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

Tantara fanavaozana 

fanitsiana	Daty	FIOVANA
1.0	17-08-2022	NAMORONA NY
2.1	13-01-2022	Fampandrenesana fanovana vokatra

Fanamarihana fanovana vokatra:

Ao anatin'ny fizotry ny fanatsarana mitohy, dia nanao ny fanovana etsy ambany izahay amin'ny dikan-teny D.
Misy fiantraikany amin'ny rindrambaiko noho io fiovana io.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Ny famaritana ao amin'ny Linux dia niova:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Ny adiresin'ny RTC vaovao dia 0x51.

Sava lalana

EdgeBox-RPI-200 dia mpankafy masiaka tsy misy Edge Computing Controller miaraka amin'ny Raspberry Pi Computer Module 4 (CM4) ho an'ny tontolo indostrialy henjana. Azo ampiasaina hampifandraisana ireo tambajotra an-tsaha amin'ny rindranasa rahona na IoT. Izy io dia natao hatrany am-boalohany mba hiatrehana ny fanamby amin'ny fampiharana mafy orina amin'ny vidiny mifaninana, mety ho an'ny orinasa madinika na baiko kely miaraka amin'ny fitakiana ambaratonga maro.

Toetoetra

• Chassis Aluminum manara-penitra ho an'ny tontolo Harsh
• Mitambatra hafanana passive milentika
• Socket mini PCIe natao ho an'ny maody RF, toy ny 4G, WI-FI, Lora na Zigbee
• Lavaka antena SMA x2
• Ireo singa mifandraika amin'ny ATECC608A
• Hardware Watchdog
• RTC miaraka amin'ny Super Capacitor
• Terminale DI&DO mitoka-monina
• 35mm DIN Rail fanohanana
• Wide famatsiana herinaratra avy amin'ny 9 ka hatramin'ny 36V DC
• Azo atao: UPS miaraka amin'ny SuperCap ho an'ny fanakatonana azo antoka*
• Raspberry Pi CM4 onboard WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac misy fitaovana**
• Raspberry Pi CM4 amin'ny Bluetooth 5.0, fitaovana BLE**

Ireo endri-javatra ireo dia mahatonga ny EdgeBox-RPI-200 natao ho an'ny fametrahana mora sy fametrahana haingana ho an'ny fampiharana indostrialy mahazatra, toy ny fanaraha-maso ny sata, ny fitantanana ny trano, ny famantarana nomerika ary ny fanaraha-maso lavitra ny sampan-draharaham-panjakana. Fanampin'izay, vahaolana vavahady mora ampiasaina miaraka amin'ny 4 cores ARM Cortex A72 ary ny ankamaroan'ny protocols amin'ny indostria dia afaka mitahiry ny vidin'ny fandefasana manontolo ao anatin'izany ny vidin'ny tariby herinaratra ary manampy amin'ny fampihenana ny fotoana fandefasana ny vokatra. Ny endrika faran'izay maivana sy malefaka no valiny ho an'ny fampiharana amin'ny tontolo manetriketrika habakabaka manome antoka fa afaka miasa am-pahatokiana amin'ny tontolo mahery vaika isan-karazany ao anatin'izany ny fampiharana ao anaty fiara.

FANAMARIHANA: Ho an'ny asa UPS azafady mifandraisa aminay raha mila fanazavana fanampiny. Ny endri-javatra WiFi sy BLE dia hita amin'ny dikan-teny 2GB sy 4GB.

interface

1. Multi-Func phoenix connector
2. Ethernet connector
3. USB 2.0x2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. Antenna SMA 1
8. Console (karazana USB C)
9. slot karatra SIM
10. Antenna SMA 2

Multi-Func phoenix connector

Fanamarihana	Anaran'ny asa	PIN #	PIN#	Anaran'ny asa	Fanamarihana
	fahefana	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

FANAMARIHANA: 24awg hatramin'ny 16awg cable no soso-kevitra

Block Diagram

Ny fototry ny fanodinana ny EdgeBox-RPI-200 dia board Raspberry CM4. Ny birao fototra manokana dia mampihatra ireo endri-javatra manokana. Jereo ny sary manaraka ho an'ny kisary sakana.

Fametrahana

fitomboan'ny

Ny EdgeBox-RPI-200 dia natao ho an'ny rindrina roa, ary ny iray misy 35mm DIN-rail. Jereo ny sary manaraka ho an'ny orientation apetraka.

Connectors sy Interfaces

Herin'aratra

Pin #	famantarana	Description
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Tany (Potentiel Reference)

Ny famantarana PE dia tsy voatery. Raha tsy misy ny EMI dia afaka misokatra ny fifandraisana PE.

Serial Port (RS232 sy RS485)

Pin #	famantarana	Description
4	RS232_RX	RS232 mandray tsipika
6	RS232_TX	Takelaka data RS232
8	GND	Tany (Potentiel Reference)

Pin #	famantarana	Description
3	RS485_A	Ny haavon'ny toerana avo indrindra dia ny RS485
5	RS485_B	Ny laharana ambany indrindra amin'ny RS485
7	RS485 _GND	RS485 Ground (misaraka amin'ny GND)

Pin #	Famantarana ny terminal	PIN Level of active	PIN an'ny GPIO avy amin'ny BCM2711	FANAMARIHANA
09	DI0-	AVO	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	AVO	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	AVO	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	AVO	GPIO24
16	DO1_1

FANAMARIHANA:

FANAMARIHANA: 

1. DC voltage ho an'ny fampidirana dia 24V (+- 10%).
2. DC voltage ho an'ny vokatra dia tokony ho eo ambanin'ny 60V, ny fahaiza-manao amin'izao fotoana izao dia 500ma.
3. Ny fantsona 0 sy ny fantsona 1 amin'ny fidirana dia mitokana
4. Ny fantsona 0 sy ny fantsona 1 amin'ny vokatra dia mitokana

HDMI

Mifandray mivantana amin'ny birao Raspberry PI CM4 miaraka amin'ny laharan'ny TVS.

Ethernet

Ny interface Ethernet dia mitovy amin'ny Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT tohana, azo alaina amin'ny alàlan'ny jack modular voaaro. Cable pair miolakolaka na tariby miolakolaka voaaro dia azo ampiasaina hampifandraisana amin'ity seranana ity.

USB-HOST

Misy roa USB interface tsara eo amin'ny tontonana connector. Ny seranan-tsambo roa dia mizara ny fuse elektronika mitovy.

FANAMARIHANA: Voafetra amin'ny 1000ma ny ankehitriny max ho an'ny seranana roa.

Console (USB karazana-C)

Ny famolavolana ny console dia nampiasa USB-UART converter, ny ankamaroan'ny OS amin'ny solosaina dia manana ny mpamily, raha tsy izany, ny rohy eto ambany dia mety ilaina: Ity seranana ity dia ampiasaina ho default amin'ny console Linux. Azonao atao ny miditra ao amin'ny OS mampiasa ny toe-javatra 115200,8n1(Bits: 8, Parity: Tsy misy, Stop Bits: 1, Flow Control: None). Ilaina ihany koa ny programa terminal toy ny putty. Ny anaran'ny mpampiasa default dia pi ary ny tenimiafina dia raspberry.

LED

EdgeBox-RPI-200 dia mampiasa LED roa loko maitso/mena roa ho famantarana ivelany.

LED1: maitso ho famantarana hery ary mena toy ny eMMC mavitrika.

LED2: maitso toy ny famantarana 4G ary mena toy ny mpampiasa programmable nitarika mifandray amin'ny GPIO21, ambany mavitrika, programmable.

EdgeBox-RPI-200 koa dia mampiasa LED loko maitso roa ho an'ny debug.

SMA Connector

Misy lavaka roa SMA Connector ho an'ny antena. Ny karazana antenna dia tena miankina amin'ny modules napetraka ao amin'ny socket Mini-PCIe. Ny ANT1 dia ampiasaina ho an'ny socket Mini-PCIe ary ny ANT2 dia ho an'ny famantarana WI-FI anatiny avy amin'ny maody CM4.

FANAMARIHANA: Ny fiasan'ny antenne dia tsy raikitra, mety amboarina mba handrakotra ny fampiasana hafa.

Slot karatra SIM NANO (tsy voatery)

Ny karatra SIM dia ilaina amin'ny fomba finday (4G, LTE na hafa mifototra amin'ny teknolojia finday).

FANAMARIHANA: 

1. Ny karatra SIM NANO ihany no ekena, tandremo ny haben'ny karatra.
2. Ny karatra SIM NANO dia ampidirina amin'ny sisiny ambony.

Mini-PCIe

Ny faritra voasary dia ny toerana misy karatra fanampiny Mini-PCIe, visy m2x5 iray ihany no ilaina.

Ny tabilao etsy ambany dia mampiseho ny famantarana rehetra. Ny karatra Mini-PCIe habe feno dia tohana.

Pinout: 

famantarana	PIN#	PIN#	famantarana
	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

FANAMARIHANA: 

1. Ny famantarana banga rehetra dia NC (tsy mifandray).
2. 4G_PWR no famatsiana herinaratra ho an'ny karatra Mini-PCIe. Afaka mihidy na mitodika amin'ny GPIO6 an'ny CM4, ny mari-pamantarana fanaraha-maso dia mavitrika.
3. 4G_LED famantarana dia mifandray amin'ny LED2 anatiny, jereo ny fizarana 2.2.8.
4. Ny famantarana SPI1 dia tsy ampiasaina afa-tsy amin'ny karatra LoraWAN, toy ny WM1302.

M.2

Ny EdgeBox-RPI-200 dia manana socket M.2 amin'ny karazana M KEY. Ny karatra NVME SSD 2242 ihany no tohana, fa tsy mSATA.

Drivers sy Programming Interfaces

LED

Ny LED dia ampiasaina ho famantarana mpampiasa, jereo ny 2.2.8. Ampiasao ny LED2 ho toy ny example mba hizaha toetra ny asa.

• $ sudo -i #enable ny tombontsoan'ny kaonty root
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > fanondranana # GPIO21 izay LED mpampiasa LED2
• $cd gpio21
• $ echo out > direction
• $ echo 0 > sanda # avereno ny LED mpampiasa, LOW mavitrika
  OR
• $ echo 1> sanda # vonoy ny LED mpampiasa

Serial Port (RS232 sy RS485)

Misy seranana serial roa manokana ao amin'ny rafitra. Ny / dev/ ttyACM1 ho seranan-tsambo RS232 ary / dev/ ttyACM0 ho seranan-tsambo RS485. Ampiasao RS232 ho toy ny talohaample.

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

10

Cellular over Mini-PCIe (tsy voatery)

Ampiasao ny Quectel EC20 ho toy ny talohaample ary araho ny dingana:

1. Ampidiro ao amin'ny socket Mini-PCIe ny EC20 sy ny karatra SIM micro amin'ny slot mifandraika, ampifandraiso ny antenne.
2. Midira ao amin'ny rafitra amin'ny alàlan'ny console mampiasa pi/raspberry.
3. Alefaso ny herin'ny socket Mini-PCIe ary avoaka ny famantarana famerenana.

 

• $ sudo -i #enable ny tombontsoan'ny kaonty root
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > fanondranana #GPIO6 izay famantarana POW_ON
• $ echo 5> fanondranana #GPIO5 izay famantarana famerenana
• $cd gpio6
• $ echo out > direction
• $ echo 1 > sanda # avereno ny herin'ny Mini PCIe
  SY
• $cd gpio5
• $ echo out > direction
• $ echo 1> sanda # mamoaka ny famantarana reset an'ny Mini PCIe

FANAMARIHANA: Avy eo dia manomboka mitselatra ny LED an'ny 4G.

Jereo ny fitaovana:

$ lsusb

Bus 001 Fitaovana 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE modem

$ dmesg

[185.421911] usb 1-1.3: fitaovana USB haingam-pandeha vaovao laharana 5 mampiasa dwc_otg
[185.561937] usb 1-1.3: Fitaovana USB vaovao hita, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: New string device USB: Mfr = 1, Product = 2, SerialNumber = 0
[ 185.561963] usb 1-1.3: Vokatra: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Mpanamboatra: Android
[185.651402] usbcore: mpamily interface vaovao cdc_wdm
[185.665545] usbcore: safidy mpamily interface vaovao voasoratra anarana
[185.665593] usbserial: Fanohanana Serial USB voasoratra ho an'ny modem GSM (1-port)
[185.665973] safidy 1-1.3:1.0: GSM modem (1-port) converter hita
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter izao miraikitra amin'ny ttyUSB2 [ 185.666499] safidy 1-1.3:1.1: GSM modem (1-port) converter hita
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter izao miraikitra amin'ny ttyUSB3 [ 185.666880] safidy 1-1.3:1.2: GSM modem (1-port) converter hita
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter izao miraikitra amin'ny ttyUSB4 [ 185.667220] safidy 1-1.3:1.3: GSM modem (1-port) converter hita
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter izao miraikitra amin'ny ttyUSB5 [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM fitaovana
[185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: misoratra anarana 'qmi_wwan' amin'ny usb-3f980000.usb-1.3, fitaovana WWAN/QMI,xx:xx:xx:xx:xx:xx
FANAMARIHANA: xx:xx:xx:xx:xx: xx no adiresy MAC

$ ifconfig -a
…… wwan0: saina = 4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 netmask 255.255.0.0 broadcast 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefixlen 64 scopeid 0x20 etera: 0a:6:41 thernet)
Fonosana RX 0 byte 0 (0.0 B)
Ny fahadisoana RX 0 dia nihena 0 nihoatra ny 0 frame 0
Fonosana TX 165 byte 11660 (11.3 KiB)
Fahadisoana TX 0 nilatsaka 0 nihoatra ny 0 mpitatitra 0 fifandonana 0

Ahoana ny fampiasana baiko AT

$ miniterm — Seranana azo alaina:

• 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'

Ampidiro ny index port na anarana feno:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Didy AT mahasoa sasany:

• AT // tokony hiverina OK
• AT+QINISTAT //avereno ny sata fanombohana ny karatra SIM (U), tokony ho 7 ny valiny
• AT+QCCID //mamerina ny laharana ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​an'ny karatra SIM (U)

Ahoana no hiantsoana

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

Avy eo dia mitselatra ny led 4G. Raha fahombiazana, ny fiverenana toy izao

Ampio ny lalana router

• $ route ampio default gw 10.64.64.64 na ny vavahadinao XX.XX.XX.XX

Manaova fitsapana amin'ny ping:

• $ ping google.com

WDT
Block diagram an'ny WDT

Ny maodely WDT dia manana terminal telo, fampidirana, famoahana ary famantarana LED.

FANAMARIHANA: Ny LED dia tsy azo atao ary tsy hita amin'ny dikan-fitaovana teo aloha.

Ahoana ny fiasan'izany

1. System POWER ON.
2. Fahatarana 200ms.
3. Alefaso ny WDO pulse ratsy miaraka amin'ny haavo ambany 200ms hamerenana ny rafitra.
4. Misintona ny WDO.
5. Fanemorana 120 segondra raha mitselatra ny famantarana (mahazatra 1hz).
6. Vonoy ny famantarana.
7. Andraso 8 pulses ao amin'ny WDI ho mavitrika WDT Module ary manazava ny LED.
8. Midira ao amin'ny fomba WDT-FEED, fara fahakeliny pulse iray dia tokony ho fahana ao amin'ny WDI ao anatin'ny 2 segondra farafahakeliny, raha tsy izany, ny WDT Module dia tokony hamoaka pulse ratsy hamerenana ny rafitra.
9. Goto 2.

RTC

Ny fampahalalana momba ny RTC Chip

Fanavaozana vaovao: Ny chip an'ny RTC dia PCF8563 avy amin'ny NXP. Izy io dia napetraka amin'ny bus system I2C, tokony ho 2x0 ny adiresy i51c.

Ny OS mihitsy no manana ny mpamily ao anatiny, ny sasany ihany no ilaintsika.

Alefaso ny RTC

• Raha te hampiroborobo ny RTC ianao dia mila:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Avy eo ampio ity andalana manaraka ity eo amin'ny farany ambany amin'ny /boot/config.txt
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Dia reboot ny rafitra
  • $sudo reboot
• Avy eo dia ampiasao ity baiko manaraka ity mba hanamarinana raha alefa ny RTC:
  • $sudo hwclock -rv
• Ny Output dia tokony ho:

FANAMARIHANA: 

1. ataovy azo antoka fa misokatra ny teboka mpamily i2c-1, ary ny teboka dia mihidy default.
2. 15 andro ny tombanana fotoana backup an'ny RTC.

Fanovana vokatra FANAMARIHANA:

Famerenana TALOHA: Ny chip an'ny RTC dia MCP79410 avy amin'ny microchip. Izy io dia napetraka amin'ny bus system I2C. Ny adiresy i2c amin'ity puce ity dia tokony ho 0x6f. Mba hanaovana izany dia mila:

Sokafy /etc/rc.local ARY ampio andalana 2:

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

Avereno avy eo ny rafitra ary miasa ny RTC

UPS ho an'ny fanakatonana azo antoka (tsy voatery)

Ny diagram module UPS dia voatanisa etsy ambany.

Ny maody UPS dia ampidirina eo anelanelan'ny DC5V sy CM4, ny GPIO dia ampiasaina hanairana ny CPU rehefa mihena ny famatsiana herinaratra 5V. Avy eo ny CPU dia tokony hanao zavatra maika amin'ny script alohan'ny harerahan'ny angovo amin'ny capacitor super ary mihazakazaka "$ shutdown" Ny fomba iray hafa hampiasana an'io fiasa io dia manomboka ny fanakatonana rehefa miova ny pin GPIO. Ny pin GPIO nomena dia namboarina ho fanalahidin'ny fampidirana izay miteraka hetsika KEY_POWER. Ity hetsika ity dia karakarain'ny systemd-logind amin'ny fanombohana ny fanakatonana. Ny dikan-teny systemd efa mihoatra ny 225 dia mila fitsipika udev ahafahana mihaino ny fitaovana fampidirana: Ampiasao ny /boot/overlays/README ho fanondroana, dia ovao /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

FANAMARIHANA: 

1. Ho an'ny asa UPS azafady mifandraisa aminay raha mila fanazavana fanampiny.
2. Ny famantarana fanairana dia mavitrika LOW.

Famaritana elektrika

Fanjifana herinaratra

Ny fanjifana herinaratra amin'ny EdgeBox-RPI-200 dia miankina tanteraka amin'ny fampiharana, ny fomba fiasa ary ny fitaovana periferika mifandray. Ireo soatoavina nomena dia tsy maintsy raisina ho toy ny sanda tombantombana. Ity tabilao manaraka ity dia mampiseho masontsivana fanjifana herinaratra amin'ny EdgeBox-RPI-200:

Fanamarihana: Amin'ny fepetra famatsiana herinaratra 24V, tsy misy karatra fanampiny amin'ny socket ary tsy misy fitaovana USB.

Fomba fiasa	Ankehitriny (ma)	fahefana	fanamarihana
malaina	81
Fitsapana adin-tsaina	172		adin-tsaina -c 4 -t 10m -v &

UPS (tsy voatery)

Ny fotoana backup amin'ny mody UPS dia tena miankina amin'ny enta-mavesatry ny rafitra. Ireto ambany ireto ny fepetra sasany mahazatra. Ny maodely fitsapana CM4 dia 4GB LPDDR4,32GB eMMC miaraka amin'ny maody Wi-Fi.

Fomba fiasa	Fotoana (faharoa)	fanamarihana
malaina	55
Feno entana CPU	18	adin-tsaina -c 4 -t 10m -v &

Sary mekanika

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Documents / Loharano

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge solosaina [pdf] Boky Torolàlana EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 miorina amin'ny Edge solosaina, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 miorina amin'ny Edge solosaina, Raspberry PI CM4 miorina amin'ny Edge solosaina, CM4 miorina amin'ny Edge solosaina, miorina amin'ny Edge solosaina

References

• User Manual