Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Tabanlı Edge bilgisayarı

Revizyon Geçmişi 

Revizyon	Tarih	Değişiklikler
1.0	17-08-2022	Oluşturuldu
2.1	13-01-2022	Ürün Değişikliği Bildirimi

Ürün Değişikliği Bildirimi:

Sürekli iyileştirme sürecimizin bir parçası olarak donanım sürümü D'de aşağıdaki değişiklikleri yaptık.
Bu değişiklikten dolayı yazılım üzerinde bir etki söz konusudur.

• CP2104->CH9102F
• USB2514B->CH334U
• CP2105->CH342F
• Linux'taki açıklama değiştirildi:
  • ttyUSB0-> ttyACM0
  • ttyUSB1-> ttyACM1
  • MCP79410->PCF8563ARZ
  • Yeni RTC'nin adresi 0x51'dir.

giriiş

EdgeBox-RPI-200, zorlu endüstri ortamları için Raspberry Pi Bilgisayar Modülü 4(CM4) içeren, sağlam, fansız bir Kenar Bilgi İşlem Denetleyicisidir. Saha ağlarını bulut veya IoT uygulamalarına bağlamak için kullanılabilir. Sıfırdan zorlu uygulamaların zorluklarını rekabetçi fiyatlarla karşılamak üzere tasarlanmıştır; küçük işletmeler veya ölçekli çok düzeyli taleplere sahip küçük siparişler için idealdir.

Özellikler

• Zorlu ortamlar için son teknoloji ürünü Alüminyum şasi
• Entegre pasif ısı emici
• 4G, WI-FI, Lora veya Zigbee gibi RF modülü için yerleşik mini PCIe soketi
• SMA anten delikleri x2
• Şifreleme çipiATECC608A
• Donanım Watchdog
• Süper Kapasitörlü RTC
• İzole DI&DO terminali
• 35mm DIN Ray desteği
• 9'dan 36V DC'ye kadar geniş güç kaynağı
• İsteğe bağlı: Güvenli kapatma için SuperCap'li UPS*
• Raspberry Pi CM4 yerleşik WiFi 2.4 GHz, 5.0 GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac donanımlı**
• Raspberry Pi CM4 yerleşik Bluetooth 5.0, BLE donanımlı**

Bu özellikler, EdgeBox-RPI-200'ün durum izleme, tesis yönetimi, dijital tabela ve kamu hizmetlerinin uzaktan kontrolü gibi tipik endüstriyel uygulamalar için kolay kurulum ve hızlı dağıtım için tasarlanmasını sağlar. Ayrıca, 4 çekirdekli ARM Cortex A72'ye sahip kullanıcı dostu bir ağ geçidi çözümüdür ve endüstri protokollerinin çoğu, elektrik kablolama maliyeti de dahil olmak üzere toplam dağıtım maliyetlerinden tasarruf sağlayabilir ve ürünün dağıtım süresinin azaltılmasına yardımcı olabilir. Ultra hafif ve kompakt tasarımı, alanı daraltan ortamlardaki uygulamalara yanıt verir ve araç içi uygulamalar da dahil olmak üzere çeşitli zorlu ortamlarda güvenilir şekilde çalışabilmesini sağlar.

NOT: UPS fonksiyonu hakkında daha fazla bilgi için lütfen bizimle iletişime geçin. WiFi ve BLE özellikleri 2GB ve 4GB versiyonlarında bulunabilir.

Arayüzler

1. Çok Fonksiyonlu Phoenix konektörü
2. Ethernet bağlantısı
3. USB 2.0 x 2
4. HDMI
5. LED2
6. LED1
7. SMA anteni 1
8. Konsol (USB tip C)
9. SIM kart yuvası
10. SMA anteni 2

Çok Fonksiyonlu Phoenix konektörü

Not	İşlev adı	TOPLU İĞNE #	TOPLU İĞNE#	İşlev adı	Not
	GÜÇ	1	2	Yeraltı
	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

NOT: 24awg ila 16awg kablo önerilir

Blok Şeması

EdgeBox-RPI-200'ün işlem çekirdeği Raspberry CM4 kartıdır. Belirli bir temel kart belirli özellikleri uygular. Blok şeması için sonraki şekle bakın.

Kurulum

Montaj

EdgeBox-RPI-200, biri 35 mm DIN raylı olmak üzere iki duvara montaj için tasarlanmıştır. Önerilen montaj yönü için sonraki şekle bakın.

Konektörler ve Arayüzler

Güç kaynağı

Toplu iğne#	Sinyal	Tanım
1	POWER_IN	DC 9-36V
2	Yeraltı	Toprak (Referans potansiyeli)

PE sinyali isteğe bağlıdır. EMI mevcut değilse PE bağlantısı açık bırakılabilir.

Seri Bağlantı Noktası (RS232 ve RS485)

Toplu iğne#	Sinyal	Tanım
4	RS232_RX	RS232 alma hattı
6	RS232_TX	RS232 iletim hattı
8	Yeraltı	Toprak (Referans potansiyeli)

Toplu iğne#	Sinyal	Tanım
3	RS485_A	RS485 fark çizgisi yüksek
5	RS485_B	RS485 fark çizgisi düşük
7	RS485 _GND	RS485 Topraklama (GND'den izole edilmiş)

Toplu iğne#	Terminal sinyali	PIN Etkin düzeyi	BCM2711'den GPIO PIN'i	NOT
09	DI0-	YÜKSEK	GPIO17
11	DI0+
13	DI1-	YÜKSEK	GPIO27
15	DI1+
10	DO0_0	YÜKSEK	GPIO23
12	DO0_1
14	DO1_0	YÜKSEK	GPIO24
16	DO1_1

NOT:

NOT: 

1. DC sestage giriş için 24V'dir (+- %10).
2. DC sestagÇıkış için 60V'un altında olmalıdır, mevcut kapasite 500ma'dır.
3. Girişin Kanal 0 ve Kanal 1'i birbirinden izole edilmiştir
4. Çıkışın Kanal 0 ve Kanal 1'i birbirinden izole edilmiştir

HDMI

TVS dizisi ile doğrudan Raspberry PI CM4 kartına bağlanır.

Ethernet

Ethernet arayüzü Raspberry PI CM4,10/100/1000-BaseT destekli ile aynıdır ve korumalı modüler jak aracılığıyla mevcuttur. Bu bağlantı noktasına bağlanmak için bükümlü çift kablo veya korumalı bükümlü çift kablo kullanılabilir.

USB HOST

Konektör panelinde iki adet USB arayüzü bulunmaktadır. İki bağlantı noktası aynı elektronik sigortayı paylaşır.

NOT: Her iki bağlantı noktası için maksimum akım 1000ma ile sınırlıdır.

Konsol (USB tip-C)

Konsolun tasarımında bir USB-UART dönüştürücü kullanılmıştır, çoğu bilgisayarın işletim sistemi sürücüye sahiptir, yoksa aşağıdaki bağlantı faydalı olabilir: Bu bağlantı noktası, Linux konsolu varsayılanı olarak kullanılır. 115200,8n1(Bits: 8, Parity: Yok, Stop Bits: 1, Flow Control: Yok) ayarlarını kullanarak işletim sistemine giriş yapabilirsiniz. Putty gibi bir terminal programına da ihtiyaç vardır. Varsayılan kullanıcı adı pi, şifre ise raspberry'dir.

NEDEN OLMUŞ

EdgeBox-RPI-200, dış göstergeler olarak iki yeşil/kırmızı çift renkli LED kullanır.

LED1: Güç göstergesi olarak yeşil ve eMMC'nin etkin olduğu kırmızı.

LED2: 4G göstergesi olarak yeşil ve GPIO21'e bağlı, kullanıcı tarafından programlanabilen LED olarak kırmızı, düşük aktif, programlanabilir.

EdgeBox-RPI-200 ayrıca hata ayıklama için iki yeşil renkli LED kullanır.

SMA Konektörü

Antenler için iki SMA Konnektör deliği vardır. Anten türleri, Mini-PCIe soketine hangi modüllerin takıldığına büyük ölçüde bağlıdır. ANT1 varsayılan olarak Mini-PCIe soketi için kullanılır ve ANT2 ise CM4 modülünden gelen Dahili WI-FI sinyali için kullanılır.

NOT: Antenlerin işlevleri sabit değildir, belki diğer kullanımları da kapsayacak şekilde ayarlanabilir.

NANO SIM kart yuvası (İsteğe bağlı)

SIM kart yalnızca hücresel (4G, LTE veya hücresel teknolojiye dayalı diğerleri) modunda gereklidir.

NOT: 

1. Sadece NANO Sim kart kabul edilmektedir, kart boyutuna dikkat ediniz.
2. NANO sim kartı çip tarafı üstte olacak şekilde takılır.

Mini PCIe

Turuncu alan kaba Mini-PCIe eklenti kartı konumudur, yalnızca bir m2x5 vidaya ihtiyaç vardır.

Aşağıdaki tablo tüm sinyalleri göstermektedir. Tam boyutlu Mini-PCIe kartı desteklenir.

Pin çıkışı: 

Sinyal	TOPLU İĞNE#	TOPLU İĞNE#	Sinyal
	1	2	4G_PWR
	3	4	Yeraltı
	5	6	USIM_PWR
	7	8	USIM_PWR
Yeraltı	9	10	USIM_DATA
	11	12	USIM_CLK
	13	14	USIM_RESET#
Yeraltı	15	16
	17	18	Yeraltı
	19	20
Yeraltı	21	22	PERST#
	23	24	4G_PWR
	25	26	Yeraltı
Yeraltı	27	28
Yeraltı	29	30	UART_PCIE_TX
	31	32	UART_PCIE_RX
	33	34	Yeraltı
Yeraltı	35	36	USB_DM
Yeraltı	37	38	USB_DP
4G_PWR	39	40	Yeraltı
4G_PWR	41	42	4G_LED
Yeraltı	43	44	USIM_DET
SPI1_SCK	45	46
SPI1_MISO	47	48
SPI1_MOSI	49	50	Yeraltı
SPI1_SS	51	52	4G_PWR

NOT: 

1. Tüm boş sinyaller NC'dir (bağlanmaz).
2. 4G_PWR, Mini-PCIe kartı için bireysel güç kaynağıdır. CM6'ün GPIO4'sı tarafından kapatılabilir veya açılabilir, kontrol sinyali yüksek aktiftir.
3. 4G_LED sinyali LED2'ye dahili olarak bağlanır, 2.2.8 bölümüne bakın.
4. SPI1 sinyalleri yalnızca WM1302 gibi LoraWAN kartı için kullanılır.

M.2

EdgeBox-RPI-200, M KEY tipinde bir M.2 soketiyle donatılmıştır. YALNIZCA 2242 boyutlu NVME SSD kartı desteklenir, mSATA DEĞİL.

Sürücüler ve Programlama Arayüzleri

NEDEN OLMUŞ

Kullanıcı göstergesi olarak kullanılan bir LED'dir, bkz. 2.2.8. LED2'yi eski olarak kullanınampişlevi test etmek için.

• $ sudo -i #kök hesap ayrıcalıklarını etkinleştir
• $ cd /sys/sınıf/gpio
• $ echo 21 > LED21'nin kullanıcı LED'i olan #GPIO2'i dışa aktar
• $ cd gpio21
• $ yankı çıkışı > yön
• $ echo 0 > değer # kullanıcı LED'ini açar, DÜŞÜK aktif
  OR
• $ echo 1 > değer # kullanıcı LED'ini kapatır

Seri Bağlantı Noktası (RS232 ve RS485)

Sistemde iki ayrı seri port bulunmaktadır. RS1 bağlantı noktası olarak /dev/ ttyACM232 ve RS0 bağlantı noktası olarak /dev/ ttyACM485. RS232'yi eski olarak kullanınampley.

$ piton
>>> seri numarasını içe aktar
>>> ser=serial.Serial('/dev/ttyACM1',115200,timeout=1) >>> ser.isOpen()
doğru
>>> ser.isOpen()
>>> ser.write('1234567890')

10

Mini-PCIe üzerinden Hücresel (İsteğe Bağlı)

Quectel EC20'yi eski olarak kullanınampve şu adımları izleyin:

1. EC20'yi Mini-PCIe soketine ve mikro sim kartı ilgili yuvaya takın, anteni bağlayın.
2. Pi/raspberry kullanarak konsol üzerinden sisteme giriş yapın.
3. Mini-PCIe soketinin gücünü açın ve sıfırlama sinyalini bırakın.

 

• $ sudo -i #kök hesap ayrıcalıklarını etkinleştir
• $ cd /sys/sınıf/gpio
• $ echo 6 > POW_ON sinyali olan #GPIO6'yı dışa aktar
• $ echo 5 > sıfırlama sinyali olan #GPIO5'i dışa aktar
• $ cd gpio6
• $ yankı çıkışı > yön
• $ echo 1 > değer # Mini PCIe'nin gücünü açar
  VE
• $ cd gpio5
• $ yankı çıkışı > yön
• $ echo 1 > değer # Mini PCIe'nin sıfırlama sinyalini serbest bırakır

NOT: Daha sonra 4G LED'i yanıp sönmeye başlar.

Cihazı kontrol edin:

$ lsusb

Veri Yolu 001 Cihaz 005: ID 2c7c:0125 Quectel Wireless Solutions Co., Ltd. EC25 LTE modem

$ dmesg

[ 185.421911] usb 1-1.3: dwc_otg kullanan yeni yüksek hızlı USB aygıtı numarası 5
[ 185.561937] usb 1-1.3: Yeni USB aygıtı bulundu, idVendor=2c7c, idProduct=0125, bcdDevice= 3.18
[185.561953] usb 1-1.3: Yeni USB aygıt dizeleri: Mfr = 1, Ürün = 2, SerialNumber = 0
[ 185.561963] usb 1-1.3: Ürün: Android
[ 185.561972] usb 1-1.3: Üretici: Android
[ 185.651402] usbcore: kayıtlı yeni arayüz sürücüsü cdc_wdm
[ 185.665545] usbcore: kayıtlı yeni arayüz sürücüsü seçeneği
[ 185.665593] usbserial: GSM modem için kayıtlı USB Seri desteği (1 bağlantı noktası)
[ 185.665973] seçenek 1-1.3:1.0: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü algılandı
[ 185.666283] usb 1-1.3: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü artık ttyUSB2'ye bağlı [ 185.666499] seçenek 1-1.3:1.1: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü algılandı
[ 185.666701] usb 1-1.3: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü artık ttyUSB3'ye bağlı [ 185.666880] seçenek 1-1.3:1.2: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü algılandı
[ 185.667048] usb 1-1.3: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü artık ttyUSB4'ye bağlı [ 185.667220] seçenek 1-1.3:1.3: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü algılandı
[ 185.667384] usb 1-1.3: GSM modem (1 bağlantı noktalı) dönüştürücü artık ttyUSB5'e bağlı [ 185.667810] qmi_wwan 1-1.3:1.4: cdc-wdm0: USB WDM aygıtı
[ 185.669160]qmi_wwan 1-1.3:1.4 wwan0: usb-3f980000.usb-1.3, WWAN/QMI aygıtında 'qmi_wwan'ı kaydedin,xx:xx:xx:xx:xx:xx
NOT: xx:xx:xx:xx:xx: xx MAC adresidir

$ ifconfig -a
…… wwan0: bayraklar=4163 mtu 1500
inet 169.254.69.13 ağ maskesi 255.255.0.0 yayın 169.254.255.255 inet6 fe80::8bc:5a1a:204a:1a4b öneklen 64 kapsam kimliği 0x20 eter 0a:e6:41:60:cf:42 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX paketleri 0 bayt 0 (0.0 B)
RX hataları 0 düştü 0 taşma 0 çerçeve 0
TX paketleri 165 bayt 11660 (11.3 KiB)
TX hataları 0 düştü 0 taştı 0 taşıyıcı 0 çarpışma 0

AT komutu nasıl kullanılır?

$ miniterm — Kullanılabilir bağlantı noktaları:

• 1: /dev/ttyACM0 'USB Çift_Serial'
• 2: /dev/ttyACM1 'USB Çift_Serial'
• 3: /dev/ttyAMA0 'ttyAMA0'
• 4: /dev/ttyUSB0 'Android'
• 5: /dev/ttyUSB1 'Android'
• 6: /dev/ttyUSB2 'Android'
• 7: /dev/ttyUSB3 'Android'

Bağlantı noktası dizinini veya tam adını girin:

$ miniterm /dev/ttyUSB5 115200

Bazı yararlı AT komutları:

• AT //Tamam döndürmelidir
• AT+QINISTAT //(U)SIM kartın başlatma durumunu döndürür, yanıt 7 olmalıdır
• AT+QCCID //(U)SIM kartın ICCID (Tümleşik Devre Kartı Tanımlayıcı) numarasını döndürür

Nasıl aranır

• $su kökü
• $ cd /usr/app/linux-ppp-komut dosyaları
• $./quectel-pppd.sh

Daha sonra 4G ledi yanıp sönüyor. Başarılı olursa dönüşü böyle olur

Yönlendirici yolunu ekleyin

• $ rota varsayılan gw 10.64.64.64'ü veya ağ geçidiniz XX.XX.XX.XX'i ekleyin

Daha sonra ping ile bir test yapın:

• $ ping google.com

WDT
WDT'nin Blok Şeması

WDT modülünde giriş, çıkış ve LED göstergesi olmak üzere üç terminal bulunur.

NOT: LED isteğe bağlıdır ve önceki donanım sürümlerinde mevcut değildir.

Nasıl çalışır?

1. Sistem Gücü AÇIK.
2. Gecikme 200 ms.
3. Sistemi sıfırlamak için WDO'ya 200 ms düşük seviyeli negatif bir darbe gönderin.
4. WDO'yu yukarı çekin.
5. Gösterge yanıp sönerken 120 saniye gecikme (tipik 1hz).
6. Göstergeyi kapatın.
7. WDI'da WDT modülünü etkinleştirmek için 8 darbe bekleyin ve LED'i yakın.
8. WDT-FEED moduna geçin, en az 2 saniyede bir WDI'ya en az bir darbe beslenmelidir, aksi durumda WDT modülü sistemi sıfırlamak için negatif bir darbe vermelidir.
9. Goto 2.

RTC

RTC Çip bilgisi

Yeni Revizyon: RTC'nin çipi NXP'den PCF8563'tür. Sistem I2C veriyoluna monte edilir, i2c adresi 0x51 olmalıdır.

İşletim sisteminin kendisinde sürücü var, yalnızca bazı yapılandırmalara ihtiyacımız var.

RTC'yi etkinleştir

• RTC'yi Etkinleştirmek için şunları yapmanız gerekir:
  • $sudo nano /boot/config.txt
• Daha sonra /boot/config.txt dosyasının altına aşağıdaki satırı ekleyin
  • dtoverlay=i2c-rtc,pcf8563
• Daha sonra sistemi yeniden başlatın
  • $sudo yeniden başlat
• Ardından RTC'nin etkin olup olmadığını kontrol etmek için aşağıdaki komutu kullanın:
  • $sudo hwclock -rv
• Çıktı şöyle olmalıdır:

NOT: 

1. i2c-1 sürücü noktasının açık olduğundan ve noktanın varsayılan olarak kapalı olduğundan emin olun.
2. RTC'nin tahmini yedekleme süresi 15 gündür.

Ürün Değişikliği NOT:

ESKİ Revizyon: RTC'nin çipi mikroçipten MCP79410'dur. Sistem I2C veriyoluna monte edilir. Bu çipin i2c adresi 0x6f olmalıdır. Etkinleştirmek için şunları yapmanız gerekir:

/etc/rc.local dosyasını açın VE 2 satır ekleyin:

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

Ardından sistemi sıfırlayın; RTC çalışıyor

Güvenli kapatma için UPS (İsteğe bağlı)

UPS modül şeması aşağıda listelenmiştir.

UPS modülü DC5V ve CM4 arasına takılır, 5V güç kaynağı kesildiğinde CPU'yu alarma geçirmek için bir GPIO kullanılır. Daha sonra CPU, süper kapasitörün enerjisi tükenmeden önce komut dosyasında acil bir şey yapmalı ve bir "$ kapatma" çalıştırmalıdır. Bu işlevi kullanmanın başka bir yolu da GPIO pini değiştiğinde kapatmayı başlatmaktır. Verilen GPIO pini, KEY_POWER olaylarını üreten bir giriş anahtarı olarak yapılandırılmıştır. Bu olay systemd-logind tarafından bir kapatma başlatılarak gerçekleştirilir. 225'ten eski Systemd sürümleri, giriş cihazının dinlenmesini sağlayan bir udev kuralına ihtiyaç duyar: Referans olarak /boot/overlays/README kullanın, ardından /boot/config.txt dosyasını değiştirin. dtoverlay=gpio-shutdown, gpio_pin=GPIO22,active_low=1

NOT: 

1. UPS fonksiyonu hakkında daha fazla bilgi için lütfen bizimle iletişime geçin.
2. Alarm sinyali aktif DÜŞÜK.

Elektriksel özellikler

Güç tüketimi

EdgeBox-RPI-200'ün güç tüketimi büyük ölçüde uygulamaya, çalışma moduna ve bağlı çevresel cihazlara bağlıdır. Verilen değerlerin yaklaşık değerler olarak görülmesi gerekmektedir. Aşağıdaki tabloda EdgeBox-RPI-200'ün güç tüketimi parametreleri gösterilmektedir:

Not: Güç kaynağı 24V olması koşuluyla, soketlerde eklenti kartı ve USB aygıtı yoktur.

Çalışma şekli	Akım(ma)	Güç	Açıklama
Boşta	81
Stres testi	172		stres -c 4 -t 10m -v &

UPS (Opsiyonel)

UPS modülünün yedekleme süresi sistemin sistem yüküne oldukça bağlıdır. Bazı tipik koşullar aşağıda listelenmiştir. CM4'ün test modülü, Wi-Fi modüllü 4GB LPDDR4,32GB eMMC'dir.

Çalışma şekli	Zaman(saniye)	Açıklama
Boşta	55
Tam CPU yükü	18	stres -c 4 -t 10m -v &

Mekanik Çizimler

• WWW.SEEEDSTUDIO.COM

Belgeler / Kaynaklar

Seeedstudio EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Tabanlı Edge bilgisayarı [pdf] Kullanıcı Kılavuzu EdgeBox-RPI-200 EC25 Raspberry PI CM4 Tabanlı Kenar bilgisayarı, EdgeBox-RPI-200, EC25 Raspberry PI CM4 Tabanlı Kenar bilgisayarı, Raspberry PI CM4 Tabanlı Kenar bilgisayarı, CM4 Tabanlı Kenar bilgisayarı, Tabanlı Kenar bilgisayarı

Referanslar

• Kullanıcı Kılavuzu