Automatizarii pe zmeură Pi. Hardware
Avem în vedere sistemul de automatizare acasă, după cum vă amintiți din publicațiile anterioare, este format din două segmente principale - centralizate și distribuite. segment distribuit - un controler, separate geografic și conectat la Raspberry Pi prin interfața RS485. Centralizat segment - un releu module, module de intrare discrete, ceas de timp real, diverși senzori de temperatură, presiune, etc., conectat direct la porturile GPIO Raspberry Pi.
Deoarece segmentul central al componentelor sistemului de automatizare sunt grupate în aproape același loc, backplane (backplane) a fost dezvoltat pentru ei. care a permis să efectueze toate „interconectare“ compușii acestui segment al nivelului conductor imprimat. componente Partea situate direct pe placa de cruce, și o altă parte sub formă de unități separate, conectate prin intermediul conexiunilor bușon.
Schematică aspect cross-board este prezentată în Fig. 1 (toate imaginile făcând clic pe Deschideți într-o fereastră separată)
Structura încrucișată bord include:
- conector 2x20 pentru porturi de conectare GPIO Zmeură B + (Pi sau 2);
- Sursa de alimentare 5V / 2A pentru puls stabilizator LM2576 Raspberry Pi pentru mâncare și niște senzori. Prezența tensiunii de ieșire de 5V este indicat de LED VD4;
- Ieșire pentru conectarea unui mod tampon baterie de rezervă;
- 8 intrări digitale izolate galvanic furnizate pe optocuploare PC817;
- 8 ieșiri releu, implementate pe două module de releu cu patru canale. bord de design vă permite să utilizați modulele cu 5V releu. sau module cu sursa de alimentare de 12V. Selectarea tensiunii de alimentare se realizează cu ajutorul jumperilor JM1-JM2 și JM3-JM4;
- Senzorul de presiune atmosferică și temperatura de BMP085 (BMP180), care operează pe autobuz I2C;
- Ceas în timp real, efectuat pe DS1307 cip. Operand pe I2C autobuz;
- Conectorul terminal bus 1-wire;
- Terminal de conectare pentru conectarea magistrala I2C.
În plus, conectorii la bord sunt prevăzute pentru conectarea dispozitivelor suplimentare prin intermediul UART și SPI.
Atenție! În prezent, lista de senzori care pot fi conectate la backplane extins în mod semnificativ. Pentru detalii, a se vedea aici.
Raspberry Pi, module releu, un BMP180 senzor de presiune și temperatură conectat la placa de bază prin intermediul unui compus cross-eliberabil. Pentru fiabilitate și oferind condiții fixe impuse componentelor și modulelor taxă atașată prin suporturile mici de montare cu filet M2,5 (Figura 2).
Folosind același rafturi de montare backplane atașat la standardul 35mm sina pentru instalarea în incinta (Figura 3).
Pentru a alimenta backplane folosit alimentarea gata de comutare de alimentare DR-60-12. Acesta oferă o tensiune de ieșire de 12V (reglabil +/- 10%) la un curent de 4,5 A .. 12B / 3,3a baterie de rezervă este conectat la ieșirea sursei de alimentare prin dioda VD5 și funcționează în modul tamponat.
5V putere este furnizat la Raspberry Pi via microUSB conector standard. Conectarea la alimentare prin pinii 2 și 4 GPIO puternic nu este recomandat ca în acest caz, tensiunea de 5V este furnizat, ocolind elementele de protecție de intrare de putere, care poate, în cazul insuficienței anormalitate cauza Zmeura Pi eșec.
Intrările digitale sunt proiectate pentru 12V tensiune de intrare de la o sursă de alimentare separată. Dacă este necesar, se aplică o tensiune mai mare este necesar pentru a alege valorile rezistențe R1 ... R8 în lanțuri LED-uri optocuplor. In mod alternativ, cu ajutorul jumperilor JM5-JM6 pentru intrări pot fi utilizate de tensiune de 12V backplane în sine.
Figura 4 prezintă forma backplane instalare cu sursa de alimentare și de alimentare de rezervă baterie în dulapul de cablare Legrand 01722 modulul 2x12 dimensiune. Bateria montat pe perete fix pe spatele dulapului două părți perforate în formă de L.
Atașat la articolul puteți găsi două versiuni ale plăcii de circuit imprimat. Al doilea exemplu de realizare se caracterizează prin prezența unor LED-uri suplimentare cu rezistențe de limitare a curentului pentru a indica starea intrărilor digitale. LED-uri suplimentare cu rezistoare conectate în paralel INPUT 1 INPUT ... 8.
Backplane montat în carcasă cu sursa de alimentare și bateria, într-o anumită măsură, poate fi considerată dispozitiv complet cu capacitatea de a construi și zoom prin magistrala RS485 (folosind adaptoare USB / RS485 sau UART / RS485), 1-sârmă, I2C și SPI.
Pe partea de software, este văzut într-o serie de articole anterioare pe zmeură Pi. Desigur, nu în mod special pentru acest circuit, și sub formă de module hardware și software separate. Deci, acum a dezvoltat software-ul construi (deja dezvoltate - a se vedea aici.), Ceea ce va permite să îmbrățișeze pe deplin și să realizeze întregul potențial al backplane existente. Dar nimeni nu interzice utilizatorilor să pună în aplicare pe baza acestui consiliu scopurile și obiectivele sale în ceea ce privește punerea în practică a sistemelor de automatizare a casei - toate materialele informative necesare pot fi găsite pe site-ul nostru.
P.S. În cursul modernizării backplanes au fost folosite anterior disponibile pini GPIO 17 și 27 pentru conectarea a doi senzori de temperatură și umiditate DHT22. Vă rugăm să rețineți că cadrul WebIOPi nu funcționează cu senzorii specificate, dar sprijinul lor Zmeura Pi poate fi realizat cu ajutorul unor biblioteci terțe părți, cum ar fi Adafruit_DHT.
Concept, opțiuni PCB