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gca1-pi01-de

GCA-PI01 Raspberry Pi HAT (Hardware Attached on Top)

Das reale Teil

gca-pi01_pict03.jpg
Eine schöne und einfach zu montierende Platine ist jetzt erhältlich .
Es werden keine SMD-Bauteile verwendet.
Der Pi01 auf dem Raspberry Pi B montiert. Der Pi01 auf dem Raspberry Pi B+ montiert.


Beschreibung

Alle GCA-Schnittstellen-Module, wie GCA76, GCA77, GCA93, GCA136 und viele andere, können auch an den Raspberry PI adaptiert werden.
Der IC-Anschluss des Raspberry Pi ist für diesen Zweck mehr als ausreichend um bis zu 128 Ein-/Ausgangs-Leitungen zu erhalten.
Diese kleine Platine bietet den Anschluss für die Verbindung zwischen Raspberry Pi und den GCA-PI02-Platinen.
Die Verbindung zwischen diesen Platinen erfolgt entweder mit RJ12- oder RJ45-Ethernet-Kabeln, einfach durch Auawahl der richtigen Steckverbinder.
Alle anderen Anschlüsse auf dem Raspberry Pi bleiben zugänglich.
Zusätzlich befindet sich für zukünftige Erweiterungen mit seriellen Verbindungen ein 4pol. Steckverbinder auf der Platine.

I2C-System

I2C ist grundsätzlich für die Kommunikation zwischen ICs, die zusammen auf der gleichen Platine sind, entwickelt worden.
Deshalb sollte gemäß den Spezifikation die gesamte Länge aller SDA- u. SCL-Leitungen nicht länger als 1 Meter sein.
Diese 1-Meter-Grenze ist sehr streng, was bedeutet, dass einige Zentimeter (oder sogar wenige Zoll) länger ein Problem sein können.
Es ist wichtig zu wissen, dass dieser 1 Meter ALLE RocNet-Kabel in diesem lokalen RocNet-Netzwerk ZUSAMMEN bedeutet, die von einem Raspberyy Pi gesteuert werden.
Dieses System wird mit zusätzlichen Leitungstreibern hergestellt, wodurch eine Gesamtlänge von einigen Metern mehr möglich wird.
Jede Platine ist mit einer zusätzlichen I2C-Bus-Erweiterung (Extender) P82B715 versehen und mit einem "low drop"-Spannungsregler1), um 3,3V verfügbar zu haben.
Dieser Regler macht es überflüssig, die 3,3V vom RasPi zu transportieren, was mehr Nach- als Vorteile hätte.
Der Regler erübrigt es, die von 3,3 V vom Raspi zu übernehmen, was mehr Probleme als Gewinn bringen könnte.
Es ist aber auch wichtig zu wissen, dass die Versorgung über das RocNet-Kabel nur 5 Volt beträgt.
Die Länge des Kabels könnte für das I2C-Netzwerk selbst in Ordnung sein, aber sicherlich NICHT für die Versorgung mit diesem Kabel.
Schon mit wenig Kabellänge reduzieren sich diese 5 Volt sehr schnell, was das System instabil macht.
Sowohl RJ12-Flachkabel als auch RJ45-Ethernet-Kabel sind NICHT für die Stromversorgung vorgesehen.
Die Schlussfolgerung hier ist also, nur sehr kurze Kabel mit einer Gesamtlänge (alle Kabel zusammen!) Von 2 bis 3 Metern mit einem Raspberyy PI zu verwenden.
Der zusätzlich verfügbare GCA_PI06 liefert genügend Strom, misst diese Spannung jedoch immer an den entfernten Enden dieses RocNet-Netzwerks.
Sobald die Spannung dort (bei laufendem System) auf unter 4,8 Volt abfällt, ist sie bereits zu niedrig.
Wenn mehr E/A benötigt werdeen, sind mehrere Raspberry Pi-Compter mit eigener Versorgung erforderlich.
Raspberry Pi-Computer sind mit dem Ethernet-Netzwerk verbunden, und in diesem Ethernet-Netzwerk gibt es nur Signale ohne Stromversorgung.

RocNet ist kein "billiges Netzwerk", das CAN oder Ethernet ersetzt. Wenn Ideen in diese Richtung gehen, aollten sie bitte überdacht werden.

Weitere Informationen zur Kabellänge mit dem Leitungstreiber finden sich unter http://www.nxp.com/documents/application_note/AN10658.pdf

Hardware

Platinen/Bausätze

Dateien

Die Schaltung
Die Platine und Bauteilplatzierungen
Die Materialliste
Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt!

LED-Funktionen

Led1 (grüne LED)
AUS Programm im Raspi läuft nicht
oder keine Spannung am PI01
langsam blinkend Normale Funktion
schnell blinkend Taster wurde länger als 5 Sek. gedrückt,
Raspi bricht Programm ab.


Led2 (rote LED)
Blinkt, wenn die Anzeige-Schaltfläche im RocNet-Dialog betätigt wurde.

Taster

Wird PB1 für länger als 5 Sek. gedrückt, wird das RocNet-Programm auf dem Raspberry Pi abgebrochen.

Steckbrücke J1

Die Steckbrücke J1 nur stecken, wenn die 5V Stromversorgung für den Raspberry Pi über den RJ12-Anschluss kommt. (Pi06)
Unbedingt sicherstellen, dass keine externe Stromversorgung am Raspberry Pi angeschlossen ist.

Stift-Zuordnung für RJ12/RJ45-Anschluss


RJ12 RJ45
Stift-Nr. Stift-Nr. Funktion
- 1 GND
1 2 +5V
2 3 SCL
3 4 GND
4 5 SDA
5 6 GND
6 7 +5C
- 8 GND



RS232 an S1

Wird der Rocnetnode-Installer verwendet, wird das /dev/ttyAMA0-Gerät an Anschluss S1 automatisch von der Verwendung als Terminal befreit.

S1 Stift-Zuordnung
1 +5V
2 GND
3 Tx
4 Rx


Raspberry Pi 3

Um das Gerät /dev/ttyAM0 zu aktivieren, sind folgende Schritte erforderlich:

Serielle TTY deaktivieren

Standardmäßig wird /dev/ttyAM0 für TTY-Kommunikation verwendet; Terminal-Anschluss:

crw--w---- 1 root tty     204, 64 Feb  9 08:18 /dev/ttyAMA0

Aber dieser Modus ist für normale serielle Kommunikation nicht verwendbar und muss so eingestellt sein:

crw-rw---- 1 root dialout 204, 64 Feb 10 10:47 /dev/ttyAMA0

Den seriellen TTY auf der Schnittstellen-Registerkarte (Interfaces) deaktivieren (Disabled):

In der /boot/config.txt UART aktivieren und Bluetooth deaktivieren :

enable_uart=1
dtoverlay=pi3-disable-bt
dtoverlay=pi3-miniuart-bt

Falls die /boot/cmdline.txt den Text console=serial0,115200 enthält, muss dieser Text aus dieser Datei entfernt werden.

dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles
Beide Dateien können nur durch den Super-User editiert werden: sudo vi /boot/config.txt

RFID

Ein RFID-Reader kann am seriellen Port mit der folgenden Hardware angeschlossen werden:


GPIO Stift-Anordnung

Der GCA-Pi01 muss an Stift 1-26 angeschlossen werden.

:!: Wenn der GCA-Pi01 falsch platziert wird, kann das den Raspberry Pi beschädigen. (Beide Modelle.)



Stift 1

Das weiße Quadrat auf der Pi01-Platine markiert Stift 1:

GCA-Pi01 Raspberry Pi B+
gca-pi01-pin1.jpg raspi-plus-pin1.jpg

Unbedingt sicherstellen, dass der Pi01 Stift1 auf dem Raspberry Pi GPIO Stift 1 steckt, bevor die Spannung eingeschaltet wird.
(Besser doppelt prüfen.)

1)
Ermöglicht eine nur kleine Differenz zwischen ein- u. Ausgangs-Spannung
gca1-pi01-de.txt · Last modified: 2020/06/14 23:53 by rainerk