Používateľská príručka karty automatizácie budov Pi Hut pre Raspberry Pi

Druhá generácia našej karty automatizácie budov prináša na platformu Raspberry Pi všetky vstupy a výstupy potrebné pre systémy automatizácie budov. Karta je stohovateľná do 8 úrovní a funguje so všetkými verziami Raspberry Pi, od nuly po 4.
Dva z GPIO kolíkov Raspberry Pi sa používajú na komunikáciu I2C. Ďalší pin je pridelený pre obsluhu prerušenia, pričom užívateľovi zostáva k dispozícii 23 pinov GPIO.
Osem univerzálnych vstupov, individuálne voliteľných, vám umožní čítať signály 0-10V, počítať zopnutia kontaktov alebo merať teploty pomocou 1K alebo 10K termistorov. Štyri programovateľné výstupy 0-10V môžu ovládať stmievače svetla alebo iné priemyselné zariadenia. Štyri 24VAC triakové výstupy môžu ovládať AC relé alebo vykurovacie a chladiace zariadenia. LED indikátory zobrazujú stav všetkých výstupov. Port RS485/MODBUS umožňuje takmer neobmedzenú rozšíriteľnosť. V neposlednom rade je možné využiť nový 1-WIRE port na odčítanie teploty zo snímača DS18B20.
Diódy TVS na všetkých vstupoch chránia kartu pred externým ESD. Integrovaná resetovateľná poistka ho chráni pred náhodným skratom. Jediný 24V AC alebo DC zdroj napájania môže dodávať 5V/3A pre Raspberry Pi.

VLASTNOSTI

Osem prepojkami nastaviteľných univerzálnych, analógových/digitálnych vstupov

0-10V Vstupy resp
Vstupy počítadla uzavretia kontaktu resp

Vstupy pre snímače teploty 1K/10K
Štyri výstupy 0-10V

Štyri TRIAC výstupy s meničmi 1A/48VAC
Štyri univerzálne LED diódy

Port RS485/MODBUS
Hodiny reálneho času so zálohovaním batérie

Palubné tlačidlo
1-WIRE rozhranie

TVS ochrana na všetkých vstupoch
Palubný hardvérový strážca

Napájanie 24VAC/DC

Všetky vstupy a výstupy používajú zásuvné konektory, ktoré umožňujú jednoduchý prístup k káblom, keď je na sebe viac kariet. Na jedno Raspberry Pi je možné naskladať až osem kariet automatizácie budov. Karty zdieľajú sériovú I2C zbernicu pomocou iba dvoch GPIO pinov Raspberry Pi na správu všetkých ôsmich kariet.
Štyri univerzálne LED diódy môžu byť spojené s analógovými vstupmi alebo inými riadenými procesmi.
Zabudované tlačidlo možno naprogramovať na prerušenie vstupov, potlačenie výstupov alebo vypnutie Raspberry Pi.

ČO JE VO VAŠEJ SADE

Karta automatizácie budov pre Raspberry Pi
Montážny hardvéra. Štyri mosadzné podpery M2.5x18mm samec-samica
b. Štyri mosadzné skrutky M2.5x5mm
c. Štyri mosadzné matice M2.5

Dvaja skokani.Ak používate iba jednu kartu automatizácie budov, prepojky nepotrebujete. Ak plánujete použiť viacero kariet, pozrite si časť PREKÁŽKY ÚROVNE ZÁSOBNÍKA.
Všetky požadované samičie spojovacie konektory.

RÝCHLY SPRIEVODCA SPUSTENÍM

Zapojte kartu Building Automation Card na vrch Raspberry Pi a zapnite systém.
Povoľte I2C komunikáciu na Raspberry Pi pomocou raspi-config.

Nainštalujte softvér z github.com:
a. ~$ git klon https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
c. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ megabas
Program odpovie zoznamom dostupných príkazov.

ROZLOŽENIE DOSKY

Štyri univerzálne LED diódy možno ovládať softvérovo. LED diódy môžu byť aktivované na zobrazenie stavu akéhokoľvek vstupu, výstupu alebo externého procesu.

PREPOJKY ÚROVNE ZÁSOB

Ľavé tri pozície konektora J3 sa používajú na výber úrovne zásobníka karty:

JUMPERY PRE VÝBER VSTUPU

Osem univerzálnych vstupov je možné individuálne zvoliť pomocou prepojok na čítanie termistorov 0-10V, 1K alebo 10K alebo počítadiel zopnutí kontaktov/udalostí. Maximálna frekvencia počítadiel udalostí je 100 Hz.

KOMUNIKÁCIA RS-485/MODBUS

Karta Building Automation Card obsahuje štandardný transceiver RS485, ku ktorému má prístup lokálny procesor aj Raspberry Pi. Požadovaná konfigurácia sa nastavuje pomocou troch premosťovacích prepojok na konfiguračnom konektore J3.

Ak sú nainštalované prepojky, Raspberry Pi môže komunikovať s akýmkoľvek zariadením s rozhraním RS485. V tejto konfigurácii je karta automatizácie budov pasívny most, ktorý implementuje iba hardvérové úrovne požadované protokolom RS485. Ak chcete použiť túto konfiguráciu, musíte povedať miestnemu procesoru, aby uvoľnil riadenie zbernice RS485:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Ak sú prepojky odstránené, karta funguje ako MODBUS slave a implementuje protokol MODBUS RTU. Každý MODBUS master môže pristupovať ku všetkým vstupom karty a nastaviť všetky výstupy pomocou štandardných príkazov MODBUS. Podrobný zoznam implementovaných príkazov nájdete na GitHub:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
V oboch konfiguráciách musí byť lokálny procesor naprogramovaný tak, aby uvoľňoval (nainštalované prepojky) alebo ovládal (odstránené prepojky) signály RS485. Ďalšie informácie nájdete v online pomoci príkazového riadka.

HLAVIČKA RASPBERRY PI

POŽIADAVKY NA NAPÁJANIE

Karta Building Automation Card vyžaduje externý regulovaný zdroj 24V DC/AC. Doska je napájaná cez vyhradený konektor v pravom hornom rohu (pozri ROZLOŽENIE DOSKY). Dosky prijímajú zdroj jednosmerného alebo striedavého prúdu. Ak sa používa zdroj jednosmerného prúdu, polarita nie je dôležitá. Miestny 5V regulátor dodáva Raspberry Pi energiu až 3A a 3.3V regulátor napája digitálne obvody. Na napájanie relé sa používajú izolované DC-DC meniče.

ODPORÚČAME POUŽÍVAŤ IBA ZDROJ 24VDC/AC
NA NAPÁJANIE KARTY RASPBERRY PI
Ak je na sebe naskladaných viacero kariet automatizácie budov, odporúčame na napájanie všetkých kariet použiť jeden napájací zdroj 24 V DC/AC. Používateľ musí rozdeliť kábel a viesť káble ku každej karte.
SPOTREBA ENERGIE:
• 50 mA @ +24 V

UNIVERZÁLNE VSTUPY

Karta Building Automation Card má osem univerzálnych vstupov, ktoré je možné zvoliť prepojkou na meranie signálov 010V, 1K alebo 10K termistorov alebo počítadiel zopnutí kontaktov/udalostí do 100Hz.

KONFIGURÁCIA POČÍTAČA UDALOSTÍ/UZATVORENIA KONTAKTOV

KONFIGURÁCIA MERANIA TEPLOTY S 1K TERMISTORMI

KONFIGURÁCIA MERANIA TEPLOTY S 10K TERMISTORMI

KONFIGURÁCIA VÝSTUPOV 0-10V. MAXIMÁLNA ZÁŤAŽ = 10mA

HARDVÉROVÝ STRÁŽNY PES

Karta Building Automation Card obsahuje vstavaný hardvérový strážny pes, ktorý zaručí, že váš kritický projekt bude pokračovať aj v prípade, že softvér Raspberry Pi zavesí. Po zapnutí je watchdog deaktivovaný a stane sa aktívnym po prvom resete.
Predvolený časový limit je 120 sekúnd. Po aktivácii, ak nedostane reset z Raspberry Pi do 2 minút, strážny pes vypne napájanie a obnoví ho po 10 sekundách.
Raspberry Pi musí vydať príkaz na resetovanie na porte I2C predtým, ako vyprší časovač na strážnom psovi.
Časový úsek po zapnutí a aktívny časový úsek možno nastaviť z príkazového riadku. Počet resetov je uložený vo flashi a je možné k nemu pristupovať alebo ho vymazať z príkazového riadku. Všetky príkazy strážneho psa sú popísané pomocou funkcie online pomoci.

KALIBRÁCIA ANALOGOVÝCH VSTUPOV/VSTUPOV

Všetky analógové vstupy a výstupy sú kalibrované v továrni, ale príkazy firmvéru umožňujú užívateľovi prekalibrovať dosku alebo ju kalibrovať na vyššiu presnosť. Všetky vstupy a výstupy sú kalibrované v dvoch bodoch; vyberte dva body čo najbližšie k dvom koncom stupnice. Na kalibráciu vstupov musí používateľ poskytnúť analógové signály. (Naprample: na kalibráciu 0-10V vstupov musí užívateľ poskytnúť 10V nastaviteľné napájanie). Na kalibráciu výstupov musí užívateľ vydať príkaz na nastavenie výstupu na požadovanú hodnotu, zmerať výsledok a zadať kalibračný príkaz na uloženie hodnoty.
Hodnoty sú uložené vo formáte flash a predpokladá sa, že vstupná krivka je lineárna. Ak sa počas kalibrácie urobí chyba zadaním nesprávneho príkazu, príkaz RESET možno použiť na resetovanie všetkých kanálov v zodpovedajúcej skupine na výrobné hodnoty. Po RESET je možné kalibráciu reštartovať.
Dosku je možné kalibrovať bez zdroja analógových signálov, najskôr kalibráciou výstupov a potom smerovaním kalibrovaných výstupov na príslušné vstupy. Na kalibráciu sú k dispozícii nasledujúce príkazy:

KALIBROVAŤ VSTUPY 0-10V:	megabas cuin
RESET KALIBRÁCIE 0-10V VSTUPOV:	megabas rcuin
KALIBROVAŤ 10K VSTUPY:	megabas cresin
RESETOVAŤ 10K VSTUPY:	megabas rcresin
KALIBROVAŤ VÝSTUPY 0-10V:	megabas výrez
ULOŽTE KALIBROVANÚ HODNOTU VO FLASHU:	megabas alta_comanda
RESET KALIBRÁCIA VÝSTUPOV 0-10V:	megabas rcuout

HARDVÉROVÉ ŠPECIFIKÁCIE

OBNOVITEĽNÁ POISTKA NA PALUBE: 1A

0-10V VSTUPY:

• Maximálny vstupný objemtage:	12 V
• Vstupná impedancia:	20 kΩ
• Rozhodnutie:	12 bitov
• Sampcena:	TBD

VSTUPY UZATVORENIA KONTAKTU

Maximálna čítacia frekvencia: 100 Hz

0-10V VÝSTUPY:

Minimálne výstupné zaťaženie: 1KΩ
Rozlíšenie: 13 BITS

TRIAKOVÉ VÝSTUPY:

Maximálny výstupný prúd: 1A
Maximálny výstupný objtage: 120 V.

LINEARITA V PLNOM ROZSAHU

Analógové vstupy sú spracované pomocou 12-bitových A/D prevodníkov zabudovaných do palubného procesora. Vstupy sú sampvedené pri 675 Hz.
Analógové výstupy sú PWM syntetizované pomocou 16 bitových časovačov. Hodnoty PWM sa pohybujú od 0 do 4,800 XNUMX.
Všetky vstupy a výstupy sú kalibrované v čase testu v koncových bodoch a hodnoty sú uložené vo flashi.
Po kalibrácii sme skontrolovali linearitu v celom rozsahu a získali sme nasledujúce výsledky:

kanál	Maximálna chyba	%
0-10V VSTUP	15 μV	0.15%
0-10V VÝSTUP	10 μV	0.10%

MECHANICKÉ ŠPECIFIKÁCIE

NASTAVENIE SOFTVÉRU

Pripravte si Raspberry Pi s najnovší OS.

Povoliť komunikáciu I2C: ~$ sudo raspi-config

1. Zmeňte heslo používateľa	Zmeňte heslo pre predvoleného používateľa
2. Možnosti siete	Nakonfigurujte nastavenia siete
3. Možnosti zavádzania	Nakonfigurujte možnosti pre spustenie
4. Možnosti lokalizácie	Nastavte jazyk a miestne nastavenia tak, aby zodpovedali...
5. Možnosti rozhrania	Nakonfigurujte pripojenia k periférnym zariadeniam
6. Pretaktovanie	Nakonfigurujte pretaktovanie pre váš Pi
7. Rozšírené možnosti	Nakonfigurujte rozšírené nastavenia
8. Aktualizácia	Aktualizujte tento nástroj na najnovšiu verziu
9. O raspi-config	Informácie o tejto konfigurácii

P1	Fotoaparát	Povolenie/zakázanie pripojenia k fotoaparátu Raspberry Pi
P2	SSH	Povolenie/zakázanie vzdialeného prístupu z príkazového riadka k vášmu Pi
P3	VNC	Povoliť/zakázať grafický vzdialený prístup k vášmu Pi pomocou...
P4	SPI	Povoliť/zakázať automatické načítanie modulu jadra SPI
P5	I2C	Povoliť/zakázať automatické načítanie modulu jadra I2C
P6	Serial	Povoliť/zakázať správy shellu a jadra na sériový port
P7	1-drôtový	Povoliť/zakázať jednovodičové rozhranie
P8	Vzdialené GPIO	Povoliť/zakázať vzdialený prístup k pinom GPIO

Nainštalujte softvér megabas z github.com: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

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

Program odpovie zoznamom dostupných príkazov.
Pre online pomoc zadajte „megabas -h“.
Po nainštalovaní softvéru ho môžete aktualizovať na najnovšiu verziu pomocou príkazov:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Dokumenty / zdroje

Karta automatizácie budov Pi Hut pre Raspberry Pi [pdf] Používateľská príručka
Karta automatizácie budovy pre Raspberry Pi, karta automatizácie budovy, karta automatizácie pre Raspberry Pi, budovanie karty automatizácie Raspberry Pi

Referencie

Používateľská príručka

VŠEOBECNÝ POPIS