Карта автоматизации зданий Pi Hut для Raspberry Pi Руководство пользователя

Второе поколение нашей карты автоматизации зданий предоставляет платформе Raspberry Pi все входы и выходы, необходимые для систем автоматизации зданий. Карта с возможностью наращивания до 8 уровней работает со всеми версиями Raspberry Pi, от нуля до 4.
Два контакта GPIO Raspberry Pi используются для связи I2C. Другой контакт выделен для обработчика прерываний, оставляя 23 контакта GPIO доступными для пользователя.
Восемь универсальных входов, выбираемых по отдельности, позволяют считывать сигналы 0-10 В, подсчитывать замыкания контактов или измерять температуру с помощью термисторов 1K или 10K. Четыре программируемых выхода 0-10 В могут управлять диммерами или другими промышленными устройствами. Четыре симисторных выхода 24 В переменного тока могут управлять реле переменного тока или оборудованием для обогрева и охлаждения. Светодиодные индикаторы показывают состояние всех выходов. Порт RS485/MODBUS обеспечивает практически неограниченные возможности расширения. И последнее, но не менее важное: новый порт 1-WIRE можно использовать для считывания температуры с датчика DS18B20.
Диоды TVS на всех входах защищают карту от внешних электростатических разрядов. Встроенный самовосстанавливающийся предохранитель защищает его от случайного короткого замыкания. Один источник питания 24 В переменного или постоянного тока может обеспечить 5 В / 3 А для Raspberry Pi.

ФУНКЦИИ

Универсальные аналоговые/цифровые входы с восемью перемычками

Входы 0-10 В или
Входы счетчика замыкания контактов или

Входы датчиков температуры 1K/10K
Четыре выхода 0-10 В

Четыре выхода TRIAC с драйверами 1A/48VAC
Четыре светодиода общего назначения

Порт RS485/MODBUS
Часы реального времени с резервным аккумулятором

Кнопка на борту
1-ПРОВОДНОЙ интерфейс

Защита TVS на всех входах
Встроенный аппаратный сторожевой таймер

Источник питания 24 В переменного/постоянного тока

Все входы и выходы используют вставные разъемы, которые обеспечивают легкий доступ к проводке при установке нескольких карт друг на друга. До восьми карт автоматизации зданий можно установить поверх одного Raspberry Pi. Карты используют последовательную шину I2C, используя только два контакта GPIO Raspberry Pi для управления всеми восемью картами.
Четыре светодиода общего назначения могут быть связаны с аналоговыми входами или другими контролируемыми процессами.
Встроенную кнопку можно запрограммировать на отключение входов, отмену выходов или выключение Raspberry Pi.

ЧТО В ВАШЕМ КОМПЛЕКТЕ

Карта автоматизации зданий для Raspberry Pi
Монтажное оборудованиеа. Четыре латунных стойки M2.5x18 мм «папа-мама»
б. Четыре латунных винта M2.5x5 мм.
в. Четыре латунные гайки M2.5

Два джемпера.Вам не нужны перемычки при использовании только одной платы автоматизации здания. См. раздел ПЕРЕМЫЧКИ УРОВНЯ СТЕКА, если вы планируете использовать несколько плат.
Все необходимые гнездовые разъемы.

КРАТКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ЗАПУСКУ

Подключите карту автоматизации здания к Raspberry Pi и включите систему.
Включите связь I2C на Raspberry Pi с помощью raspi-config.

Установите программное обеспечение с github.com:
а. ~$ git клон https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
б. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
в. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ мегабаз
Программа ответит списком доступных команд.

СХЕМА ПЛАТЫ

Четыре светодиода общего назначения могут управляться программно. Светодиоды можно активировать для отображения состояния любого входа, выхода или внешнего процесса.

ПЕРЕМЫЧКИ УРОВНЯ СТЕКА

Три левых положения разъема J3 используются для выбора уровня стека карты:

ПЕРЕМЫЧКИ ВЫБОРА ВХОДА

Восемь универсальных входов могут быть индивидуально выбраны перемычкой для считывания показаний термисторов 0-10 В, 1K или 10K или счетчиков замыкания контактов/событий. Максимальная частота счетчиков событий составляет 100 Гц.

СВЯЗЬ RS-485/MODBUS

Карта автоматизации здания содержит стандартный приемопередатчик RS485, доступ к которому может получить как локальный процессор, так и Raspberry Pi. Желаемая конфигурация устанавливается с помощью трех обходных перемычек на разъеме конфигурации J3.

Если перемычки установлены, Raspberry Pi может связываться с любым устройством с интерфейсом RS485. В этой конфигурации карта автоматизации здания является пассивным мостом, реализующим только аппаратные уровни, требуемые протоколом RS485. Чтобы использовать эту конфигурацию, вам нужно сообщить локальному процессору, чтобы он освободил управление шиной RS485:
~$ мегабаз [0] wcfgmb 0 0 0 0
Если перемычки сняты, плата работает как ведомая MODBUS и реализует протокол MODBUS RTU. Любой мастер MODBUS может получить доступ ко всем входам платы и настроить все выходы с помощью стандартных команд MODBUS. Подробный список реализованных команд можно найти на GitHub:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
В обеих конфигурациях необходимо запрограммировать локальный процессор для высвобождения (перемычки установлены) или управления (перемычки удалены) сигналами RS485. Дополнительные сведения см. в интерактивной справке по командной строке.

ЗАГОЛОВОК RASPBERRY PI

ТРЕБОВАНИЯ К ПИТАНИЮ

Для карты автоматизации здания требуется внешний регулируемый источник питания 24 В постоянного/переменного тока. Питание на плату подается через специальный разъем в правом верхнем углу (см. СХЕМА ПЛАТЫ). Платы могут работать от источника постоянного или переменного тока. Если используется источник питания постоянного тока, полярность не важна. Локальный регулятор 5 В обеспечивает питание Raspberry Pi до 3 А, а регулятор 3.3 В питает цифровые схемы. Для питания реле используются изолированные преобразователи постоянного тока в постоянный.

МЫ РЕКОМЕНДУЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ТОЛЬКО БЛОК ПИТАНИЯ 24 В ПОСТОЯННОГО/ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
ДЛЯ ПИТАНИЯ КАРТЫ RASPBERRY PI
Если несколько плат автоматизации зданий установлены друг над другом, мы рекомендуем использовать один источник питания 24 В постоянного/переменного тока для питания всех плат. Пользователь должен разделить кабель и проложить провода к каждой плате.
ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ:
• 50 мА при +24 В

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ВХОДЫ

Плата автоматизации здания имеет восемь универсальных входов, которые можно выбрать с помощью перемычки для измерения сигналов 010 В, термисторов 1 или 10 кОм или счетчиков замыкания контактов/событий с частотой до 100 Гц.

КОНФИГУРАЦИЯ СЧЕТЧИКА СОБЫТИЙ/ЗАМЫКАНИЯ КОНТАКТА

КОНФИГУРАЦИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ТЕРМИСТОРАМИ 1K

КОНФИГУРАЦИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ С ТЕРМИСТОРАМИ 10K

КОНФИГУРАЦИЯ ВЫХОДОВ 0-10В. МАКС. НАГРУЗКА = 10 мА

АППАРАТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Карта Building Automation Card содержит встроенный аппаратный сторожевой таймер, который гарантирует, что ваш критически важный проект будет продолжать работать, даже если программное обеспечение Raspberry Pi зависнет. После включения питания сторожевой таймер отключается и становится активным после первого сброса.
Тайм-аут по умолчанию составляет 120 секунд. После активации, если он не получает сброс от Raspberry Pi в течение 2 минут, сторожевой таймер отключает питание и восстанавливает его через 10 секунд.
Raspberry Pi необходимо выдать команду сброса на порт I2C до того, как истечет время таймера сторожевого таймера.
Период таймера после включения питания и активный период таймера можно установить из командной строки. Количество сбросов хранится во флэш-памяти и может быть доступно или удалено из командной строки. Все команды сторожевого таймера описаны в онлайн-справке.

КАЛИБРОВКА АНАЛОГОВЫХ ВХОДОВ/ВЫХОДОВ

Все аналоговые входы и выходы откалиброваны на заводе, но команды встроенного ПО позволяют пользователю повторно откалибровать плату или откалибровать ее для большей точности. Все входы и выходы калибруются по двум точкам; выберите две точки как можно ближе к двум концам шкалы. Для калибровки входов пользователь должен предоставить аналоговые сигналы. (Бывшийample: для калибровки входов 0-10 В пользователь должен предоставить регулируемый источник питания 10 В). Чтобы откалибровать выходы, пользователь должен ввести команду для установки желаемого значения выхода, измерить результат и ввести команду калибровки для сохранения значения.
Значения сохраняются во флэш-памяти, а входная кривая считается линейной. Если во время калибровки будет допущена ошибка из-за ввода неверной команды, можно использовать команду RESET для сброса всех каналов в соответствующей группе до заводских значений. После RESET калибровку можно перезапустить.
Плату можно калибровать без источника аналоговых сигналов, сначала откалибровав выходы, а затем направив откалиброванные выходы на соответствующие входы. Для калибровки доступны следующие команды:

КАЛИБРОВАТЬ ВХОДЫ 0-10 В:	мегабары Куин
СБРОС КАЛИБРОВКИ ВХОДОВ 0-10 В:	мегабары rcuin
КАЛИБРОВКА 10K ВХОДОВ:	мегабары крезин
СБРОС 10K ВХОДОВ:	мегабары ререзин
КАЛИБРОВАТЬ ВЫХОДЫ 0-10 В:	мегабары выключить
СОХРАНИТЬ КАЛИБРОВАННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ВО ФЛЭШ:	мегабары alta_comanda
СБРОС КАЛИБРОВКИ ВЫХОДОВ 0-10 В:	мегабары выключение

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ

ВСТРОЕННЫЙ ПЕРЕСТАНАВЛИВАЕМЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ: 1A

ВХОДЫ 0-10 В:

• Максимальная входная громкостьtage:	12В
• Входное сопротивление:	20 кОм
• Разрешение:	12 бит
• Сampставка:	TBD

ЗАМЫКАНИЕ КОНТАКТОВ ВХОДЫ

Максимальная частота счета: 100 Гц

ВЫХОДЫ 0-10 В:

Минимальная выходная нагрузка: 1 кОм
Разрешение: 13 бит

СИМИСТОРНЫЕ ВЫХОДЫ:

Максимальный выходной ток: 1 А
Максимальный выходной объемtagе: 120 В

ЛИНЕЙНОСТЬ НА ПОЛНОЙ ШКАЛЕ

Аналоговые входы обрабатываются с помощью 12-битных аналого-цифровых преобразователей, встроенных во встроенный процессор. Входные данныеampсветодиод на частоте 675 Гц.
Аналоговые выходы синтезируются с помощью ШИМ с использованием 16-битных таймеров. Значения ШИМ находятся в диапазоне от 0 до 4,800.
Все входы и выходы калибруются во время испытаний в конечных точках, а значения сохраняются во флэш-памяти.
После калибровки мы проверили линейность по всей шкале и получили следующие результаты:

Канал	Макс. Ошибка	%
0-10 В ВХ.	15мкВ	0.15%
0-10В ВЫХОД	10мкВ	0.10%

МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

НАСТРОЙКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Подготовьте свой Raspberry Pi с последняя ОС.

Включить связь I2C: ~$ sudo raspi-config

1. Изменить пароль пользователя	Изменить пароль для пользователя по умолчанию
2. Параметры сети	Настройте параметры сети
3. Параметры загрузки	Настройте параметры для запуска
4. Варианты локализации	Установите язык и региональные настройки, чтобы они соответствовали..
5. Варианты взаимодействия	Настройка подключений к периферийным устройствам
6. Разгон	Настройте разгон для вашего Pi
7. Дополнительные параметры	Настроить дополнительные параметры
8. Обновление	Обновите этот инструмент до последней версии
9. О raspi-config	Информация об этой конфигурации

P1	Камера	Включить/отключить подключение к камере Raspberry Pi.
P2	SSH	Включить / отключить удаленный доступ к командной строке вашего Pi
P3	ВНК	Включить / отключить графический удаленный доступ к вашему Pi с помощью…
P4	СПИ	Включить/выключить автоматическую загрузку модуля ядра SPI
P5	I2C	Включить/отключить автоматическую загрузку модуля ядра I2C
P6	Серийный	Включить/отключить сообщения оболочки и ядра на последовательный порт
P7	1-проводной	Включить/выключить однопроводной интерфейс
P8	Удаленный GPIO	Включить/отключить удаленный доступ к контактам GPIO

Установите программное обеспечение megabas с github.com: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

~/megaioind-rpi$ sudo make install
~/megaioind-rpi$ мегабайт

Программа ответит списком доступных команд.
Введите «megabas -h» для онлайн-справки.
После установки программного обеспечения вы можете обновить его до последней версии с помощью команд:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Документы/Ресурсы

Карта автоматизации зданий Pi Hut для Raspberry Pi [pdf] Руководство пользователя
Карта автоматизации здания для Raspberry Pi, Карта автоматизации здания, Карта автоматизации для Raspberry Pi, Карта автоматизации здания Raspberry Pi

Ссылки

Руководство пользователя

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ