Uživatelská příručka Pi Hut Building Automation Card pro Raspberry Pi

Druhá generace naší karty Building Automation Card přináší na platformu Raspberry Pi všechny vstupy a výstupy požadované pro Building Automation Systems. Karta je stohovatelná do 8 úrovní a funguje se všemi verzemi Raspberry Pi, od nuly po 4.
Dva z GPIO pinů Raspberry Pi se používají pro I2C komunikaci. Další pin je alokován pro obsluhu přerušení, takže uživatel má k dispozici 23 GPIO pinů.
Osm univerzálních vstupů, individuálně volitelných, vám umožní číst signály 0-10V, počítat sepnutí kontaktů nebo měřit teploty pomocí 1K nebo 10K termistorů. Čtyři programovatelné výstupy 0-10V mohou ovládat stmívače světla nebo jiná průmyslová zařízení. Čtyři triakové výstupy 24VAC mohou ovládat AC relé nebo topná a chladicí zařízení. LED indikátory zobrazují stav všech výstupů. Port RS485/MODBUS umožňuje téměř neomezenou rozšiřitelnost. V neposlední řadě lze využít nový 1-WIRE port pro čtení teploty ze senzoru DS18B20.
TVS diody na všech vstupech chrání kartu před externím ESD. Vestavěná resetovatelná pojistka jej chrání před náhodným zkratem. Jediný zdroj 24V AC nebo DC může dodávat 5V/3A pro Raspberry Pi.

VLASTNOSTI

Osm propojkami nastavitelných univerzálních, analogových/digitálních vstupů
0-10V Vstupy popř
Vstupy čítače uzavření kontaktu popř
Vstupy pro teplotní senzory 1K/10K
Čtyři výstupy 0-10V
Čtyři TRIAC výstupy s měniči 1A/48VAC
Čtyři LED diody pro všeobecné použití
Port RS485/MODBUS
Hodiny reálného času se záložní baterií
Palubní tlačítko
1-WIRE rozhraní
TVS ochrana na všech vstupech
Hlídač hardwaru na palubě
Napájení 24VAC/DC

Všechny vstupy a výstupy používají zásuvné konektory, které umožňují snadný přístup ke kabeláži, když je naskládáno více karet. Na jedno Raspberry Pi lze naskládat až osm karet automatizace budov. Karty sdílejí sériovou I2C sběrnici využívající pouze dva GPIO piny Raspberry Pi pro správu všech osmi karet.
Čtyři univerzální LED diody mohou být spojeny s analogovými vstupy nebo jinými řízenými procesy.
Vestavěné tlačítko lze naprogramovat tak, aby přerušilo vstupy, potlačilo výstupy nebo vypnulo Raspberry Pi.

CO JE VE VAŠÍ SOUPRAVĚ

Karta automatizace budov pro Raspberry Pi
Montážní hardwareA. Čtyři mosazné podpěry M2.5x18mm samec-samice
b. Čtyři mosazné šrouby M2.5x5mm
C. Čtyři mosazné matice M2.5
Dva propojky.Pokud používáte pouze jednu kartu automatizace budov, propojky nepotřebujete. Pokud plánujete používat více karet, viz sekce JUMPERY ÚROVNĚ ZÁSOBNÍKU.

Všechny požadované zásuvkové konektory.

RYCHLÝ PRŮVODCE SPUŠTĚNÍM

Zapojte kartu Building Automation Card na Raspberry Pi a zapněte systém.
Povolte I2C komunikaci na Raspberry Pi pomocí raspi-config.
Nainstalujte software z github.com:
A. ~$ klon git https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi.git
b. ~$ cd /home/pi/megabas-rpi
C. ~/megabas-rpi$ sudo make install

~/megabas-rpi$ megabas
Program odpoví seznamem dostupných příkazů.

ROZLOŽENÍ DESKY

Čtyři LED diody pro všeobecné použití lze ovládat softwarově. LED diody lze aktivovat pro zobrazení stavu libovolného vstupu, výstupu nebo externího procesu.

PROPOJKY ÚROVNĚ ZÁSOBNÍKU

Levé tři pozice konektoru J3 se používají k výběru úrovně zásobníku karty:

JUMPERY PRO VÝBĚR VSTUPU

Osm univerzálních vstupů lze individuálně zvolit propojkou pro čtení termistorů 0-10V, 1K nebo 10K nebo čítačů sepnutí kontaktů/událostí. Maximální frekvence čítačů událostí je 100 Hz.

KOMUNIKACE RS-485/MODBUS

Karta Building Automation Card obsahuje standardní transceiver RS485, ke kterému má přístup jak místní procesor, tak Raspberry Pi. Požadovaná konfigurace se nastavuje pomocí tří bypassových propojek na konfiguračním konektoru J3.

Pokud jsou nainstalovány propojky, Raspberry Pi může komunikovat s jakýmkoli zařízením s rozhraním RS485. V této konfiguraci je karta Building Automation pasivním mostem, který implementuje pouze hardwarové úrovně požadované protokolem RS485. Chcete-li použít tuto konfiguraci, musíte sdělit místnímu procesoru, aby uvolnil řízení sběrnice RS485:
~$ megabas [0] wcfgmb 0 0 0 0
Pokud jsou propojky odstraněny, karta funguje jako MODBUS slave a implementuje protokol MODBUS RTU. Každý MODBUS master může přistupovat ke všem vstupům karty a nastavovat všechny výstupy pomocí standardních příkazů MODBUS. Podrobný seznam implementovaných příkazů najdete na GitHubu:
https://github.com/SequentMicrosystems/megabas-rpi/blob/master/Modbus.md
V obou konfiguracích musí být lokální procesor naprogramován tak, aby uvolňoval (nainstalované propojky) nebo řídil (odstraněné propojky) signály RS485. Další informace naleznete v online nápovědě příkazového řádku.

HLAVIČKA RASPBERRY PI

POŽADAVKY NA NAPÁJENÍ

Karta Building Automation Card vyžaduje externí regulované napájení 24VDC/AC. Deska je napájena přes vyhrazený konektor v pravém horním rohu (viz ROZLOŽENÍ DESKY). Desky akceptují zdroj stejnosměrného nebo střídavého proudu. Pokud je použit zdroj stejnosměrného proudu, polarita není důležitá. Místní 5V regulátor dodává energii až 3A Raspberry Pi a 3.3V regulátor napájí digitální obvody. K napájení relé se používají izolované DC-DC měniče.

DOPORUČUJEME POUŽÍVAT POUZE NAPÁJENÍ 24VDC/AC
K NAPÁJENÍ KARTY RASPBERRY PI
Pokud je na sobě naskládáno více karet automatizace budov, doporučujeme pro napájení všech karet použít jeden zdroj 24V DC/AC. Uživatel musí rozdělit kabel a vést vodiče ke každé kartě.
SPOTŘEBA ENERGIE:
• 50 mA @ +24 V

UNIVERZÁLNÍ VSTUPY

Karta Building Automation má osm univerzálních vstupů, které lze zvolit propojkou pro měření signálů 010V, 1K nebo 10K termistorů nebo čítačů sepnutí kontaktů/událostí až do 100Hz.

KONFIGURACE POČÍTAČE UDÁLOSTÍ/UZAVŘENÍ KONTAKTU

KONFIGURACE MĚŘENÍ TEPLOTY S 1K TERMISTORY

KONFIGURACE MĚŘENÍ TEPLOTY S 10K TERMISTORY

KONFIGURACE VÝSTUPŮ 0-10V. MAX. ZÁTĚŽ = 10 mA

HARDWAROVÝ HLÍDAČ

Karta Building Automation Card obsahuje vestavěný hardwarový hlídací pes, který zaručí, že váš kritický projekt bude pokračovat, i když se software Raspberry Pi zablokuje. Po zapnutí je hlídací pes deaktivován a aktivuje se po prvním resetu.
Výchozí časový limit je 120 sekund. Po aktivaci, pokud neobdrží reset z Raspberry Pi do 2 minut, hlídací pes vypne napájení a obnoví jej po 10 sekundách.
Raspberry Pi musí vydat příkaz k resetování na portu I2C, než vyprší časovač na hlídacím psovi.
Dobu časovače po zapnutí a dobu aktivního časovače lze nastavit z příkazového řádku. Počet resetů je uložen ve flashi a lze k němu přistupovat nebo jej vymazat z příkazového řádku. Všechny příkazy hlídacího psa jsou popsány funkcí online nápovědy.

KALIBRACE ANALOGOVÝCH VSTUPŮ/VÝSTUPŮ

Všechny analogové vstupy a výstupy jsou zkalibrovány ve výrobě, ale příkazy firmwaru umožňují uživateli překalibrovat desku nebo ji zkalibrovat s vyšší přesností. Všechny vstupy a výstupy jsou kalibrovány ve dvou bodech; vyberte dva body co nejblíže ke dvěma koncům stupnice. Pro kalibraci vstupů musí uživatel poskytnout analogové signály. (Přample: pro kalibraci 0-10V vstupů musí uživatel poskytnout 10V nastavitelné napájení). Pro kalibraci výstupů musí uživatel vydat příkaz k nastavení výstupu na požadovanou hodnotu, změřit výsledek a vydat kalibrační příkaz k uložení hodnoty.
Hodnoty jsou uloženy ve flashi a vstupní křivka je považována za lineární. Pokud dojde během kalibrace k chybě zadáním nesprávného příkazu, lze příkaz RESET použít k resetování všech kanálů v odpovídající skupině na tovární hodnoty. Po RESETu lze kalibraci restartovat.
Desku lze kalibrovat bez zdroje analogových signálů tak, že se nejprve zkalibrují výstupy a pak se kalibrované výstupy přivedou na odpovídající vstupy. Pro kalibraci jsou k dispozici následující příkazy:

KALIBRACE VSTUPŮ 0-10V:	megabas cuin
RESET KALIBRACE VSTUPŮ 0-10V:	megabas rcuin
KALIBRACE 10K VSTUPŮ:	megabas cresin
RESET 10K VSTUPŮ:	megabas rcresin
KALIBRACE VÝSTUPŮ 0-10V:	megabas výřez
ULOŽTE KALIBROVANOU HODNOTU VE BLESKU:	megabas alta_comanda
RESET KALIBRACE VÝSTUPŮ 0-10V:	megabas vyřezávat

HARDWAROVÉ SPECIFIKACE

RESETOVATELNÁ POJISTKA NA PALUBĚ: 1A

VSTUPY 0-10V:

• Maximální vstupní objemtage:	12V
• Vstupní impedance:	20 kΩ
• Rozlišení:	12 bitů
• Sampcena:	TBD

VSTUPY UZAVŘENÍ KONTAKTU

Maximální frekvence čítání: 100 Hz

0-10V VÝSTUPY:

Minimální výstupní zatížení: 1KΩ
Rozlišení: 13 BITS

TRIAKOVÉ VÝSTUPY:

Maximální výstupní proud: 1A
Maximální výstupní objemtage: 120V

LINEARITA V PLNÉM MĚŘÍTKU

Analogové vstupy jsou zpracovávány pomocí 12bitových A/D převodníků zabudovaných do palubního procesoru. Vstupy jsou sampvedena při 675 Hz.
Analogové výstupy jsou PWM syntetizovány pomocí 16bitových časovačů. Hodnoty PWM se pohybují od 0 do 4,800 XNUMX.
Všechny vstupy a výstupy jsou kalibrovány v době testu v koncových bodech a hodnoty jsou uloženy ve flashi.
Po kalibraci jsme zkontrolovali linearitu v plném rozsahu a získali následující výsledky:

Kanál	Maximální chyba	%
0-10V IN	15μV	0.15 %
0-10V VÝSTUP	10μV	0.10 %

MECHANICKÉ SPECIFIKACE

NASTAVENÍ SOFTWARU

Připravte si Raspberry Pi s nejnovější OS.

Povolit I2C komunikaci: ~$ sudo raspi-config

1. Změňte uživatelské heslo	Změňte heslo pro výchozího uživatele
2. Možnosti sítě	Nakonfigurujte nastavení sítě
3. Možnosti spouštění	Nakonfigurujte možnosti pro spuštění
4. Možnosti lokalizace	Nastavte jazyk a místní nastavení tak, aby odpovídala...
5. Možnosti rozhraní	Nakonfigurujte připojení k periferním zařízením
6. Přetaktování	Nakonfigurujte přetaktování pro váš Pi
7. Rozšířené možnosti	Nakonfigurujte pokročilá nastavení
8. Aktualizace	Aktualizujte tento nástroj na nejnovější verzi
9. O raspi-config	Informace o této konfiguraci

P1	Fotoaparát	Povolit/zakázat připojení ke kameře Raspberry Pi
P2	SSH	Povolit/zakázat vzdálený přístup z příkazového řádku k vašemu Pi
P3	VNC	Povolit/zakázat grafický vzdálený přístup k vašemu Pi pomocí…
P4	SPI	Povolit/zakázat automatické načítání modulu jádra SPI
P5	I2C	Povolit/zakázat automatické načítání modulu jádra I2C
P6	Seriál	Povolit/zakázat zprávy shellu a jádra na sériový port
P7	1-Drát	Povolit/zakázat jednodrátové rozhraní
P8	Vzdálené GPIO	Povolit/zakázat vzdálený přístup k pinům GPIO

Nainstalujte software 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 odpoví seznamem dostupných příkazů.
Pro online nápovědu zadejte „megabas -h“.
Po instalaci softwaru jej můžete aktualizovat na nejnovější verzi pomocí příkazů:
~$ cd /home/pi/megabas-rpi
~/megabas-rpi$ git pull
~/megabas-rpi$ sudo make install

Dokumenty / zdroje

Karta automatizace budov Pi Hut pro Raspberry Pi [pdfUživatelská příručka
Karta automatizace budovy pro Raspberry Pi, karta automatizace budovy, karta automatizace pro Raspberry Pi, budování karty automatizace Raspberry Pi

Reference

Uživatelská příručka

OBECNÝ POPIS