Strato PI UPS Shield Raspberry PI 2,3 RTC, RS232 / 485, PSU 9-28VDC, watchdog, UPS

MANUALE | SCHEMA | QUICK REFERENCE

Shield multifunzione per Raspberry PI 2 e 3 con funzioni RTC, WatchDog, buzzer, LED, seriali industriali RS232 e RS485, Alimentazione standard industriale 9-28Vdc e funzione UPS. Dispone di funzione UPS collegabile a una batteria al piombo tampone per garantire il funzionamento anche in assenza di alimentazione. Il Raspberry può controllare da software lo stato dell’alimentazione e la carica della batteria.

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Strato Pi può essere impiegato sia in ambienti industriali che residenziali, per applicazioni professionali in cui è richiesta un'estrema affidabilità, robustezza e conformità alle direttive tecniche e di sicurezza.

È conforme alle direttive CE 2014/35 / UE (bassa tensione) e 2014/30 / UE (EMC) CE e alle norme armonizzate per la compatibilità elettromagnetica (EN61000-6-2: 2005), sicurezza elettrica (EN60664-1: 2007), emissione (EN61000-6-3: 2007) e direttiva RoHS per sostanze pericolose (2011/65 / UE).

COSA OFFRE STRATO PI BASE A RASPBERRY PI?

ALIMENTAZIONE

Un'alimentazione di alta qualità e stabile è estremamente importante per garantire un funzionamento affidabile del tuo Raspberry Pi. La maggior parte degli alimentatori USB sono progettati per ricaricare i dispositivi mobili e non per i carichi continui 24/7.

Strato Pi accetta un'ampia gamma di alimentatori e è in grado di gestire in modo efficace quantità consistenti di oscillazioni, rumore e fluttuazioni della tensione di alimentazione. Lo stadio di alimentazione è un circuito fortemente protetto e filtrato, che utilizza condensatori elettrolitici, diodi e induttori sovradimensionati e un regolatore di tensione ad alta efficienza.

Il convertitore step-down si basa su circuiti integrati con convertitore PWM avanzato e ad alta potenza con bassa resistenza MOSFET, con efficienza del 95% e corrente continua di uscita fino a 3A. Esso comprende la limitazione della corrente, la protezione da sovratensioni e l'arresto termico.

Lo stadio di alimentazione è inoltre protetto da polarità inversa con fusibili resettabili. La protezione da sovratensioni fino a ± 500V / 2ohms 1,2 / 50μs garantisce affidabilità in ambienti difficili.

UPS

In molti casi, e in particolare con le applicazioni di raccolta dati e database, perdere dati a causa di un'interruzione improvvisa dell'alimentazione non è semplicemente un'opzione. Strato Pi dispone di un gruppo di continuità integrato che garantisce un ampio intervallo di tempo per il salvataggio dei dati e l'arresto pulito in caso di interruzione di corrente.

Lo stadio di alimentazione della batteria è un circuito fortemente protetto e filtrato, che esegue la fornitura di circuiti Strato Pi senza interruzione delle sue operazioni quando l'alimentazione principale si guasta. Questa fase esegue anche la ricarica della batteria attraverso un convertitore step-up ad alta efficienza, generando così la tensione di carica ottimale indipendentemente dal valore di alimentazione principale.

REALTIME CLOCK

Il Raspberry Pi si basa sui server di tempo Internet per impostare l'orologio interno alla data e all'ora correnti all'avvio. Se le applicazioni richiedono sempre l'orario corretto, anche quando non è connesso a Internet, è necessario disporre di un orologio / calendario locale in tempo reale per tenere permanentemente conto del tempo, anche quando il lampone Pi è spento.

Strato Pi dispone di un orologio / calendario in tempo reale con batteria, direttamente collegato alla scheda Lampada tramite l'interfaccia bus I2C. L'accensione automatica a una batteria al litio garantisce la funzionalità del RTC quando la sua alimentazione elettrica non riesce.

L'orologio in tempo reale si basa sul chip di RTCC generico di MCP79410 da Microchip. È collegato al bus I2C di Raspberry Pi e, oltre alla funzione orologio standard, ha diverse altre funzionalità avanzate.

Una batteria al litio CR1220 viene utilizzata come sorgente di alimentazione di riserva quando la potenza principale non è disponibile. Se la scheda Strato Pi è sempre alimentata, questa batteria dovrebbe durare ben oltre 10 anni. Mentre la batteria è saldata sulla scheda, non è difficile sostituire.

RS232 e RS485

Le porte seriali RS-232 e RS-485 sono ancora ampiamente utilizzate per collegare dispositivi in ​​automazione professionale e in altre applicazioni. Il lampone Pi manca la circuiteria per implementare questi protocolli. Mentre molti adattatori USB sono disponibili a prezzi ragionevoli, di solito non sono pesantemente protetti e isolati.

I circuiti di interfaccia delle porte seriali RS-232 e RS-485 su Strato Pi sono isolate dalle tensioni di alimentazione principali e batterie, evitando così possibili guasti dovuti a cicli di massa.

L'isolamento è ottenuto mediante un convertitore DC-DC isolato ad alta efficienza e tre optocouplers ad alta velocità.

Un microcontrollore, utilizzando un algoritmo proprietario, gestisce automaticamente la direzione dei dati di RS-485, tenendo conto della velocità di trasmissione e del numero di bit, senza alcuna configurazione particolare. La tavola Lampada può quindi comunicare attraverso le sue linee TX / RX senza alcun altro segnale aggiuntivo.

WATCHDOG HARDWARE

Un watchdog hardware è un circuito elettronico che può ripristinare o eseguire un ciclo di alimentazione se, per qualsiasi motivo, l'applicazione software sembra bloccata. Un riavvio automatico dell'hardware dopo un blocco di software può risparmiare la tua giornata, in particolare su applicazioni non monitorate che devono lavorare in modo continuo.

Approfittando del micro-controller Strato Pi a bordo, abbiamo implementato un circuito di watchdog hardware che può essere utilizzato per eseguire un ciclo di alimentazione completo del Raspberry Pi.

Il watchdog di Strato Pi è completamente indipendente dal circuito di monitoraggio interno della CPU di Raspberry Pi e, controllato dai perni GPIO di Raspberry Pi, è estremamente facile da controllare utilizzando semplici script personalizzati nell'applicazione.

Il watchdog, dopo una caduta software, rimuove completamente l'alimentazione a tutta la piastra di Raspberry Pi e tutte le sue porte USB, nonché l'uscita di alimentazione ausiliaria su Strato Pi UPS, potenzialmente più efficace nel recuperare da malfunzionamenti temporanei rispetto ad altre soluzioni di watchdog.

COSTRUZIONE MECCANICA

Un contenitore standard e modulare è solitamente un requisito forte nella maggior parte delle installazioni professionali. Un Raspberry Pi nudo non può essere usato come è in questi casi.

Il server Strato Pi può essere alloggiato in un caso standard DIN con supporti omega-rail. Il case è largo 4 moduli, pari a 71.0mm. (attenzione il case può essere acquistato a parte)

Il bordo Strato Pi è montato sulla parte superiore del Raspberry Pi e presenta un'impronta che non supera le dimensioni proprie di Raspberry Pi, rendendolo compatibile con diverse custodie di terze parti.

Un circuito stampato a 4 strati di alta qualità viene utilizzato per confezionare tutti i componenti di Strato Pi in una scheda relativamente piccola.

Alcuni dei pin GPIO di Pi sono pass-through e potrebbero essere utilizzati con connettori appropriati per altre applicazioni.

Caratteristiche:

•          Alimentazione 9-28Vdc, con protezione di polarità di sovratensione e inversione
•          orologio in tempo reale con batteria back-up a bordo di litio
•          interfacce standard RS-232 e RS-485 alla linea seriale di Raspberry Pi, con protezione otturatore e protezione a scarica elettrostatica
•          il buzzer a bordo, collegato ad un perno di I / O della scheda Raspberry Pi, per un feedback acustico
•          i LED a bordo per l'alimentazione e l'attività della linea seriale
•          Alimentazione e collegamenti seriali su un morsetto a vite
•          vigilanza hardware installata nel pannello Strato Pi, completamente indipendente dal lampone Pi, controllata tramite i perni I / O della piastra di lampone Pi

Features:

•          9-28Vdc power supply, with surge and reverse polarity protection
•          real time clock with on-board lithium back-up battery
•          standard RS-232 and RS-485 interfaces to the Raspberry Pi serial line, with opto-isolator and electrostatic discharge protection
•          on-board buzzer, connected to an I/O pin of the Raspberry Pi board, for acoustic feedback
•          on-board LEDs for power supply and serial line activity
•          power supply and serial connections on a screw terminal block
•          hardware watchdog implemented in the Strato Pi board, fully independent from the Raspberry Pi, controlled via the I/O pins of the Raspberry Pi board
•          integrated uninterruptible power supply, using external lead-acid 12V battery
•          1.1A resettable fuse on battery input
•          auxiliary power supply output voltage, to power external devices with the Strato Pi UPS
•          simple UPS status and control via the I/O pins of the Raspberry Pi board
•          on-board LED for battery operations status

SPECIFICHE

•          Power supply 9/28V⎓ (VDC)
•          Reverse polarity protection with 1.1A resettable
•          fuse. Surge protection up to ±500V/2ohms 1.2/50μs
•          Battery input (UPS version only) 12V lead acid battery (not provided).
•          Suggested capacity: 1.2Ah. Reverse polarity
•          protection with 1.1A resettable fuse. Surge
•          protection up to ±500V/2ohms 1.2/50μs
•          Battery charge voltage (UPS version only) 15V
•          Battery charge current (UPS version only) 30mA at 12V battery voltage
•          Voltage threshold for switching to battery mode
•          (UPS version only)
•          7.2V, 0.2V hysteresis
•          Current consumption at VS+=12V⎓
•          including Raspberry Pi 3 current, with low CPU/GPU
•          load and no USB devices connected
•          150mA w/o Ethernet and battery
•          180mA with Ethernet, battery and RS485
•          Actual current consumption may vary based on
•          working conditions
•          Current consumption at VS+=24V⎓
•          including Raspberry Pi 3 current, with low CPU/GPU
•          load and no USB devices connected
•          85mA w/o Ethernet and battery
•          100mA with Ethernet, battery and RS485
•          Actual current consumption may vary based on
•          working conditions
•          Raspberry platform compatibility Pi 3 Model B
•          Pi 2 Model B
•          Serial communication ports RS-485 Half-Duplex with automatic data direction
•          management
•          RS-232 Full-Duplex
•          Baud Rates on COMM ports 1200 to 115200
•          ESD-Protection Voltage on RS-232 TX/RX ±15kV human body model
•          ±8kV contact discharge
•          ESD-Protection Voltage on RS-485 A/B ±15kV human body model
•          ±8kV contact discharge
•          Surge protection on RS-485 A/B Surge protection up to ±500V/2ohms 1.2/50μs;
•          600W peak pulse power capability at 10/1000μs
•          waveform
•          Fail safe feature on RS-485 Yes
•          17 User Guide
•          Real time clock
•          Internal RTCC circuit with back-up Lithium battery
•          Expected battery life without main power supply:
•          ~3 years
•          Expected battery life with main power supply:
•          >10 years
•          Housing standard 4M for DIN rail
•          Operating temperature 0…+50 °C
•          Storage temperature -20…+70 °C
•          Protection degree IP20