros laidas, RS485_GND yra prijungtas prie ekrano.
PASTABA: Viduje sumontuotas 120 omų galinis rezistorius, skirtas RS485.
2.2.3 DI & DO
|
PIN kodas |
terminalo signalas |
aktyvus |
BCM2711 |
PASTABA |
|
09 |
DI0- |
AUKŠTAS |
GPIO17 |
|
|
11 |
DI0+ |
|||
|
13 |
DI1- |
AUKŠTAS |
GPIO27 |
|
|
15 |
DI1+ |
|||
|
10 |
DO0_0 |
AUKŠTAS |
GPIO23 |
|
|
12 |
DO0_1 |
|||
|
14 |
DO1_0 |
AUKŠTAS |
GPIO24 |
|
|
16 |
DO1_1 |
PASTABA:
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
PASTABA:
1. DC ttage įvesties įtampa yra 24 V (+- 10%).
2. DC ttage išėjimo įtampa turi būti mažesnė nei 60 V, srovės talpa yra 500 ma.
3. Įvesties 0 kanalas ir 1 kanalas yra izoliuoti vienas nuo kito
4. 0 kanalas ir 1 išvesties kanalas yra izoliuoti vienas nuo kito
2.2.4 HDMI
Tiesiogiai prijungtas prie Raspberry PI CM4 plokštės su TVS masyvu.
2.2.5 Ethernet
Ethernet sąsaja yra tokia pati kaip Raspberry PI CM4,10, palaikoma 100/1000/XNUMX-BaseT, pasiekiama per ekranuotą modulinis lizdas. Vytos poros kabelis arba ekranuotas tPrie šio prievado prijungti galima naudoti vingiuotos poros kabelį.
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
2.2.6 USB HOSTAS
Jungties skydelyje yra dvi USB sąsajos. Abiejuose prievaduose yra tas pats elektroninis saugiklis.
PASTABA: Didžiausia abiejų prievadų srovė yra ribojama iki 1000 ma.
2.2.7 Konsolė (USB tipas C)
Konsolės konstrukcijoje buvo naudojamas USB-UART keitiklis, dauguma kompiuterio OS turi tvarkyklę, jei ne, žemiau esanti nuoroda gali būti naudinga: https://www.silabs.com/products/interface/usb-bridges/classic-usb-bridges/device.cp2104 Šis prievadas naudojamas kaip numatytasis Linux konsolės. Galite prisijungti prie OS naudodami 115200,8n1 (bitai: 8,Paritetas: nėra, stabdymo bitai: 1, srauto valdymas: nėra). Taip pat reikalinga terminalo programa, pvz., glaistas. Numatytasis vartotojo vardas yra pi, o slaptažodis yra raspberry.
2.2.8 LED
„EdgeBox-RPI4“ naudoja du žalius/raudonus dviejų spalvų šviesos diodus kaip išorinius indikatorius.
LED1: žalia kaip maitinimo indikatorius ir raudona kaip eMMC aktyvus.
LED2: žalia kaip 4G indikatorius ir raudonas kaip vartotojo programuojamas šviesos diodas, prijungtas prie GPIO21, mažai aktyvus, programuojamas.
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
„EdgeBox-RPI4“ derinimui taip pat naudoja du žalios spalvos LED.
2.2.9 SMA jungtis
Antenoms yra dvi SMA jungties angos. Antenos tipai labai priklauso nuo to, kokie moduliai įtaisyti į Mini-PCIe lizdą. ANT1 yra numatytasis, naudojamas Mini-PCIe lizdui, o ANT2 - Internal WI-FI signalas iš CM4 modulio. 1. Antenų funkcijos nėra fiksuotos, gali būti pritaikytos kitoms reikmėms.2.2.10 NANO SIM kortelės lizdas
SIM kortelė reikalinga tik korinio ryšio (4G, LTE ar kituose, pagrįstuose korinio ryšio technologija) režimu.
PASTABOS:
1. Antenų funkcijos nėra fiksuotos, gali būti pritaikytos kitoms reikmėms.
2.2.10 NANO SIM kortelės lizdas
SIM kortelė reikalinga tik korinio ryšio (4G, LTE ar kituose, pagrįstuose korinio ryšio technologija) režimu.
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
PASTABOS:
- OPriimama tik NANO Sim kortelė, atkreipkite dėmesį į kortelės dydį.
- NANO SIM kortelė yra įdėta su lusto šone.
2.2.11 Mini-PCIe ![]()
Oranžinė sritis yra apytikslė Mini-PCIe papildomos kortelės padėtis, tik viena reikalingas m2x5 varžtas.
Žemiau esančioje lentelėje parodyti visi signalai. Palaikoma viso dydžio Mini-PCIe kortelė.
|
Signalas |
PIN Nr. |
PIN Nr. |
PIN# signalas |
|
|
1 |
5 |
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 |
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
18 BND 20 21 22 PERST# 24 4G_PWR 26 GND 27 28 29 30 UART_PCIE_TX 32 UART_PCIE_RX 34 GND 35 36 USB_DM
|
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 |
N3 PASTABA: 4G_LED signalas prijungtas prie LED2 internally, žr. o skyriųf 2.2.8.
N4 PASTABA: SPI1 signalai naudojami tik Lora WAN automobilisd, pvz., SX1301, SX1302 į priekįmtjis third kompany.
2.2.12 M.2
EdgeBox-RPI4 įrengtas M.2 M KEY tipo lizdas. Yra TIK 2242 dydžio NVME SSD kortelė palaikymas, NE msata.
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
3. Tvarkyklės ir programavimo sąsajos
3.1 LED ![]()
Tai šviesos diodas, naudojamas kaip vartotojo indikatorius, žr. 2.2.8.
Naudokite LED2 kaip pvzample išbandyti funkciją.
$ sudo -i #įgalinti root paskyros teises
$ cd /sys/class/gpio
$ echo 21 > eksportuoti #GPIO21, kuris yra LED2 $ cd gpio21 vartotojo šviesos diodas
$ echo out > kryptis
$ echo 0 > reikšmė # įjunkite vartotojo šviesos diodą, LOW aktyvus $ echo 1 > vertė # išjunkite vartotojo šviesos diodą
3.2 Nuoseklus prievadas (RS232 ir RS485)
Sistemoje yra du atskiri nuoseklieji prievadai. /dev/ttyUSB1 kaip RS232 prievadas ir/dev/ttyUSB0 kaip RS485 prievadą. Naudokite RS232 kaip pvzample. $ Python
>>> importuoti seriją
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyUSB1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')
3.3 Korinis per Mini-PCIe
Naudokite Quectel EC20 kaip buvample ir atlikite šiuos veiksmus:
1. Įkiškite EC20 į Mini-PCIe lizdą ir mikro SIM kortelę į atitinkamą lizdą, prijunkite anteną.
2. Prisijunkite prie sistemos per konsolę naudodami pi/raspberry.
3. Įjunkite Mini-PCIe lizdo maitinimą ir atleiskite atstatymo signalą. $ sudo -i #įgalinti root paskyros teises
$ cd /sys/class/gpio
$ echo 6 > eksportuoti #GPIO6, kuris yra POW_ON signalas
$ echo 5 > eksportuoti #GPIO5, kuris yra iš naujo nustatytas signalas
$ cd gpio6
$ echo out > kryptis
$ echo 1 > value # įjunkite Mini PCIe maitinimą tiesa
$ cd gpio5
$ echo out > kryptis
$ echo 1 > value # atleiskite Mini PCIe atstatymo signalą
PASTABA: Tada pradeda mirksėti 4G šviesos diodas.
4. Patikrinkite įrenginį:
$ lsusb
$ Bus 001 Įrenginys 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE modemas
…… $ dmesg
IR
$
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
[ 185.421911] usb 1–1.3: naujas didelės spartos USB įrenginys Nr. 5 naudojant dwco tg
[ 185.561937] usb 1-1.3: rastas naujas USB įrenginys, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18[ 185.561953] usb 1–1.3: naujos USB įrenginio eilutės: Mfr=1, gaminys = 2, serijos numeris = 0[ 185.561963] usb 1-1.3: Produktas: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Gamintojas: Android
[ 185.651402] usbcore: užregistruota nauja sąsajos tvarkyklė cdc_wdm
[ 185.665545] usbcore: užregistruota nauja sąsajos tvarkyklės parinktis [ 185.665593] usbserial: USB serijos palaikymas, užregistruotas GSM modemui (1 prievadas) [ 185.665973] 1-1.3:1.0 parinktis: aptiktas GSM modemo (1 prievado) keitiklis [ 185.666283] usb 1-1.3: GSM modemo (1 prievado) keitiklis dabar prijungtas prie ttyUSB2
[ 185.666499] 1-1.3:1.1 parinktis: aptiktas GSM modemo (1 prievado) keitiklis [ 185.666701] usb 1-1.3: GSM modemo (1 prievado) keitiklis dabar prijungtas prie ttyUSB3
[ 185.666880] 1-1.3:1.2 parinktis: aptiktas GSM modemo (1 prievado) keitiklis [ 185.667048] usb 1-1.3: GSM modemo (1 prievado) keitiklis dabar prijungtas prie ttyUSB4
[ 185.667220] parinktis 1-1.3:1.3: aptiktas GSM modemo (1 prievado) keitiklis [ 185.667384] usb 1-1.3: GSM modemo (1 prievado) keitiklis dabar prijungtas prie ttyUSB5
[ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM įrenginys [ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: registruokite „qmi_wwan“ adresu usb-3fusbW-980000.MI.1.3.
……
xx:xx:xx:xx:xx:xx yra MAC adresas.
$ ifconfig -a
……wwan0: vėliavėlės=4163 mtu 1500 inet 169.254.69.13 tinklo kaukė 255.255.0.0 transliacija 169.254.255.255inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefixlen 64 apimtis 0x20eteris 0a:e6:41:60:cf:42 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX paketai 0 baitų 0 (0.0 B)
RX klaidos 0 atmestas 0 viršijimas 0 kadras 0
TX paketai 165 baitų 11660 (11.3 KiB)
TX klaidos 0 nukrito 0 viršijimas 0 nešėjas 0 susidūrimai 0 5. Kaip naudoti AT komandą
$ miniterm – galimi prievadai:
— 1: /dev/ttyAMA0 „ttyAMA0“
— 2: /dev/ttyUSB0 „CP2105 Dual USB to UART Bridge Controller“ — 3: /dev/ttyUSB1 „CP2105 Dual USB to UART Bridge Controller“ — 4: /dev/ttyUSB2 „Android“
— 5: /dev/ttyUSB3 „Android“
— 6: /dev/ttyUSB4 „Android“
įrenginys,xx:xx:xx:xx:xx:xx
— 7: /dev/ttyUSB5 „Android“
— Įveskite prievado indeksą arba visą pavadinimą:
$ mini terminas /dev/ttyUSB5 115200
Keletas naudingų AT komandų:
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
- AT //turėtų grįžti OK
- AT+QINISTAT //grąžina (U)SIM kortelės inicijavimo būseną, atsakymas turi būti 7
- AT+QCCID //grąžina (U)SIM kortelės ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) numerį
6. Kaip skambinti ![]()
$su šaknis
$ cd /usr/app/linux-ppp-scripts
Tada mirksi 4G lemputė.
Jei pasiseks, grąža taip:
7. Pridėkite maršrutizatoriaus kelią
$ maršrutas pridėkite numatytąjį gw 10.64.64.64 arba savo šliuzą XX.XX.XX.XX Tada atlikite testą
$ ping google.com
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
3.4 WDT
3.4.1 WDT blokinė diagrama
WDT modulis turi tris gnybtus, input, išvestis ir LED indikatorius.
WDI (GPIO25) WDO (sistemos RST Nr.)
Pastaba: LED yra neprivaloma ir nepasiekiamas anksčiaur aparatinės įrangos versija.
3.4.2 Kaip tai veikia
1. Sistemaem ĮJUNGTI.
2. Delay 200 ms.
3. Siųsti WDO yra neigiamastive impulsas su 200ms žemas lygis, norint iš naujo nustatyti sistema.
4. Traukti iki WDO.
5. Delay 120 sekundžių, kol indikatorius mirksihing (įprastai 1hz).
3 V 3
6. Pasukite išjungtas indikatorius.
7. Palaukite už 8 impulsus WDI į aktyvųjį WDT modulį ir uždegkite šviesos diodą.
8. Įeikite į WDT-FEED režimas , bent vienas pulse turėtų būti tiekiama į WDI bent kas 2 sekundes, jei ne, WDT modulis turi išvesti neigiamą impulsą, kad iš naujo nustatytų sistemą.
9. Eikite į 2.
ŽALIAS LED WDT
3.5 RTC
TRTC lustas yra MCP79410 iš mikroschemos. Jis sumontuotas ant systiebas I2C magistralė. R16 22R R0402
R17 22R R0402
3.5.1
GPIO2 GPIO3
I2C_SDA I2C_SCL
www.OpenEmbed.com21
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
Pačioje OS viduje yra tvarkyklė, tik mums reikia tam tikrų konfigūracijų. Atidarykite /etc/rc.local IR pridėkite 2 eilutes:
echo "mcp7941x 0x6f" > /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device hwclock -s
Tada iš naujo nustatykite sistemą ir RTC veikia.
1.įsitikinkite, kad i2c-1 tvarkyklės taškas yra atidarytas, o taškas uždarytas pagal numatytuosius nustatymus. 2. numatomas RTC atsarginės kopijos laikas yra 15 dienų.
3.10 UPS saugiam išjungimui UPS modulio schema pateikta žemiau.
3.5.2
Pastaba：
UPS modulis yra įdėtas tarp DC5V ir CM4, GPIO naudojamas signalizuoti CPU, kai nutrūksta 5 V maitinimo šaltinis. Tada centrinis procesorius turėtų ką nors skubiai atlikti scenarijuje prieš išeikvodamas energiją super kondensatorius ir paleiskite „$shutdown“ Kitas būdas naudoti šią funkciją yra inicijuoti išjungimą, kai pasikeičia GPIO kaištis. Nurodytas GPIO kaištis sukonfigūruotas kaip įvesties raktas, generuojantis KEY_POWER įvykius. Šį įvykį tvarko sistemos prisijungimas inicijuojant išjungimą. Sistemos d versijos, senesnės nei 225, reikia udev taisyklės, leidžiančios klausytis įvesties
www.OpenEmbed.com22
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
Naudokite /boot/overlays/README kaip nuoroda, tada pakeiskite /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1
PASTABA:Pavojaus signalas yra aktyvus LOW.
įrenginys:
EdgeBox-RPI4 vartotojo vadovas
4. Elektros specifikacijos
4.1 Energijos suvartojimas
The EdgeBox-RPI4 energijos suvartojimas labai priklauso nuo programos, veikimo režimo ir prijungtų išorinių įrenginių. Pateiktos vertės turi būti vertinamos kaip apytikslės vertės. Šioje lentelėje pateikiami EdgeBox-RPI4 energijos suvartojimo parametrai: Pastaba: Su sąlyga, kad maitinimas yra 24 V, nėra papildomos kortelės lizduose ir nėra USB įrenginių. Veikimo būdas 81Įtempių testas 172 streso -c 4 -t 10m -v &
| Veikimo režimas | Dabartinis (ma) | Galia | Pastaba |
| Tuščia eiga | 81 | ||
| Streso testas | 172 |
įtempis -c 4 -t 10m -v &
|
|
4.2 UPS
The UPS modulio atsarginės kopijos laikas labai priklauso nuo sistemos apkrovos. Pateikiamos kai kurios tipinės sąlygos žemiau. Bandomasis CM4 modulis yra 4 GB LPDDR4,32, XNUMX GB eMMC su Wi-FI moduliu. Veikimo režimas 55Visa CPU 18 apkrova streso -c 4 -t 10m -v &5. Mechaniniai brėžiniai
| Veikimo režimas | Dabartinis (ma) | Galia | Pastaba |
| Tuščia eiga | 55 | ||
| Pilna procesoriaus apkrova | 18 |
įtempis -c 4 -t 10m -v &
|
|
5. Mechaniniai brėžiniai
TBD
Dokumentai / Ištekliai
 |
„OpenEmbed EdgeBox-RPI4 Raspberry PI CM4“ pagrindu veikiantis krašto kompiuteris [pdf] Naudotojo vadovas EdgeBox-RPI4, Raspberry PI CM4 pagrįstas kraštinis kompiuteris, EdgeBox-RPI4 Raspberry PI CM4 kraštinis kompiuteris, CM4 pagrįstas kraštinis kompiuteris, kompiuteris su briaunomis, kompiuteris |
