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

Kasaysayan ng Pagbabago 

Rebisyon	Petsa	Mga pagbabago
1.0	17-08-2022	Nilikha
2.1	13-01-2022	Paunawa sa Pagbabago ng Produkto

Paunawa sa Pagbabago ng Produkto:

Bilang bahagi ng aming patuloy na proseso ng pagpapabuti, ginawa namin ang mga pagbabago sa ibaba sa bersyon ng hardware na D.
May epekto sa software dahil sa pagbabagong ito.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Ang paglalarawan sa Linux ay nabago:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Ang address ng bagong RTC ay 0x51.

Panimula

Ang EdgeBox-RPI-200 ay isang masungit na fan na hindi gaanong Edge Computing Controller na may Raspberry Pi Computer Module 4(CM4) para sa malupit na kapaligiran sa industriya. Maaari itong magamit upang ikonekta ang mga field network sa cloud o IoT na mga application. Ito ay dinisenyo mula sa simula upang matugunan ang mga hamon ng masungit na mga aplikasyon sa mapagkumpitensyang mga presyo, perpekto para sa maliit na negosyo o maliit na order na may scale multi-level na mga pangangailangan.

Mga tampok

• State-of-the-art na Aluminum chassis para sa Malupit na kapaligiran
• Pinagsamang passive heat sink
• Built-in na mini PCIe socket para sa RF module, gaya ng 4G, WI-FI, Lora o Zigbee
• Mga butas ng SMA antenna x2
• Encryption chip ATECC608A
• Watchdog ng Hardware
• RTC na may Super Capacitor
• Nakahiwalay na terminal ng DI&DO
• Suporta sa 35mm DIN Rail
• Malawak na supply ng kuryente mula 9 hanggang 36V DC
• Opsyonal: UPS na may SuperCap para sa ligtas na pagsasara*
• Raspberry Pi CM4 onboard na WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz na may gamit na IEEE 802.11 b/g/n/ac**
• Raspberry Pi CM4 onboard na Bluetooth 5.0, BLE na gamit**

Ginagawa ng mga feature na ito ang EdgeBox-RPI-200 na idinisenyo para sa madaling pag-setup at mabilis na pag-deploy para sa mga tipikal na pang-industriyang aplikasyon, tulad ng pagsubaybay sa status, pamamahala ng pasilidad, digital signage at remote control ng mga pampublikong kagamitan. Higit pa rito, isa itong user-friendly na gateway na solusyon na may 4 na core na ARM Cortex A72 at karamihan sa mga protocol ng industriya ay makakatipid sa kabuuang gastos sa pag-deploy kabilang ang gastos sa paglalagay ng kuryente sa kuryente at makakatulong na bawasan ang oras ng pag-deploy ng produkto. Ang ultra-lightweight at compact na disenyo nito ay ang sagot para sa mga application sa space-constricting environment na tinitiyak na maaari itong gumana nang mapagkakatiwalaan sa iba't ibang extreme environment kabilang ang in-vehicle applications.

TANDAAN: Para sa UPS function, mangyaring makipag-ugnayan sa amin para sa karagdagang impormasyon. Ang mga feature ng WiFi at BLE ay makikita sa 2GB at 4GB na bersyon.

Mga interface

1. Multi-Func phoenix connector
2. Konektor ng Ethernet
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. SMA antenna 1
8. Console (USB type C)
9. Slot ng SIM card
10. SMA antenna 2

Multi-Func phoenix connector

Tandaan	Pangalan ng function	PIN #	PIN#	Pangalan ng function	Tandaan
	KAPANGYARIHAN	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

TANDAAN: Iminumungkahi ang 24awg hanggang 16awg na cable

I-block ang Diagram

Ang processing core ng EdgeBox-RPI-200 ay isang Raspberry CM4 board. Ang isang partikular na base board ay nagpapatupad ng mga partikular na tampok. Sumangguni sa susunod na figure para sa block diagram.

Pag-install

Pag-mount

Ang EdgeBox-RPI-200 ay inilaan para sa dalawang wall mount, pati na rin ang isa na may 35mm DIN-rail. Sumangguni sa susunod na figure para sa inirerekumendang mounting orientation.

Mga Konektor at Interface

Power supply

I-pin ang #	Signal	Paglalarawan
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	GND	Ground (Potensyal ng sanggunian)

Opsyonal ang signal ng PE. Kung walang EMI, maaaring iwanang bukas ang koneksyon ng PE.

Serial Port (RS232 at RS485)

I-pin ang #	Signal	Paglalarawan
4	RS232_RX	RS232 tumanggap ng linya
6	RS232_TX	RS232 nagpapadala ng linya
8	GND	Ground (Potensyal ng sanggunian)

I-pin ang #	Signal	Paglalarawan
3	RS485_A	Mataas ang linya ng pagkakaiba ng RS485
5	RS485_B	Mababa ang linya ng pagkakaiba ng RS485
7	RS485 _GND	RS485 Ground (nahihiwalay sa GND)

I-pin ang #	Signal ng terminal	PIN Level ng aktibo	PIN ng GPIO mula sa BCM2711	TANDAAN
09	DI0-	MATAAS	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	MATAAS	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	MATAAS	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	MATAAS	GPIO24
16	DO1_1

TANDAAN:

TANDAAN: 

1. DC voltage para sa input ay 24V (+- 10%).
2. DC voltage para sa output ay dapat na mas mababa sa 60V, ang kasalukuyang kapasidad ay 500ma.
3. Ang channel 0 at channel 1 ng input ay nakahiwalay sa isa't isa
4. Ang channel 0 at channel 1 ng output ay nakahiwalay sa isa't isa

HDMI

Direktang konektado sa Raspberry PI CM4 board na may hanay ng TVS.

Ethernet

Ang interface ng Ethernet ay pareho sa Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT na suportado, na magagamit sa pamamagitan ng shielded modular jack. Maaaring gamitin ang twisted pair cable o shielded twisted pair cable para kumonekta sa port na ito.

USB HOST

Mayroong dalawang USB interface sa connector panel. Ang dalawang port ay nagbabahagi ng parehong electronic fuse.

TANDAAN: Ang maximum na kasalukuyang para sa parehong mga port ay limitado sa 1000ma.

Console (USB type-C)

Ang disenyo ng console ay gumamit ng USB-UART converter, karamihan sa OS ng computer ay may driver, kung hindi, ang link sa ibaba ay maaaring maging kapaki-pakinabang: Ang port na ito ay ginagamit bilang default ng Linux console. Maaari kang mag-log in sa OS gamit ang mga setting ng 115200,8n1(Bits: 8, Parity: None, Stop Bits: 1, Flow Control: None). Ang isang terminal program tulad ng putty ay kailangan din. Ang default na user name ay pi at ang password ay raspberry.

LED

Gumagamit ang EdgeBox-RPI-200 ng dalawang berde/pulang dual color LED bilang mga indicator sa labas.

LED1: berde bilang power indicator at pula bilang eMMC active.

LED2: berde bilang 4G indicator at pula bilang user programmable led na konektado sa GPIO21, low active, programmable.

Gumagamit din ang EdgeBox-RPI-200 ng dalawang berdeng kulay na LED para sa pag-debug.

Konektor sa SMA

Mayroong dalawang butas ng SMA Connector para sa mga antenna. Ang mga uri ng antenna ay lubos na nakadepende sa kung anong mga module ang inilagay sa Mini-PCIe socket. Ang ANT1 ay default na ginagamit para sa Mini-PCIe socket at ang ANT2 ay para sa Internal na WI-FI signal mula sa CM4 module.

TANDAAN: Ang mga pag-andar ng mga antenna ay hindi naayos, maaaring nababagay upang masakop ang iba pang paggamit.

NANO SIM card slot (Opsyonal)

Ang sim card ay kailangan lamang sa cellular (4G, LTE o iba pa batay sa cellular technology) mode.

TANDAAN: 

1. Tanging NANO Sim card ang tinatanggap, bigyang pansin ang laki ng card.
2. Ang NANO sim card ay ipinasok na may chip side top.

Mini-PCIe

Ang orange na lugar ay ang magaspang na Mini-PCIe add-on card position, isang m2x5 screw lang ang kailangan.

Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng lahat ng mga signal. Ang buong laki ng Mini-PCIe card ay suportado.

Pinout: 

Signal	PIN#	PIN#	Signal
	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

TANDAAN: 

1. Ang lahat ng mga blangkong signal ay NC (hindi kumonekta).
2. Ang 4G_PWR ay ang indibidwal na power supply para sa Mini-PCIe card. Maaari itong isara o i-on ng GPIO6 ng CM4, ang control signal ay mataas na aktibo.
3. Ang 4G_LED signal ay konektado sa LED2 sa loob, sumangguni sa seksyon ng 2.2.8.
4. Ginagamit lang ang mga signal ng SPI1 para sa LoraWAN card, gaya ng WM1302.

M.2

Nilagyan ang EdgeBox-RPI-200 ng M.2 socket ng M KEY type. 2242 size lang NVME SSD card ang suporta, HINDI mSATA.

Mga Driver at Programming Interface

LED

Ang ay isang LED na ginagamit bilang tagapagpahiwatig ng gumagamit, sumangguni sa 2.2.8. Gamitin ang LED2 bilang example upang subukan ang function.

• $ sudo -i #paganahin ang mga pribilehiyo ng root account
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 21 > i-export ang #GPIO21 na user LED ng LED2
• $ cd gpio21
• $ echo out > direksyon
• $ echo 0 > value # i-on ang user LED, LOW active
  OR
• $ echo 1 > value # patayin ang LED ng user

Serial Port (RS232 at RS485)

Mayroong dalawang indibidwal na serial port sa system. Ang /dev/ ttyACM1 bilang RS232 port at /dev/ ttyACM0 bilang RS485 port. Gamitin ang RS232 bilang example.

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

10

Cellular sa Mini-PCIe (Opsyonal)

Gamitin ang Quectel EC20 bilang example at sundin ang mga hakbang:

1. Ipasok ang EC20 sa Mini-PCIe socket at micro sim card sa kaugnay na slot, ikonekta ang antenna.
2. Mag-log in sa system sa pamamagitan ng console gamit ang pi/raspberry.
3. I-on ang power ng Mini-PCIe socket at bitawan ang reset signal.

 

• $ sudo -i #paganahin ang mga pribilehiyo ng root account
• $ cd /sys/class/gpio
• $ echo 6 > i-export ang #GPIO6 na POW_ON signal
• $ echo 5 > i-export ang #GPIO5 na reset signal
• $ cd gpio6
• $ echo out > direksyon
• $ echo 1 > value # i-on ang kapangyarihan ng Mini PCIe
  AT
• $ cd gpio5
• $ echo out > direksyon
• $ echo 1 > value # ilabas ang reset signal ng Mini PCIe

TANDAAN: Pagkatapos ang LED ng 4G ay magsisimulang mag-flash.

Suriin ang device:

$ lsusb

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

$ dmesg

[ 185.421911] usb 1-1.3: bagong high-speed USB device number 5 gamit ang dwc_otg
[ 185.561937] usb 1-1.3: May nakitang bagong USB device, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: Mga bagong USB string ng aparato: Mfr = 1, Produkto = 2, SerialNumber = 0
[ 185.561963] usb 1-1.3: Produkto: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Tagagawa: Android
[ 185.651402] usbcore: nakarehistrong bagong interface driver cdc_wdm
[ 185.665545] usbcore: nakarehistrong bagong opsyon sa driver ng interface
[ 185.665593] usbserial: USB Serial support na nakarehistro para sa GSM modem (1-port)
[ 185.665973] opsyon 1-1.3:1.0: Natukoy ang GSM modem (1-port) converter
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter na naka-attach na ngayon sa ttyUSB2 [ 185.666499] option 1-1.3:1.1: GSM modem (1-port) converter detected
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter na naka-attach na ngayon sa ttyUSB3 [ 185.666880] option 1-1.3:1.2: GSM modem (1-port) converter detected
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter na naka-attach na ngayon sa ttyUSB4 [ 185.667220] option 1-1.3:1.3: GSM modem (1-port) converter detected
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM modem (1-port) converter na naka-attach na ngayon sa ttyUSB5 [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM device
[ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: irehistro ang 'qmi_wwan' sa usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI device,xx:xx:xx:xx:xx:xx
TANDAAN: xx:xx:xx:xx:xx: xx ang MAC address

$ ifconfig -a
…… wwan0: mga flag=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 eter 0a:e6:41:60:cf:42 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packet 0 bytes 0 (0.0 B)
Ang mga error sa RX 0 ay bumaba 0 lumampas sa 0 frame 0
Mga TX packet 165 bytes 11660 (11.3 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carriers 0 collisions 0

Paano gamitin ang AT command

$ miniterm — Magagamit na mga port:

• 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'

Ilagay ang port index o buong pangalan:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Ilang kapaki-pakinabang na utos ng AT:

• AT //dapat bumalik ng OK
• AT+QINISTAT //ibalik ang initialization status ng (U)SIM card, ang sagot ay dapat na 7
• AT+QCCID //ibinabalik ang numero ng ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) ​​ng (U)SIM card

Paano mag-dial

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

Pagkatapos ay kumikislap ang 4G led. Kung tagumpay, ang pagbabalik ay ganito

Idagdag ang landas ng router

• $ ruta magdagdag ng default gw 10.64.64.64 o ang iyong gateway XX.XX.XX.XX

Pagkatapos ay magkaroon ng pagsubok gamit ang ping:

• $ ping sa google.com

WDT
Block Diagram ng WDT

Ang WDT module ay may tatlong terminal, input, output at LED indicator.

TANDAAN: Ang LED ay opsyonal at hindi available sa naunang bersyon ng hardware.

Paano ito gumagana

1. NAKA-ON ang System.
2. Pagkaantala ng 200ms.
3. Magpadala sa WDO ng negatibong pulso na may mababang antas ng 200ms para i-reset ang system.
4. Hilahin ang WDO.
5. Mag-antala ng 120 segundo habang kumikislap ang indicator (karaniwang 1hz).
6. I-off ang indicator.
7. Maghintay ng 8 pulso sa WDI sa aktibong WDT module at sindihan ang LED.
8. Pumunta sa WDT-FEED mode, kahit isang pulso ay dapat i-feed sa WDI sa hindi bababa sa bawat 2 segundo, kung hindi, ang WDT module ay dapat maglabas ng negatibong pulso upang i-reset ang system.
9. Pumunta sa 2.

RTC

Impormasyon ng RTC Chip

Bagong Rebisyon: Ang chip ng RTC ay PCF8563 mula sa NXP. Ito ay naka-mount sa system I2C bus, ang i2c address ay dapat na 0x51.

Ang OS mismo ay may driver sa loob, kailangan lang namin ng ilang mga pagsasaayos.

Paganahin ang RTC

• Upang Paganahin ang RTC kailangan mong:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Pagkatapos ay idagdag ang sumusunod na linya sa ibaba ng /boot/config.txt
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Pagkatapos ay i-reboot ang system
  • $sudo reboot
• Pagkatapos ay gamitin ang sumusunod na command upang suriin kung pinagana ang RTC:
  • $sudo hwclock -rv
• Ang Output ay dapat na:

TANDAAN: 

1. siguraduhin na ang i2c-1 driver point ay bukas, at ang punto ay sarado default.
2. ang tinantyang backup na oras ng RTC ay 15 araw.

Pagbabago ng Produkto TANDAAN:

LUMANG Rebisyon: Ang chip ng RTC ay MCP79410 mula sa microchip. Ito ay naka-mount sa system I2C bus. Ang i2c address ng chip na ito ay dapat na 0x6f. Upang paganahin ito kailangan mong:

Buksan ang /etc/rc.local AT magdagdag ng 2 linya:

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

Pagkatapos ay i-reset ang system at gumagana ang RTC

UPS para sa ligtas na pagsara (Opsyonal)

Ang UPS module diagram ay nakalista sa ibaba.

Ang UPS module ay ipinasok sa pagitan ng DC5V at CM4, ang isang GPIO ay ginagamit upang alarma ang CPU kapag ang 5V power supply ay down. Pagkatapos ang CPU ay dapat gumawa ng isang bagay na apurahan sa isang script bago maubos ang enerhiya ng super capacitor at magpatakbo ng "$ shutdown" Ang isa pang paraan upang magamit ang function na ito ay Magpasimula ng shutdown kapag nagbago ang GPIO pin. Ang ibinigay na GPIO pin ay naka-configure bilang input key na bumubuo ng KEY_POWER na kaganapan. Ang kaganapang ito ay pinangangasiwaan ng systemd-logind sa pamamagitan ng pagsisimula ng shutdown. Ang mga systemd na bersyon na mas matanda sa 225 ay nangangailangan ng udev rule na nagbibigay-daan sa pakikinig sa input device: Gamitin ang /boot/overlays/README bilang reference, pagkatapos ay baguhin ang /boot/config.txt. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

TANDAAN: 

1. Para sa UPS function, mangyaring makipag-ugnayan sa amin para sa karagdagang impormasyon.
2. Ang signal ng alarma ay aktibo LOW.

Mga pagtutukoy ng elektrikal

Pagkonsumo ng kuryente

Ang pagkonsumo ng kuryente ng EdgeBox-RPI-200 ay lubos na nakadepende sa aplikasyon, sa mode ng operasyon at sa mga peripheral na device na konektado. Ang mga ibinigay na halaga ay dapat makita bilang tinatayang mga halaga. Ipinapakita ng sumusunod na talahanayan ang mga parameter ng pagkonsumo ng kuryente ng EdgeBox-RPI-200:

Tandaan: Sa kondisyon ng power supply 24V, walang add-on na card sa mga socket at walang USB device.

Mode ng operasyon	Kasalukuyang(ma)	kapangyarihan	Puna
Idle	81
Pagsusulit sa stress	172		diin -c 4 -t 10m -v &

UPS (Opsyonal)

Ang oras ng pag-backup ng module ng UPS ay nakasalalay sa pagkarga ng system ng system. Ang ilang karaniwang kundisyon ay nakalista sa ibaba. Ang test module ng CM4 ay 4GB LPDDR4,32GB eMMC na may Wi-Fi module.

Mode ng operasyon	Oras(segundo)	Puna
Idle	55
Buong load ng CPU	18	diin -c 4 -t 10m -v &

Mga Guhit na Mekanikal

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Mga Dokumento / Mga Mapagkukunan

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer [pdf] User Manual EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Based Edge computer, Raspberry PI CM4 Based Edge computer, CM4 Based Edge computer, Based Edge computer

Mga sanggunian

• User Manual