Появление дешевых одноплатных микрокомпьютеров породило массу отличных решений с их использованием.
Представляем вашему вниманию одно из таких решений – комплект модулей BM8035, позволяющий совместно с «облачным» сервисом построить систему автоматизации, диспетчеризации и удаленного управления устройствами с целью повышения комфорта и безопасности в доме, квартире или любом другом объекте.
Устройство создано на основе одноплатного микрокомпьютера (МК) Orange PI One, который имеет 40-контактный разъем входов-выходов общего назначения (GPIO – General Purpose Input Output), позволяющий с легкостью подключить его к внешним устройствам.
Поскольку GPIO являются маломощными выводами (максимально выдаваемое ими напряжение составляет 3,3В, ток не более 16 мА), то для подключения внешних устройств к микрокомпьютеру используется плата расширения, предназначенная для защиты входов МК от недопустимых внешних воздействий, усиления нагрузочной способности выходов, а также индикации состояния выходов для удобства настройки и контроля.
На входах используется оптронная гальваническая развязка на оптопарах TLP181, на выходах установлены ключи (драйверы) ULN2003, содержащие мощные транзисторы Дарлингтона, с выходами, подключенными по схеме с общим коллектором. Номинальный ток коллектора для одного ключа составляет 500 мА, напряжение до 50 В. Выходы совместимы с различными типами логики и могут быть использованы для управления реле, двигателями и световыми приборами.
Плата расширения снабжена винтовыми клеммами для подключения датчиков, исполнительных устройств и другой периферии.
С облачным сервисом модуль связывается с помощью GSM-модема, подключаемого к USB-порту микрокомпьютера. Этот модем также используется для отсылки SMS-сообщений о срабатывании датчиков дыма, протечки, экстремальных температурах и т.д.
Специализированное программное обеспечение (ПО) поставляется на микро-SD карте, вставленной в соответствующий слот микрокомпьютера. При подаче питания на устройство ПО запускается автоматически. После этого можно с помощью любого интернет-браузера зайти на сервер и через web-интерфейс настроить прибор в соответствии со своими требованиями.
Следует отметить, что у SIM-карты, которая будет использоваться с GSM-модемом, должны быть отключены PIN и PUK (не запрашиваются при включении). Также следует удалить все служебные SMS-сообщения и номера. Для используемой SIM-карты должны быть включены услуги доступа к интернету и отправки SMS, баланс должен быть положительным.
Для входа на сервер в комплекте с устройством поставляются:
- ссылка на сервер управления;
- логин и пароль для управления;
- быстрая ссылка (без необходимости вводить логин и пароль вручную);
- ссылка на скачивание приложения для мобильных устройств на ОС Android.
Питание устройства BM8035 осуществляется с помощью двух источников питания:
+5 В, 3 А для микрокомпьютера;
+5…24 В для выходных каскадов платы расширения. Потребляемый ток зависит от подключенной к выходам нагрузки. Обычно в таких случаях используется стандартное напряжение 12 В. В качестве источника такого напряжения может быть использован модуль PW1245, если не нужен большой ток, или для больших токов PW1221B, а также LRS-100-12.
Технические характеристики BM8035:
Управляющий микрокомпьютер (MK) | Orange PI One |
Напряжение питания и ток MK | 5 В, 3 А |
Количество дискретных аналоговых входов (-12 В) | 10 |
Тип входов | Отрицательный (0 В) |
Количество цифровых входов (1-Wire) | 2 |
Напряжение линии питания цифровых входов | 5 В |
Количество дискретных выходов | 16 |
Максимальный ток выхода | 500 мА |
Тип выхода | Открытый коллектор |
Защита от обратного напряжения индуктивной нагрузки | Есть |
Потенциал выходов | Отрицательный |
Размеры | 86 х 102 х 65 мм |
Обозначения и назначения входов:
Обозначение | Назначение |
PA20 | Переключатель освещения 4 |
PA10 | Переключатель освещения 3 |
PA9 | Переключатель освещения 2 |
PA8 | Переключатель освещения 1 |
PA7 | Датчик открытия двери |
+5V | “+5В” Для удобства подключения шины датчиков температуры |
PA19 | Датчики температуры DS18B20 (1-wire) |
GND | “Минус”. Для удобства подключения шины датчиков температуры |
PC2 | Программируемый вход |
PC1 | Программируемый вход |
PC0 | Временно не используется (подготовлен 1-wire интерфейс) |
+5V | +5В |
PA3 | Датчик движения |
PA0 | Датчик протечки |
PA1 | Датчик дыма |
+5V | “+5В” питания устройства |
GND | “Минус” питания устройства |
+5...24V | Питание выходных драйверов |
Обозначения и назначения выходов:
Обозначение | Назначение |
PG7 | Розетка 1 |
PG6 | Розетка 2 |
PG9 | Розетка 3 |
PG8 | Розетка 4 |
PA18 | Освещение 1 |
PA21 | Освещение 2 |
PC3 | Открытие электромеханической двери (импульс 0,5 сек.) |
PA2 | Освещение 3 |
PC7 | Освещение 4 |
PC4 | Освещение 5 |
PD14 | Освещение 6 / Сектор электрического теплого пола 6 * |
PA14 | Сектор электрического теплого пола 5 |
PA13 | Сектор электрического теплого пола 4 |
PA12 | Сектор электрического теплого пола 3 |
PA11 | Сектор электрического теплого пола 2 |
PA6 | Управление котлом / Сектор электрического теплого пола 1 * |
GND | “Минус” |
+5...24V | Питание выходных драйверов |
* - в меню “Настройки” вы можете переназначить выходы PD14 и PA6, активировав
секторы электрического теплого пола 6 и 1 соответственно.
Список модемов фирмы Huawei, с которыми устройство было протестировано:
- E150
- E171
- E173
- E173s
- E352
- E352b
- E1550
- E3131
Рекомендации по использованию датчиков:
- в качестве датчиков дыма можно использовать четырехпроводные (питание 12 В, общий, 2 нормально разомкнутых контакта) датчики серии “ИПД 3.2 НР”;
- в качестве датчиков протечки рекомендуются трехпроводные (питание 12 В, общий, данные) датчики, серий sw005 и sw007;
- датчики движения MA802 или аналогичные с питанием 12В и двумя нормально разомкнутыми контактами;
- датчики температуры на основе Dallas DS18B20.
При подключении датчиков температуры следует устанавливать подтягивающие к питанию резисторы, желательно два, на середине линии и в конце. Для подключения термодатчиков необходимо использовать экранированную витую пару не ниже пятой категории. В качестве термодатчиков для удаленного подключения можно также рекомендовать модуль MP18B20 и герметичный SN18B20.
В качестве исполнительных устройств с успехом можно применить следующие модули:
- исполнительный элемент BM146 (220В/10А);
- силовое реле MP146 (220В/20А, три режима работы – «кнопка», «импульс», «триггер»);
- исполнительный элемент MP701 (4 независимых канала по 10А (2кВт));
- силовое реле MP515 (220В/10А);
- силовое реле на DIN-рейку BM8070D (250В/16А).
В следующей части обзора комплекта модулей BM8035 будут рассмотрены web-интерфейс настройки и управления, а также реальные схемы подключения устройства.
