Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 buah prambus PI CM4 Dumasar komputer Tepi

Riwayat révisi 

Révisi	titimangsa	Parobahan
1.0	17-08-2022	Kacipta
2.1	13-01-2022	Bewara Robah Produk

Bewara Robah Produk:

Salaku bagian tina prosés perbaikan anu terus-terusan, kami ngadamel parobihan di handap ieu dina versi hardware D.
Aya dampak dina software alatan parobahan ieu.

• CP2104-> CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105-> CH342F
• Katerangan dina Linux parantos dirobih:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Alamat RTC anyar nyaéta 0x51.

Bubuka

EdgeBox-RPI-200 mangrupakeun kipas terjal kirang Tepi komputasi Controller kalawan buah prambus Pi Module Komputer 4 (CM4) pikeun lingkungan industri kasar. Éta tiasa dianggo pikeun nyambungkeun jaringan lapangan sareng aplikasi awan atanapi IoT. Éta dirarancang ti mimiti pikeun nyumponan tangtangan aplikasi anu kasar dina harga anu kompetitif, idéal pikeun usaha leutik atanapi pesenan alit kalayan tungtutan multi-tingkat skala.

Fitur

• State-of-nu-seni chassis Aluminium pikeun lingkungan kasar
• tilelep panas pasip terpadu
• Soket PCIe mini anu diwangun pikeun modul RF, sapertos 4G, WI-FI, Lora atanapi Zigbee
• SMA anteneu liang x2
• Chip énkripsi ATECC608A
• Hardware Watchdog
• RTC kalawan Super Kapasitor
• Terminal DI&DO terasing
• 35mm DIN Rail rojongan
• catu daya lega ti 9 nepi ka 36V DC
• Opsional: UPS sareng SuperCap pikeun pareum aman *
• Raspberry Pi CM4 onboard WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac dilengkepan**
• Raspberry Pi CM4 onboard Bluetooth 5.0, dilengkepan BLE**

Fitur-fitur ieu ngajantenkeun EdgeBox-RPI-200 dirancang pikeun pangaturan anu gampang sareng panyebaran gancang pikeun aplikasi industri anu khas, sapertos ngawaskeun status, manajemén fasilitas, signage digital sareng kadali jauh tina utilitas umum. Salajengna, éta mangrupikeun solusi gateway anu ramah-pamaké sareng 4 inti ARM Cortex A72 sareng kalolobaan protokol industri tiasa ngahémat total biaya panyebaran kalebet biaya kabel listrik sareng ngabantosan ngirangan waktos panyebaran produk. Desainna ultra-ringan sareng kompak mangrupikeun jawaban pikeun aplikasi dina lingkungan anu nyempetkeun rohangan ngajamin tiasa beroperasi sacara dipercaya dina rupa-rupa lingkungan ekstrim kalebet aplikasi dina kendaraan.

CATETAN: Pikeun fungsi UPS mangga ngahubungan kami pikeun inpo nu leuwih lengkep. Fitur WiFi sareng BLE tiasa dipendakan dina versi 2GB sareng 4GB.

Antarbeungeut

1. Panyambung phoenix Multi-Fungsi
2. panyambung Ethernet
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. anteneu SMA 1
8. Konsol (tipe USB C)
9. slot kartu SIM
10. anteneu SMA 2

Panyambung phoenix Multi-Fungsi

Catetan	Ngaran fungsi	PIN #	PIN#	Ngaran fungsi	Catetan
	POWER	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

CATETAN: 24awg ka 16awg kabel disarankeun

Blok Diagram

Inti ngolah EdgeBox-RPI-200 mangrupikeun papan Raspberry CM4. A dewan dasar husus implements fitur husus. Tingal gambar salajengna pikeun diagram blok.

Pamasangan

Pamasangan

EdgeBox-RPI-200 dimaksudkeun pikeun dua témbok mounts, ogé hiji kalawan 35mm DIN-rail. Tingal gambar salajengna pikeun orientasi ningkatna dianjurkeun.

Panyambung jeung Interfaces

Sasayogian tanaga

Pin #	Sinyal	Katerangan
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Taneuh (Potensi rujukan)

Sinyal PE nyaéta pilihan. Upami teu aya EMI, sambungan PE tiasa dibuka.

Port Serial (RS232 sareng RS485)

Pin #	Sinyal	Katerangan
4	RS232_RX	RS232 narima garis
6	RS232_TX	RS232 ngirimkeun garis
8	GND	Taneuh (Potensi rujukan)

Pin #	Sinyal	Katerangan
3	RS485_A	RS485 garis bédana luhur
5	RS485_B	RS485 garis bédana low
7	RS485 _GND	RS485 Ground (diisolasi tina GND)

Pin #	Sinyal terminal	PIN Level aktip	PIN GPIO ti BCM2711	CATETAN
09	DI0-	TINGGI	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	TINGGI	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	TINGGI	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	TINGGI	GPIO24
16	DO1_1

CATETAN:

CATETAN: 

1. DC voltage pikeun input nyaéta 24V (+- 10%).
2. DC voltage pikeun kaluaran kedah di handapeun 60V, kapasitas ayeuna 500ma.
3. Saluran 0 sareng saluran 1 input diisolasi ka unggal anu sanés
4. Saluran 0 sareng saluran 1 kaluaran diisolasi ka unggal anu sanés

HDMI

Langsung disambungkeun ka papan Raspberry PI CM4 kalawan susunan TVS.

Ethernet

panganteur Ethernet sarua jeung buah prambus PI CM4,10/100/1000-BaseT dirojong, sadia ngaliwatan jack modular shielded. Kabel twisted pair atanapi kabel twisted pair terlindung tiasa dianggo pikeun nyambung ka port ieu.

USB Host

Aya dua interfaces USB dina panel konektor. Dua palabuhan ngabagikeun sekering éléktronik anu sami.

CATETAN: Max arus pikeun duanana palabuhan dugi ka 1000ma.

Konsol (USB tipe-C)

Desain konsol dipaké converter USB-UART, lolobana OS komputer boga supir, lamun henteu, link di handap bisa jadi mangpaat: port ieu dipaké salaku standar konsol Linux. Anjeun tiasa asup kana OS nganggo setélan 115200,8n1(Bit: 8, Parity: Euweuh, Stop Bits: 1, Flow Control: Euweuh). Program terminal sapertos putty ogé diperyogikeun. Ngaran pamaké standar nyaéta pi sareng kecap akses nyaéta raspberry.

LED

EdgeBox-RPI-200 ngagunakeun dua warna héjo / beureum dual LED salaku indikator luar.

LED1: héjo salaku indikator kakuatan sarta beureum salaku eMMC aktip.

LED2: héjo salaku indikator 4G jeung beureum salaku pamaké programmable ngarah disambungkeun ka GPIO21, low aktip, programmable.

EdgeBox-RPI-200 ogé ngagunakeun dua warna héjo LED pikeun debug.

Konektor SMA

Aya dua liang SMA Panyambung pikeun anteneu. Jenis anteneu gumantung pisan kana modul naon anu dipasang dina stop kontak Mini-PCIe. ANT1 sacara standar dipaké pikeun stop kontak Mini-PCIe jeung ANT2 nyaéta pikeun sinyal WI-FI internal tina modul CM4.

CATETAN: Pungsi anteneu teu tetep, meureun disaluyukeun pikeun nutupan pamakéan séjén.

Slot kartu SIM NANO (Opsional)

Kartu sim ngan diperlukeun dina modeu sélular (4G, LTE atawa lianna dumasar kana téhnologi sélular).

CATETAN: 

1. Ngan kartu SIM NANO anu ditarima, perhatikeun ukuran kartu.
2. Kartu SIM NANO diselapkeun ku chip sisi luhur.

Mini-PCIe

Wewengkon jeruk teh kasar Mini-PCIe nambahkeun-on posisi kartu, ngan hiji screw m2x5 diperlukeun.

Tabel di handap nembongkeun sadaya sinyal. Kartu Mini-PCIe ukuran pinuh dirojong.

Pinout: 

Sinyal	PIN#	PIN#	Sinyal
	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

CATETAN: 

1. Sadaya sinyal kosong nyaéta NC (henteu nyambung).
2. 4G_PWR mangrupikeun catu daya individu pikeun kartu Mini-PCIe. Éta tiasa dipareuman atanapi dihurungkeun ku GPIO6 tina CM4, sinyal kontrolna aktip.
3. Sinyal 4G_LED disambungkeun ka LED2 internal, tingal bagian 2.2.8.
4. Sinyal SPI1 dianggo ngan pikeun kartu LoraWAN, sapertos WM1302.

M.2

EdgeBox-RPI-200 dilengkepan stop kontak M.2 tipe M konci. Ngan 2242 ukuran kartu NVME SSD mangrupa rojongan, NOT mSATA.

Supir jeung Programming Interfaces

LED

The mangrupakeun LED dipaké salaku indikator pamaké, tingal 2.2.8. Paké LED2 salaku example pikeun nguji fungsi.

• $ sudo -i #enable hak istimewa akun root
• $ cd /sys/class/gpio
• $ gema 21 > ékspor # GPIO21 nu LED pamaké tina LED2
• $cd gpio21
• $ echo kaluar > arah
• $ gema 0> nilai # Hurungkeun pamaké LED, LOW aktip
  OR
• $ gema 1> nilai # mareuman pamaké LED

Port Serial (RS232 sareng RS485)

Aya dua palabuhan serial individu dina sistem. The / dev / ttyACM1 sakumaha port RS232 jeung / dev / ttyACM0 sakumaha port RS485. Paké RS232 salaku example.

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

10

Sélular leuwih Mini-PCIe (Opsional)

Paké Quectel EC20 salaku example sareng turutan léngkah-léngkah ieu:

1. Selapkeun EC20 kana stop kontak Mini-PCIe jeung kartu sim mikro dina slot patali, sambungkeun anteneu.
2. Asup sistem via konsol pamakéan pi / buah prambus.
3. Hurungkeun kakuatan stop kontak Mini-PCIe sareng leupaskeun sinyal reset.

 

• $ sudo -i #enable hak istimewa akun root
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > ékspor # GPIO6 nu sinyal POW_ON
• $ echo 5 > ékspor # GPIO5 nu sinyal reset
• $cd gpio6
• $ echo kaluar > arah
• $ echo 1> nilai # ngahurungkeun kakuatan Mini PCIe
  AND
• $cd gpio5
• $ echo kaluar > arah
• $ echo 1> nilai # ngaleupaskeun sinyal reset of Mini PCIe

CATETAN: Teras LED 4G mimiti hurung.

Pariksa alat:

$ lsusb

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

$ dmesg

[185.421911] usb 1-1.3: nomer alat USB laju luhur anyar 5 nganggo dwc_otg
[185.561937] usb 1-1.3: Alat USB anyar kapanggih, idVendor = 2c7c, idProduct = 0125, bcdDevice = 3.18
[185.561953] USB 1-1.3: alat USB Anyar string: Mfr = 1, Produk = 2, SerialNumber = 0
[185.561963] usb 1-1.3: produk: Android
[185.561972] usb 1-1.3: Produsén: Android
[185.651402] usbcore: kadaptar supir panganteur anyar cdc_wdm
[185.665545] usbcore: didaptarkeun pilihan supir panganteur anyar
[185.665593] usbserial: Rojongan Serial USB kadaptar pikeun modem GSM (1-port)
[185.665973] pilihan 1-1.3:1.0: GSM modem (1-port) converter kauninga
[185.666283] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter ayeuna napel ttyUSB2 [ 185.666499] pilihan 1-1.3: 1.1: GSM modem (1-port) converter kauninga
[185.666701] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter ayeuna napel ttyUSB3 [ 185.666880] pilihan 1-1.3: 1.2: GSM modem (1-port) converter kauninga
[185.667048] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter ayeuna napel ttyUSB4 [ 185.667220] pilihan 1-1.3: 1.3: GSM modem (1-port) converter kauninga
[185.667384] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter ayeuna napel ttyUSB5 [185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM alat
[185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: ngadaptar 'qmi_wwan' di usb-3f980000.usb-1.3, alat WWAN/QMI,xx:xx:xx:xx:xx:xx
CATETAN: xx:xx:xx:xx:xx: xx nyaéta alamat MAC

$ ifconfig -a
…… wwan0: bandéra = 4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 netmask 255.255.0.0 siaran 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b prefixlen 64 scopeid 0x20 eter 0a:6 eter: 41: 60 internét)
Paket RX 0 byte 0 (0.0 B)
Kasalahan RX 0 turun 0 overruns 0 pigura 0
TX pakét 165 bait 11660 (11.3 KiB)
Kasalahan TX 0 turun 0 overruns 0 operator 0 tabrakan 0

Kumaha ngagunakeun paréntah AT

$ miniterm - palabuhan sadia:

• 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'

Lebetkeun indéks port atanapi nami lengkep:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Sababaraha paréntah AT mangpaat:

• AT // kudu balik OK
• AT+QINISTAT //balikkeun status inisialisasi kartu SIM (U), résponna kedah 7
• AT+QCCID //ngabalikeun nomer ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​tina kartu SIM (U)

Kumaha nelepon

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

Lajeng 4G dipingpin kedip-kedip. Lamun sukses, balik kawas kieu

Tambahkeun jalur router

• $ route tambahkeun gw standar 10.64.64.64 atanapi gateway anjeun XX.XX.XX.XX

Teras gaduh tés nganggo ping:

• $ ping google.com

WDT
Diagram Blok WDT

Modul WDT gaduh tilu terminal, input, output sareng indikator LED.

CATETAN: LED nyaeta pilihan jeung teu sadia dina versi hardware saméméhna.

Kumaha gawéna

1. Sistim POWER ON.
2. Tunda 200ms.
3. Kirimkeun WDO pulsa négatip kalayan tingkat low 200ms pikeun ngareset sistem.
4. Tarik ka luhur WDO.
5. Reureuh 120 detik bari indikator kedip-kedip (khas 1hz).
6. Pareuman indikator.
7. Antosan 8 pulsa di WDI pikeun modul WDT aktip tur lampu LED.
8. Meunang kana modeu WDT-FEED, sahanteuna hiji pulsa kudu eupan kana WDI di sahenteuna unggal 2 detik, lamun henteu, modul WDT kedah kaluaran pulsa négatip pikeun ngareset sistem.
9. Geus 2.

RTC

Inpo RTC Chip

Révisi Anyar: Chip RTC nyaéta PCF8563 ti NXP. Éta dipasang dina sistem beus I2C, alamat i2c kedah 0x51.

OS sorangan boga supir di jero, ngan urang kudu sababaraha konfigurasi.

Aktipkeun RTC

• Pikeun ngaktipkeun RTC anjeun kedah:
  • $ sudo nano /boot/config.txt
• Lajeng nambahkeun garis handap dina handap /boot/config.txt
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Lajeng reboot sistem
  • $ sudo reboot
• Teras nganggo paréntah di handap ieu pikeun pariksa naha RTC diaktipkeun:
  • $ sudo hwclock -rv
• Kaluaran kedah:

CATETAN: 

1. pastikeun titik supir i2c-1 dibuka, sarta titik ditutup standar.
2. estimasi waktu cadangan RTC nyaeta 15 poé.

Robah produk CATETAN:

Révisi heubeul: The chip of RTC nyaeta MCP79410 ti microchip. Éta dipasang dina beus sistem I2C. Alamat i2c chip ieu kedah 0x6f. Pikeun ngaktifkeunana anjeun kedah:

Buka /etc/rc.local AND tambahkeun 2 baris:

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

Teras reset sistem sareng RTC berpungsi

UPS pikeun pareum aman (Opsional)

Diagram modul UPS dibéréndélkeun di handap.

Modul UPS diselapkeun antara DC5V sareng CM4, GPIO dianggo pikeun ngageter CPU nalika catu daya 5V turun. Lajeng CPU kudu ngalakukeun hal urgent dina naskah saméméh kacapean énergi super kapasitor tur ngajalankeun "$ shutdown" Cara séjén pikeun ngagunakeun fungsi ieu Initiate shutdown a nalika pin GPIO robah. Pin GPIO anu dipasihkeun dikonpigurasikeun salaku konci input anu ngahasilkeun acara KEY_POWER. Acara ieu diatur ku systemd-logind ku ngamimitian shutdown. Vérsi Systemd heubeul ti 225 peryogi aturan udev ngaktifkeun dengekeun alat input: Paké /boot/overlays/README salaku rujukan, lajeng ngaropéa /boot/config.txt. dtoverlay = gpio-shutdown, gpio_pin = GPIO22, active_low = 1

CATETAN: 

1. Pikeun fungsi UPS mangga ngahubungan kami pikeun inpo nu leuwih lengkep.
2. Sinyal alarem aktip LOW.

spésifikasi listrik

Konsumsi kakuatan

Konsumsi kakuatan tina EdgeBox-RPI-200 pisan gumantung kana aplikasi, mode operasi sarta alat periferal disambungkeun. Nilai anu dipasihkeun kedah ditingali salaku nilai perkiraan. Tabel di handap ieu nunjukkeun parameter konsumsi kakuatan EdgeBox-RPI-200:

Catetan: Dina kaayaan catu daya 24V, teu aya kartu tambihan dina soket sareng teu aya alat USB.

Modeu operasi	Ayeuna (ma)	Kakuatan	Nyarios
dianggurkeun	81
Tés setrés	172		tegangan -c 4 -t 10m -v &

UPS (Pilihan)

Waktu cadangan modul UPS pisan gumantung kana beban sistem sistem. Sababaraha kaayaan has dibéréndélkeun di handap. Modul uji CM4 nyaéta 4GB LPDDR4,32GB eMMC sareng modul Wi-Fi.

Modeu operasi	Waktos (detik)	Nyarios
dianggurkeun	55
beban pinuh ku CPU	18	tegangan -c 4 -t 10m -v &

Gambar mékanis

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Dokumén / Sumberdaya

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 buah prambus PI CM4 Dumasar komputer Tepi [pdf] Manual pamaké EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge komputer, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer, Raspberry PI CM4 Based Edge computer, CM4 Based Edge computer, Based Edge computer

Rujukan

• Manual pamaké