Посібник користувача Pi Hut Building Automation Card для Raspberry Pi

Друге покоління нашої карти Building Automation Card передає на платформу Raspberry Pi усі входи та виходи, необхідні для систем автоматизації будинків. Можливість стекувати до 8 рівнів, карта працює з усіма версіями Raspberry Pi, від Zero до 4.
Два контакти GPIO Raspberry Pi використовуються для зв’язку I2C. Інший контакт виділяється для обробника переривань, залишаючи 23 контакти GPIO доступними для користувача.
Вісім універсальних входів з індивідуальним вибором дозволяють зчитувати сигнали 0-10 В, рахувати замикання контактів або вимірювати температуру за допомогою термісторів 1K або 10K. Чотири програмованих виходи 0-10 В можуть керувати регуляторами світла або іншими промисловими пристроями. Чотири виходи симистора 24 В змінного струму можуть керувати реле змінного струму або обладнанням для опалення та охолодження. Світлодіодні індикатори показують стан усіх виходів. Порт RS485/MODBUS забезпечує майже необмежену можливість розширення. І останнє, але не менш важливе: новий порт 1-WIRE можна використовувати для зчитування температури з датчика DS18B20.
Діоди TVS на всіх входах захищають карту від зовнішнього електростатичного розряду. Вбудований запобіжник, який перемикається, захищає його від випадкового короткого замикання. Одне джерело живлення 24 В змінного або постійного струму може забезпечити 5 В/3 А для Raspberry Pi.

ОСОБЛИВОСТІ

Вісім універсальних аналогових/цифрових входів, що встановлюються

Входи 0-10 В або
Входи лічильника замикання контактів або

Входи датчика температури 1K/10K
Чотири виходи 0-10 В

Чотири виходи TRIAC з драйверами 1A/48VAC
Чотири світлодіоди загального призначення

Порт RS485/MODBUS
Годинник реального часу з резервним живленням

Бортова кнопка
Інтерфейс 1-WIRE

TVS захист на всіх входах
Вбудований Hardware Watchdog

Джерело живлення 24VAC/DC

Для всіх входів і виходів використовуються роз’єми, що забезпечують легкий доступ до дротів, коли в стопці розміщено кілька карт. На один Raspberry Pi можна помістити до восьми карт автоматизації будівель. Карти спільно використовують послідовну шину I2C, використовуючи лише два контакти GPIO Raspberry Pi для керування всіма вісьмома картами.
Чотири світлодіоди загального призначення можуть бути пов'язані з аналоговими входами або іншими контрольованими процесами.
Вбудовану кнопку можна запрограмувати на вимикання входів, перевизначення виходів або вимикання Raspberry Pi.

ЩО Є У ВАШОМУ КОМПЛЕКТІ

Картка автоматизації будівництва для Raspberry Pi
Монтажна фурнітураa. Чотири латунні опори M2.5x18 мм
b. Чотири латунні гвинти M2.5x5 мм
в. Чотири латунні гайки М2.5

Дві перемички.Якщо використовується лише одна карта автоматизації будівлі, перемички не потрібні. Дивіться розділ ПЕРЕМИЧКИ РІВНЯ СТОСУ, якщо ви плануєте використовувати кілька карток.
Усі необхідні гніздові роз’єми.

КОРОТКИЙ ПОСІБНИК З ПОЧАТКУ

Підключіть свою карту автоматизації будівлі до Raspberry Pi і ввімкніть систему.
Увімкніть зв’язок I2C на Raspberry Pi за допомогою raspi-config.

Встановіть програмне забезпечення з github.com:
a. ~$ git клон https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
в. ~/megabas-rpi$ sudo make install
~/megabas-rpi$ мегабас
Програма відповість списком доступних команд.

РОЗМІЩЕННЯ ДОШКИ

Чотирма світлодіодами загального призначення можна керувати програмно. Світлодіоди можна активувати, щоб показати стан будь-якого входу, виходу або зовнішнього процесу.

ПЕРЕМИЧКИ РІВНЯ СТЕКУ

Три ліві позиції роз’єму J3 використовуються для вибору рівня стека карти:

ПЕРЕМИЧКИ ВИБІРУ ВХОДУ

Вісім універсальних входів можна окремо вибрати перемичкою для зчитування термісторів 0-10 В, 1 К або 10 К або лічильників замикань контактів/подій. Максимальна частота лічильників подій становить 100 Гц.

ЗВ'ЯЗОК RS-485/MODBUS

Плата Building Automation Card містить стандартний трансивер RS485, до якого можна отримати доступ як через локальний процесор, так і через Raspberry Pi. Бажана конфігурація встановлюється за допомогою трьох байпасних перемичок на конфігураційному роз’ємі J3.

Якщо встановлені перемички, Raspberry Pi може спілкуватися з будь-яким пристроєм з інтерфейсом RS485. У цій конфігурації Building Automation Card є пасивним мостом, який реалізує лише апаратні рівні, необхідні для протоколу RS485. Щоб використовувати цю конфігурацію, вам потрібно сказати локальному процесору звільнити керування шиною RS485:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Якщо перемички видалені, карта працює як підлегла мережа MODBUS і реалізує протокол MODBUS RTU. Будь-який майстер MODBUS може отримати доступ до всіх входів карти та налаштувати всі виходи за допомогою стандартних команд MODBUS. Детальний список реалізованих команд можна знайти на GitHub:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
В обох конфігураціях локальний процесор потрібно запрограмувати на звільнення (встановлені перемички) або керування (перемички зняті) сигналів RS485. Щоб отримати додаткову інформацію, перегляньте онлайн-довідку командного рядка.

ЗАГОЛОВОК RASPBERRY PI

ВИМОГИ ДО ПОТУЖЕННЯ

Плата автоматизації будівлі потребує зовнішнього регульованого джерела живлення 24 В постійного струму/змінного струму. Живлення на плату подається через спеціальний роз’єм у правому верхньому кутку (див. КОМПОЗИЦІЯ ПЛАТИ). Плати приймають джерело живлення постійного або змінного струму. Якщо використовується джерело постійного струму, полярність не має значення. Місцевий регулятор 5 В подає живлення до 3 А на Raspberry Pi, а регулятор 3.3 В живить цифрові схеми. Для живлення реле використовуються ізольовані DC-DC перетворювачі.

МИ РЕКОМЕНДУЄМО ВИКОРИСТОВУВАТИ ЛИШЕ ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ 24 В DC/AC
ДЛЯ ЖИВЛЕННЯ КАРТИ RASPBERRY PI
Якщо кілька плат Building Automation встановлено одна на одну, ми рекомендуємо використовувати один джерело живлення 24 В постійного струму/змінного струму для живлення всіх карт. Користувач повинен розділити кабель і провести дроти до кожної карти.
СПОЖИВАНА ЕНЕРГІЯ:
• 50 мА при +24 В

УНІВЕРСАЛЬНІ ВХОДИ

Плата автоматизації будівлі має вісім універсальних входів, які можна вибрати перемичкою для вимірювання сигналів 010 В, термісторів 1 К або 10 К або лічильників замикань контактів/подій до 100 Гц.

КОНФІГУРАЦІЯ ЛІЧИЛЬНИКА ПОДІЙ/ЗАКРИТТЯ КОНТАКТІВ

КОНФІГУРАЦІЯ ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ З ТЕРМІСТОРАМИ 1K

КОНФІГУРАЦІЯ ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ З ТЕРМІСТОРАМИ 10K

КОНФІГУРАЦІЯ ВИХОДІВ 0-10 В. МАКСИМАЛЬНЕ НАВАНТАЖЕННЯ = 10 мА

АПАРАТНИЙ СТОРОЖ

Картка автоматизації будівлі містить вбудований апаратний сторожовий таймер, який гарантує, що ваш критично важливий проект продовжуватиме працювати, навіть якщо програмне забезпечення Raspberry Pi зависне. Після ввімкнення живлення сторожовий таймер вимикається та стає активним після першого скидання.
Тайм-аут за замовчуванням становить 120 секунд. Після активації, якщо він не отримує скидання від Raspberry Pi протягом 2 хвилин, сторожовий таймер вимикає живлення та відновлює його через 10 секунд.
Raspberry Pi має надати команду скидання на порт I2C до закінчення таймера на сторожовому таймері.
Період таймера після ввімкнення та активний період таймера можна встановити з командного рядка. Кількість скидань зберігається у флеш-пам’яті, і до неї можна отримати доступ або видалити її з командного рядка. Усі команди сторожового таймера описані у функції онлайн-довідки.

КАЛІБРУВАННЯ АНАЛОГОВИХ ВХОДІВ/ВИХОДІВ

Усі аналогові входи та виходи відкалібровані на заводі, але команди вбудованого програмного забезпечення дозволяють користувачеві повторно відкалібрувати плату або відкалібрувати її з кращою точністю. Всі входи і виходи калібруються в двох точках; виберіть дві точки якомога ближче до двох кінців шкали. Щоб відкалібрувати входи, користувач повинен надати аналогові сигнали. (Прикладample: щоб відкалібрувати входи 0-10 В, користувач повинен забезпечити регульоване джерело живлення 10 В). Щоб відкалібрувати виходи, користувач повинен видати команду, щоб встановити вихід на потрібне значення, виміряти результат і видати команду калібрування для збереження значення.
Значення зберігаються у флеш-пам’яті, а вхідна крива вважається лінійною. Якщо під час калібрування було допущено помилку через введення неправильної команди, команду RESET можна використати для скидання всіх каналів у відповідній групі до заводських значень. Після RESET калібрування можна перезапустити.
Плату можна відкалібрувати без джерела аналогових сигналів, відкалібрувавши спочатку виходи, а потім направивши відкалібровані виходи на відповідні входи. Для калібрування доступні такі команди:

КАЛІБРУВАННЯ ВХОДІВ 0-10 В:	мегабас cuin
СКИНУТИ КАЛІБРУВАННЯ ВХОДІВ 0-10 В:	мегабас rcuin
КАЛІБРУВАННЯ ВХОДІВ 10K:	мегабас крезин
СКИНУТИ 10K ВХОДИ:	мегабас ркрезин
КАЛІБРУВАННЯ ВИХОДІВ 0-10 В:	мегабас cuout
ЗБЕРЕГТИ КАЛІБРОВАНЕ ЗНАЧЕННЯ У FLASH:	мегабас alta_comanda
СКИНУТИ КАЛІБРУВАННЯ ВИХОДІВ 0-10 В:	мегабас rcuout

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЛАДНАННЯ

БОРТОВИЙ ПЕРЕКЛАДНИЙ ЗАПОБІЖНИК: 1A

ВХОДИ 0-10 В:

• Максимальна вхідна гучністьtage:	12 В
• Вхідний опір:	20 кОм
• Роздільна здатність:	12 біти
• Сampставка:	TBD

ВХОДИ ЗАКРИВАННЯ КОНТАКТІВ

Максимальна частота рахунку: 100 Гц

ВИХОДИ 0-10 В:

Мінімальне вихідне навантаження: 1 кОм
Роздільна здатність: 13 БІТ

ВИХОДИ TRIAC:

Максимальний вихідний струм: 1A
Максимальний об'єм виходуtage: 120 В.

ЛІНІЙНІСТЬ В ПОВНОМУ ШКАБІ

Аналогові входи обробляються за допомогою 12-розрядних АЦП, вбудованих у вбудований процесор. Вхідними є sampсвітлодіод на 675 Гц.
Аналогові виходи синтезуються ШІМ за допомогою 16-бітних таймерів. Значення ШІМ варіюються від 0 до 4,800.
Усі входи та виходи калібруються під час тестування в кінцевих точках, а значення зберігаються у флеш-пам’яті.
Після калібрування ми перевірили лінійність на повній шкалі та отримали такі результати:

Канал	Максимальна помилка	%
0-10 В IN	15 мкВ	0.15%
0-10 В ВИХІД	10 мкВ	0.10%

МЕХАНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

НАЛАШТУВАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Приготуйте свій Raspberry Pi з остання ОС.

Увімкнути зв’язок I2C: ~$ sudo raspi-config

1. Змініть пароль користувача	Змінити пароль користувача за умовчанням
2. Параметри мережі	Налаштувати параметри мережі
3. Параметри завантаження	Налаштуйте параметри для запуску
4. Параметри локалізації	Налаштуйте мову та регіональні налаштування відповідно до...
5. Параметри інтерфейсу	Налаштувати підключення до периферійних пристроїв
6. Розгін	Налаштуйте розгін для свого Pi
7. Додаткові параметри	Налаштувати додаткові параметри
8. Оновлення	Оновіть цей інструмент до останньої версії
9. Про raspi-config	Інформація про цю конфігурацію

P1	Камера	Увімкнути/вимкнути підключення до камери Raspberry Pi
P2	SSH	Увімкнути/вимкнути віддалений доступ командного рядка до Pi
P3	VNC	Увімкнути/вимкнути графічний віддалений доступ до вашого Pi за допомогою…
P4	SPI	Увімкнути/вимкнути автоматичне завантаження модуля ядра SPI
P5	I2C	Увімкнути/вимкнути автоматичне завантаження модуля ядра I2C
P6	Серійний	Увімкнути/вимкнути повідомлення оболонки та ядра до послідовного порту
P7	1-провід	Увімкнення/вимкнення однопровідного інтерфейсу
P8	Віддалений GPIO	Увімкнути/вимкнути віддалений доступ до контактів GPIO

Встановіть програмне забезпечення megabas з github.com: ~$ git clone https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
~$ cd /home/pi/megabas-rpi

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

Програма відповість списком доступних команд.
Введіть “megabas -h” для онлайн-довідки.
Після встановлення програмного забезпечення ви можете оновити його до останньої версії за допомогою команд:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Документи / Ресурси

Картка Pi Hut Building Automation для Raspberry Pi [pdfПосібник користувача
Building Automation Card для Raspberry Pi, Building Automation Card, Building Card Automation Card для Raspberry Pi, Raspberry Pi Automation Card Building

Список літератури

Посібник користувача

ЗАГАЛЬНИЙ ОПИС