Kỹ thuật

Góc kỹ thuật

2022.01.12
RevPi

Thành phần cốt lõi của RevPi Core (phần 1)

Đây là CPU của hệ thống dạng mô-đun của RevPi Mô-đun tương thích rộng rãi với Raspberry Pi Model B +.

Sau đây là tổng hợp các thông số kỹ thuật của RevPi Core

  • CPU: BCM2835, 700 MHz
  • Bộ nhớ Flash: 4 GB
  • Hệ điều hành: Raspbian / Debian Wheezy với RT-patch của Kernel 4.1
  • RTC với bộ đệm 24h sử dụng tụ điện tuổi thọ cao
  • Driver / API: bộ xử lý ảnh trung tâm được trình điều khiển điền theo chu kỳ. Phần mềm của bên thứ ba có quyền truy cập vào bằng các lệnh đơn giản của hệ thống tệp Linux
  • Khả năng giao tiếp: 2 x USB 2.0 A (mỗi ổ có 500 mA), 1 x micro USB, HDMI, Ethernet (RJ45) 10/100 Mbps
  • Nguồn cấp: nhỏ nhất 10.7 V, lớn nhất 28.8 V, tối đa 10 W
  • Nhiệt độ hoạt động: -40 đến 55 °C
  • Kích thước (không cắm phích cắm, H x W x L): 95 mm x 22,5 mm x 110 mm
  • Bộ bảo vệ ESD: 4 kV / 8 kV theo EN61131-2 và IEC 61000-6-2
  • Kiểm tra va đập / nổ: áp dụng theo EN61131-2 và IEC 61000-6-2 sử dụng ngõ vào nguồn điện, đường dây Ethernet và đường I/O

Mô-đun máy tính

Mô-đun máy tính về cơ bản bao gồm hai IC: SoC Broadcom BCM2835 với RAM 500 Mbyte và bộ nhớ Flash 4 Gbyte eMMC. Mô-đun được cung cấp với điện áp 1,8 V, 3,3 V và 5 V thông qua ổ cắm của bo mạch chủ. Tất cả các tín hiệu I/O được chuyển đến bo mạch chủ bằng cách sử dụng ổ cắm rộng 200 chân duy nhất.

Nguồn cấp

Mạch cấp nguồn là một trong những bộ phận quan trọng nhất của RevPi Core. Để việc tản nhiệt đạt được hiệu quả tốt nhất, lượng nhiệt được sinh ra chỉ đạt giá trị nhỏ nhất có thể, chúng tôi đang sử dụng bộ chuyển đổi DC-DC hiệu suất cao hiện đại (hiệu suất trên tất cả đều lớn hơn 80%). Các bộ chuyển đổi này sử dụng đầu vào 24 VDC (đây là trường hợp thông thường trong các ứng dụng công nghiệp) để tạo ra tất cả các điện áp cung cấp cần thiết cho RevPi Core.

Nhưng mô-đun RevPi Core của chúng tôi không chỉ chạy trên dải cung cấp tiêu chuẩn từ 20,4 V đến 28,8 V mà còn chạy trên điện áp ngõ vào ít nhất là 10,7 V **. Điều đó có nghĩa là bạn thậm chí có thể sử dụng pin ô tô hoặc tấm pin mặt trời làm nguồn cung cấp. Ở ngõ vào 24 V, bất kỳ tổn thất điện năng nào trong thời gian lên đến 10 ms sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của RevPi Core và thậm chí lên đến 25 ms mà không cần tải USB. Điện áp ngõ vào và nối đất được kết nối với RevPi Core bằng các đầu nối chịu tải nặng ở phía dưới cùng.

Một mạch bảo vệ tinh vi đảm bảo hoạt động liên tục ngay cả khi bị nhiễu điện hoặc điện từ lớn trên đường dây điện ngõ vào (miễn là nối đất chức năng đúng cách). Hiện tượng sét đánh và các máy hàn đã được mô phỏng trong các phòng thí nghiệm thử nghiệm của chúng tôi nhưng không thể gây ra ảnh hưởng với các mô-đun RevPi Core.

Đèn LED

RevPi Core có ba đèn LED, mỗi đèn có màu đỏ hoặc xanh lục. Đèn LED đầu tiên được dành cho các báo cáo trạng thái chung (xanh lá cây = nguồn điện tốt, nhấp nháy đỏ / đỏ = lỗi hệ thống). Hai đèn LED khác được điều khiển bởi dữ liệu từ bộ xử lý ảnh (sẽ được giải thích sau). Theo dữ liệu được tìm thấy tại một số vị trí nhất định, các đèn LED này sẽ thay đổi màu sắc hoặc nhịp điệu nhấp nháy.

Kết nối USB và LAN

RevPi Core được trang bị hai đầu nối USB-A ở phía trước, có thể được sử dụng cho các thiết bị Client USB 2.0. Cả hai đầu nối đều có thể truyền dẫn 500 mA tại các chân nguồn 5 V. Do đó, bạn có thể cắm ổ USB trực tiếp vào các đầu nối này mà không cần bộ chia USB.

Bạn có thể kết nối hệ thống USB Host (thường là PC) với RevPi Core bằng cách sử dụng đầu nối Micro-USB mặt trước. Sau đó, RevPi Core sẽ khởi động ở chế độ truy cập eMMC thụ động và hoạt động giống như một thẻ nhớ USB Client. Bằng cách đó, bạn có thể chạy mô-đun lần đầu tiên bằng cách sử dụng file Image từ PC.

Mạng LAN được kết nối bằng đầu nối Ethernet RJ45. Nhưng bạn cũng có thể chọn sử dụng đầu WLAN ở một trong các đầu nối USB để kết nối không dây với mạng LAN của mình.

Cũng giống như Raspberry Pi Model B +, chúng tôi sử dụng Hub / cổng IC LAN9514 từ Microchip để lấy đường USB và Ethernet từ cổng USB chính của Broadcom SoC. Để có khả năng tương thích tốt nhất, chúng tôi đã cố gắng tiếp cận gần nhất có thể với thiết kế B +.

Các cổng USB và Ethernet được bảo vệ tốt chống lại ESD (phóng tĩnh điện) và EMI (nhiễu điện từ).

HDMI

Broadcom SoC hỗ trợ màn hình đồ họa độ phân giải cao. RevPi Core được trang bị đầu nối Micro-HDMI ở phía trên cùng, có thể được kết nối với màn hình và hệ thống âm thanh. Cùng với chuột và bàn phím USB, điều này sẽ bổ sung thành một PC hoàn chỉnh.

RTC

RevPi Core sẽ luôn nhận biết được thời gian ngay cả khi bạn gặp sự cố mất điện nhờ sở hữu bộ đệm đồng hồ thời gian thực lên đến 24 giờ. Thay vì pin có thể sạc lại, chúng tôi đang sử dụng "gold cap" không cần bảo dưỡng. Ngay sau khi RevPi Core được kết nối với internet, thiết bị sẽ nhận được thời gian chính xác từ máy chủ thời gian và điều chỉnh cài đặt RTC.

PiBridge

Đường dữ liệu kết nối tất cả các mô-đun RevPi được gọi là PiBridge. Các mô-đun được kết nối vật lý với nhau, sử dụng đầu nối hệ thống ở phía trên cùng. Ba loại tín hiệu được trao đổi thông qua đầu nối này:

4 chân của PiBridge được sử dụng để phát hiện mô-đun tự động trong giai đoạn khởi động. Sau giai đoạn này, RevPi Core biết chính xác những mô-đun nào được kết nối và ở vị trí vật lý nào.

4 chân của PiBridge được sử dụng để trao đổi dữ liệu nhanh chóng cho các gói dữ liệu nhỏ thông qua tín hiệu RS485. Kênh này cũng được sử dụng để cấu hình mô-đun trong giai đoạn khởi động. Sau khi cấu hình, kênh này được sử dụng để trao đổi dữ liệu theo chu kỳ giữa RevPi Core và tất cả các mô-đun I/O được kết nối.

8 chân của PiBridge được sử dụng để trao đổi dữ liệu nhanh chóng với lượng lớn dữ liệu bằng tín hiệu Ethernet. Cho đến nay kênh này chỉ được sử dụng bởi các mô-đun cổng kết nối mô-đun của chúng tôi, có thể thu thập dữ liệu lên đến 512 Byte theo chu kỳ từ gần như tất cả các fieldbus có liên quan.

 

Các thông tin liên quan