Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge dators

Pārskatīšanas vēsture 

Pārskatīšana	Datums	Izmaiņas
1.0	17-08-2022	Izveidots
2.1	13-01-2022	Paziņojums par produkta izmaiņām

Paziņojums par produkta izmaiņām:

Kā daļu no mūsu nepārtrauktā uzlabošanas procesa mēs veicām tālāk norādītās izmaiņas aparatūras versijā D.
Šīs izmaiņas ietekmē programmatūru.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Linux apraksts ir mainīts:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Jaunā RTC adrese ir 0x51.

Ievads

EdgeBox-RPI-200 ir izturīgs malu skaitļošanas kontrolieris bez ventilatora ar Raspberry Pi datora moduli 4 (CM4) skarbai nozares videi. To var izmantot, lai savienotu lauka tīklus ar mākoņa vai IoT lietojumprogrammām. Tas ir izstrādāts no paša sākuma, lai apmierinātu izturīgu lietojumu izaicinājumus par konkurētspējīgām cenām, ideāli piemērots maziem uzņēmumiem vai maziem pasūtījumiem ar vērienīgām daudzlīmeņu prasībām.

Funkcijas

• Mūsdienīga alumīnija šasija skarbai videi
• Integrēta pasīvā siltuma izlietne
• Iebūvēta mini PCIe ligzda RF modulim, piemēram, 4G, WI-FI, Lora vai Zigbee
• SMA antenas caurumi x2
• Šifrēšanas mikroshēma ATECC608A
• Aparatūras sargsuns
• RTC ar superkondensatoru
• Izolēts DI&DO terminālis
• 35 mm DIN sliedes atbalsts
• Plašs barošanas avots no 9 līdz 36 V DC
• Pēc izvēles: UPS ar SuperCap drošai izslēgšanai*
• Raspberry Pi CM4 iebūvēts WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac**
• Raspberry Pi CM4 iebūvēts Bluetooth 5.0, aprīkots ar BLE**

Šīs funkcijas padara EdgeBox-RPI-200 izstrādātu vienkāršai uzstādīšanai un ātrai izvietošanai tipiskām rūpnieciskām lietojumprogrammām, piemēram, statusa uzraudzībai, telpu pārvaldībai, digitālajām norādēm un sabiedrisko pakalpojumu tālvadībai. Turklāt tas ir lietotājam draudzīgs vārtejas risinājums ar 4 kodoliem ARM Cortex A72, un lielākā daļa nozares protokolu var ietaupīt kopējās izvietošanas izmaksas, tostarp elektroenerģijas kabeļu izmaksas, un palīdz samazināt produkta izvietošanas laiku. Tā īpaši vieglais un kompaktais dizains ir atbilde lietošanai telpās, kurās ir ierobežota telpa, un tas nodrošina uzticamu darbību dažādās ekstremālās vidēs, tostarp transportlīdzekļos.

PIEZĪME: Lai uzzinātu vairāk par UPS funkciju, lūdzu, sazinieties ar mums. WiFi un BLE funkcijas var atrast 2GB un 4GB versijās.

Saskarnes

1. Daudzfunkcionāls fēniksa savienotājs
2. Ethernet savienotājs
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. SMA antena 1
8. Konsole (USB tips C)
9. SIM kartes slots
10. SMA antena 2

Daudzfunkcionāls fēniksa savienotājs

Piezīme	Funkcionāls nosaukums	PIN #	PIN #	Funkcionāls nosaukums	Piezīme
	SPĒKS	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

PIEZĪME: Ieteicams kabelis no 24awg līdz 16awg

Blokshēma

EdgeBox-RPI-200 apstrādes kodols ir Raspberry CM4 plate. Konkrēts pamatplāksne īsteno specifiskās funkcijas. Blokshēmu skatiet nākamajā attēlā.

Uzstādīšana

Montāža

EdgeBox-RPI-200 ir paredzēts diviem sienas stiprinājumiem, kā arī vienam ar 35 mm DIN sliedi. Skatiet nākamo attēlu, lai uzzinātu ieteicamo montāžas orientāciju.

Savienotāji un saskarnes

Barošanas avots

Piespraust nr.	Signāls	Apraksts
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Zemējums (atsauces potenciāls)

PE signāls nav obligāts. Ja nav EMI, PE savienojums var palikt atvērts.

Seriālais ports (RS232 un RS485)

Piespraust nr.	Signāls	Apraksts
4	RS232_RX	RS232 uztveršanas līnija
6	RS232_TX	RS232 pārraides līnija
8	GND	Zemējums (atsauces potenciāls)

Piespraust nr.	Signāls	Apraksts
3	RS485_A	RS485 starpības līnija augsta
5	RS485_B	RS485 starpības līnija zema
7	RS485 _GND	RS485 zemējums (izolēts no GND)

Piespraust nr.	Termināļa signāls	PIN līmenis ir aktīvs	GPIO PIN no BCM2711	PIEZĪME
09	DI0-	AUGSTS	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	AUGSTS	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	AUGSTS	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	AUGSTS	GPIO24
16	DO1_1

PIEZĪME:

PIEZĪME: 

1. DC sējtage ieejai ir 24 V (+- 10%).
2. DC sējtage izvadei jābūt zem 60 V, strāvas jauda ir 500 ma.
3. Ieejas kanāls 0 un kanāls 1 ir izolēti viens no otra
4. Izejas kanāls 0 un kanāls 1 ir izolēti viens pret otru

HDMI

Tieši savienots ar Raspberry PI CM4 plati ar TVS masīvu.

Ethernet

Ethernet interfeiss ir tāds pats kā Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT atbalstīts, pieejams caur ekranētu modulāro ligzdu. Lai izveidotu savienojumu ar šo portu, var izmantot vītā pāra kabeli vai ekranētu vītā pāra kabeli.

USB HOST

Savienotāju panelī ir divas USB saskarnes. Abām pieslēgvietām ir viens un tas pats elektroniskais drošinātājs.

PIEZĪME: Abām pieslēgvietām maksimālā strāva ir ierobežota līdz 1000 ma.

Konsole (C tipa USB)

Konsoles dizainā tika izmantots USB-UART pārveidotājs, lielākajai daļai datora OS ir draiveris, ja nē, var noderēt zemāk esošā saite: Šis ports tiek izmantots kā Linux konsoles noklusējuma iestatījums. Jūs varat pieteikties operētājsistēmā, izmantojot iestatījumus 115200,8n1 (biti: 8, paritāte: nav, apturēšanas biti: 1, plūsmas kontrole: nav). Nepieciešama arī termināla programma, piemēram, tepe. Noklusējuma lietotājvārds ir pi, un parole ir aveņu.

LED

EdgeBox-RPI-200 kā ārējos indikatorus izmanto divas zaļas/sarkanas divu krāsu gaismas diodes.

LED1: zaļš kā strāvas indikators un sarkans kā eMMC aktīvs.

LED2: zaļš kā 4G indikators un sarkans kā lietotāja programmējams LED savienots ar GPIO21, zems aktīvs, programmējams.

EdgeBox-RPI-200 atkļūdošanai izmanto arī divas zaļas krāsas LED.

SMA savienotājs

Antenām ir divi SMA savienotāju caurumi. Antenu veidi ir ļoti atkarīgi no tā, kādi moduļi ir ievietoti Mini-PCIe ligzdā. ANT1 pēc noklusējuma tiek izmantots Mini-PCIe ligzdai, un ANT2 ir paredzēts iekšējam WI-FI signālam no CM4 moduļa.

PIEZĪME: Antenu funkcijas nav fiksētas, iespējams, pielāgotas cita veida lietojumam.

NANO SIM kartes slots (pēc izvēles)

SIM karte ir nepieciešama tikai mobilā (4G, LTE vai citos, kuru pamatā ir mobilā tehnoloģija) režīmā.

PIEZĪME: 

1. Tiek pieņemta tikai NANO Sim karte, pievērsiet uzmanību kartes izmēram.
2. NANO SIM karte ir ievietota ar mikroshēmas sānu augšdaļu.

Mini-PCIe

Oranžā zona ir aptuvenā Mini-PCIe pievienošanas kartes pozīcija, ir nepieciešama tikai viena m2x5 skrūve.

Zemāk esošajā tabulā ir parādīti visi signāli. Tiek atbalstīta pilna izmēra Mini-PCIe karte.

Pinout: 

Signāls	PIN #	PIN #	Signāls
	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

PIEZĪME: 

1. Visi tukšie signāli ir NC (nav savienot).
2. 4G_PWR ir Mini-PCIe kartes individuālais barošanas avots. To var izslēgt vai ieslēgt ar CM6 GPIO4, vadības signāls ir ļoti aktīvs.
3. 4G_LED signāls ir pievienots LED2 iekšēji, skatiet 2.2.8. sadaļu.
4. SPI1 signāli tiek izmantoti tikai LoraWAN kartei, piemēram, WM1302.

M.2

EdgeBox-RPI-200 aprīkots ar M.2 M KEY tipa ligzdu. Tiek atbalstīta TIKAI 2242 izmēra NVME SSD karte, NEVIS mSATA.

Draiveri un programmēšanas saskarnes

LED

Tas ir LED, ko izmanto kā lietotāja indikatoru, skatiet 2.2.8. Izmantojiet LED2 kā piemēruample, lai pārbaudītu funkciju.

• $ sudo -i #iespējot root konta privilēģijas
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > eksportēt #GPIO21, kas ir LED2 lietotāja LED
• $ cd gpio21
• $ atbalss ārā > virziens
• $ atbalss 0 > vērtība # ieslēdziet lietotāja LED, LOW aktīvs
  OR
• $ atbalss 1 > vērtība # izslēdziet lietotāja LED

Seriālais ports (RS232 un RS485)

Sistēmā ir divi atsevišķi seriālie porti. /dev/ ttyACM1 kā RS232 ports un /dev/ ttyACM0 kā RS485 ports. Izmantojiet RS232 kā example.

$ python
>>> importēt sēriju
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyACM1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
taisnība
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')

10

Mobilais savienojums, izmantojot Mini-PCIe (pēc izvēles)

Izmantojiet Quectel EC20 kā bijušoample un rīkojieties šādi:

1. Ievietojiet EC20 Mini-PCIe ligzdā un mikro SIM karti attiecīgajā slotā, pievienojiet antenu.
2. Piesakieties sistēmā, izmantojot konsoli, izmantojiet pi/raspberry.
3. Ieslēdziet Mini-PCIe ligzdas strāvu un atlaidiet atiestatīšanas signālu.

 

• $ sudo -i #iespējot root konta privilēģijas
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > eksportēt #GPIO6, kas ir POW_ON signāls
• $ echo 5 > eksportēt #GPIO5, kas ir atiestatīts signāls
• $ cd gpio6
• $ atbalss ārā > virziens
• $ echo 1 > vērtība # ieslēdziet Mini PCIe jaudu
  UN
• $ cd gpio5
• $ atbalss ārā > virziens
• $ echo 1 > vērtība # atlaidiet Mini PCIe atiestatīšanas signālu

PIEZĪME: Pēc tam sāk mirgot 4G gaismas diode.

Pārbaudiet ierīci:

$ lsusb

Autobuss 001 Device 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE modems

$ dmesg

[ 185.421911] usb 1–1.3: jauna ātrdarbīga USB ierīce numurs 5, izmantojot dwc_otg
[ 185.561937] usb 1-1.3: atrasta jauna USB ierīce, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice=3.18
[185.561953] usb 1-1.3: jaunas USB ierīces virknes: Mfr = 1, produkts = 2, serialNumber = 0
[ 185.561963] usb 1-1.3: Produkts: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: ražotājs: Android
[ 185.651402] usbcore: reģistrēts jauns interfeisa draiveris cdc_wdm
[ 185.665545] usbcore: reģistrēta jauna interfeisa draivera opcija
[ 185.665593] usbserial: reģistrēts USB seriālais atbalsts GSM modemam (1 ports)
[ 185.665973] opcija 1-1.3:1.0: konstatēts GSM modema (1 porta) pārveidotājs
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM modema (1 porta) pārveidotājs tagad pievienots ttyUSB2 [ 185.666499] opcija 1-1.3:1.1: konstatēts GSM modema (1 porta) pārveidotājs
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM modema (1 porta) pārveidotājs tagad pievienots ttyUSB3 [ 185.666880] opcija 1-1.3:1.2: konstatēts GSM modema (1 porta) pārveidotājs
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM modema (1 porta) pārveidotājs tagad pievienots ttyUSB4 [ 185.667220] opcija 1-1.3:1.3: konstatēts GSM modema (1 porta) pārveidotājs
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM modema (1 porta) pārveidotājs tagad pievienots ttyUSB5 [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM ierīce
[185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: reģistrējieties “qmi_wwan” vietnē usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI ierīce,xx:xx:xx:xx:xx:xx
PIEZĪME: xx:xx:xx:xx:xx: xx ir MAC adrese

$ ifconfig -a
......
inet 169.254.69.13 tīkla maska ​​255.255.0.0 apraide 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefikss 64 vēriens 0x20 ēteris 0a:6x41tc thernet)
RX paketes 0 baiti 0 (0.0 B)
RX kļūdas 0 atmests 0 pārtēriņš 0 kadrs 0
TX paketes 165 baiti 11660 (11.3 KiB)
TX kļūdas 0 atmests 0 pārtēriņš 0 nesēji 0 sadursmes 0

Kā lietot AT komandu

$ miniterm — pieejamie porti:

• 1: /dev/ttyACM0 “USB Dual_Serial”
• 2: /dev/ttyACM1 “USB Dual_Serial”
• 3: /dev/ttyAMA0 “ttyAMA0”
• 4: /dev/ttyUSB0 “Android”
• 5: /dev/ttyUSB1 “Android”
• 6: /dev/ttyUSB2 “Android”
• 7: /dev/ttyUSB3 “Android”

Ievadiet porta indeksu vai pilnu nosaukumu:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Dažas noderīgas AT komandas:

• AT //jāatgriež OK
• AT+QINISTAT //atgriež (U)SIM kartes inicializācijas statusu, atbildei jābūt 7
• AT+QCCID //atgriež (U)SIM kartes ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​numuru

Kā sastādīt numuru

• $su sakne
• $ cd /usr/app/linux-ppp-scripts
• $./quectel-pppd.sh

Tad mirgo 4G gaismas diode. Ja veiksme, atgriešanās šāda

Pievienojiet maršrutētāja ceļu

• $ maršruts pievienot noklusējuma gw 10.64.64.64 vai savu vārteju XX.XX.XX.XX

Pēc tam veiciet testu ar ping:

• $ ping google.com

WDT
WDT blokshēma

WDT modulim ir trīs spailes, ieeja, izeja un LED indikators.

PIEZĪME: Gaismas diode nav obligāta un nav pieejama iepriekšējā aparatūras versijā.

Kā tas darbojas

1. Sistēmas IESLĒGTS.
2. Aizkave 200 ms.
3. Nosūtiet WDO negatīvu impulsu ar 200 ms zemu līmeni, lai atiestatītu sistēmu.
4. Pavelciet uz augšu WDO.
5. Aizkave 120 sekundes, kamēr indikators mirgo (parasti 1 Hz).
6. Izslēdziet indikatoru.
7. Pagaidiet 8 impulsus pie WDI, lai aktivizētu WDT moduli, un iedegas LED.
8. Ieslēdziet WDT-FEED režīmu, vismaz ik pēc 2 sekundēm WDI ir jāievada vismaz viens impulss, ja nē, WDT modulim ir jāizvada negatīvs impulss, lai atiestatītu sistēmu.
9. Iet uz 2.

RTC

Informācija par RTC mikroshēmu

Jauna versija: RTC mikroshēma ir PCF8563 no NXP. Tas ir uzstādīts uz sistēmas I2C kopnes, i2c adresei jābūt 0x51.

Pašā operētājsistēmā ir draiveris, tikai mums ir nepieciešamas dažas konfigurācijas.

Iespējot RTC

• Lai iespējotu RTC, jums ir nepieciešams:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Pēc tam faila /boot/config.txt apakšā pievienojiet šo rindiņu
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Pēc tam restartējiet sistēmu
  • $sudo atsāknēšana
• Pēc tam izmantojiet šo komandu, lai pārbaudītu, vai RTC ir iespējots:
  • $sudo hwclock -rv
• Izvadei jābūt šādai:

PIEZĪME: 

1. pārliecinieties, vai i2c-1 draivera punkts ir atvērts un punkts pēc noklusējuma ir aizvērts.
2. paredzamais RTC dublēšanas laiks ir 15 dienas.

Produkta maiņa PIEZĪME:

VECĀ versija: RTC mikroshēma ir MCP79410 no mikroshēmas. Tas ir uzstādīts uz sistēmas I2C kopnes. Šīs mikroshēmas i2c adresei jābūt 0x6f. Lai to iespējotu, jums ir nepieciešams:

Atveriet /etc/rc.local UN pievienojiet 2 rindas:

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

Pēc tam atiestatiet sistēmu, un RTC darbojas

UPS drošai izslēgšanai (pēc izvēles)

UPS moduļa diagramma ir norādīta zemāk.

UPS modulis ir ievietots starp DC5V un CM4, GPIO tiek izmantots, lai brīdinātu CPU, kad 5 V barošanas avots ir izslēgts. Pēc tam centrālajam procesoram skriptā ir jāveic kaut kas steidzams, pirms superkondensatora enerģijas izsīkšana ir jāveic “$ shutdown”. Vēl viens veids, kā izmantot šo funkciju, ir Sākt izslēgšanu, kad mainās GPIO tapa. Dotā GPIO pin ir konfigurēta kā ievades atslēga, kas ģenerē KEY_POWER notikumus. Šo notikumu apstrādā systemd-logind, uzsākot izslēgšanu. Sistēmas versijām, kas vecākas par 225 gadiem, ir nepieciešama udev kārtula, kas ļauj klausīties ievades ierīci: izmantojiet /boot/overlays/README kā atsauci, pēc tam modificējiet /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

PIEZĪME: 

1. Lai uzzinātu vairāk par UPS funkciju, lūdzu, sazinieties ar mums.
2. Trauksmes signāls ir aktīvs LOW.

Elektriskās specifikācijas

Enerģijas patēriņš

EdgeBox-RPI-200 enerģijas patēriņš ir ļoti atkarīgs no pielietojuma, darbības režīma un pievienotajām perifērijas ierīcēm. Dotās vērtības ir jāuzskata par aptuvenām vērtībām. Šajā tabulā parādīti EdgeBox-RPI-200 enerģijas patēriņa parametri:

Piezīme: Strāvas padeve 24V, nav pievienošanas kartes ligzdās un nav USB ierīču.

Darbības režīms	Pašreizējais (ma)	Jauda	Piezīme
Dīkstāvē	81
Stresa tests	172		spriegums -c 4 -t 10m -v &

UPS (pēc izvēles)

UPS moduļa dublēšanas laiks ir ļoti atkarīgs no sistēmas sistēmas slodzes. Daži tipiski apstākļi ir uzskaitīti zemāk. CM4 testa modulis ir 4 GB LPDDR4,32, XNUMX GB eMMC ar Wi-Fi moduli.

Darbības režīms	Laiks (sekunde)	Piezīme
Dīkstāvē	55
Pilna CPU slodze	18	spriegums -c 4 -t 10m -v &

Mehāniskie rasējumi

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Dokumenti / Resursi

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge dators [pdfLietotāja rokasgrāmata EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge dators, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge dators, Raspberry PI CM4 Based Edge dators, CM4 Based Edge dators, Based Edge dators

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata