DS485 - Concentratore per sensori di temperature DS18B20

Il DS485 è una scheda Linux embedded in grado di raccogliere dati da un gruppo di sensori di temperatura digitali 1-wire DS18B20 e inviarne i dati su bus RS485, WiFi o LAN. La scheda è disegnata sul modulo SOM Arietta G25.

I sensori DS18B20 sensori sono disponibili in commercio già incapsulati in una protezione in acciaio e dotati di cavo da 1 mt. Per estenderne la portata il concentratore DS485 raccoglie i dati da un gruppo di sensori e li ritrasmette in RS485 fino a diverse centinaia di metri. In alternativa può essere usata una connessione LAN o WiFi aggiungendo periferiche sulle porte USB.

La scheda può fare anche funzioni di webcam, elaborazione delle letture, web server, etc, etc.

Un piccolo display LCD retroilluminato da 16x2 righe e quattro pulsanti sono disponibili per le operazioni di configurazione della scheda.

Architettura interna

Caratteristiche

  • Scheda ARM9 a 400MHz con 256MB di memoria Arietta G25
  • 3 porte USB host
  • 1 bus RS485 non optoisolato con morsetto in e out
  • 4 bus 1-wire indipendenti su morsetti a tre viti
  • Display LCD alfanumerico retroilluminato 16x2 Winstar
  • 4 pulsanti su PCB
  • Alimentazione di ingresso 9-24 volt DC (vedi DC/DC converter EPS con morsetti in e out
  • Range di temperatura esteso -40 +85 (ad eccezione dell'LCD)

Case

La scheda è a frame aperto e disegnata per essere montata all'interno di una scatola di derivazione Gewiss GW 44 207

Preview

La scheda è in fase di progettazione. Questo è un primo preview.

Modifiche da apportare al preview

  • La serigrafia dei tasti diventa (da sx verso ds): "ESC", "<", ">", "OK"
  • Le scritte devono stare sopra i tasti non sotto
  • Tutti i morsetti devono avere una serigrafia sul PCB scritta nello stesso verso delle scritte sui tasti: Le scritte sono: "+VDC", "GND", "A", "B", "3V3", "1W"
  • I pinstrip delle porte USB devono essere a 5 pin per compatibilità con i cavetti USB disponibili in commercio.
    La sequenza dei colori non è proprio uno standard sicuro al 100% ma dalla pagina di questo prodotto sembra essere questa:
    GND (calza), GND (nero), D+ (verde), D- (bianco), 5V0 (rosso)
    Se per esigenze di sbroglio è impossibile attuarla è accettabile anche invertire D+ con D- e eventualmente sfilare i connettori dei cavi.
  • Sopra i pinstrip devono esserci i piazzamenti per tre connettori USB a montaggio verricale

Varianti

  • Se riuscissimo a metterci sopra anche un piccolo relè la scheda potrebbe fare anche da termostato

Schema elettrico

Pinout

Arietta G25

Pin utilizzati su Arietta G25 e pin disponibili per eventuali estensioni

Pinout Arietta Pin Atmel Uso su scheda Segnali liberi
J4.1 5VDC in 5VDC
J4.2 VBAT
J4.3 NRST
J4.4 USB A D- USB Host A D-
J4.5 3V3 out 3V3 out
J4.6 USB A D+ USB Host A D+
J4.7 PA23 SPI1 CK
J4.8 PA22 SPI1 MOSI
J4.9 GND GND
J4.10 PA21 SPI1 MISO
J4.11 PA24 1-WIRE 1
J4.12 PA31 LCD SCL I2C
J4.13 PA24 1-WIRE 2
J4.14 PA30 LCD SDA I2C
J4.15 PA26 1-WIRE 3
J4.16 USB B D+ USB Host B D+
J4.17 PA27 1-WIRE 4
J4.18 USB B D- USB B D-
J4.19 PA28 LCD backlight
J4.20 USB C D- USB C D-
J4.21 PA29 PA29
J4.22 USB C D+ USB C D+
J4.23 PA0 SPI1 CS1
J4.24 PA1
J4.25 PA8 SPI1 CS0
J4.26 PA7 PA7
J4.27 PA6 RXD1 < RS485
J4.28 PA5 TXD1 > RS485
J4.29 PC28 Relay
J4.30 PC27 DE > RS485
J4.31 PC4 USB On
J4.32 PC31 PC31
J4.33 PC3 Switch OK
J4.34 PB11 ADC0 or PWM0
J4.35 PC2 Switch >
J4.36 PB12 ADC1 or PWM1
J4.37 PC1 Switch <
J4.38 PB13 ADC2 or PWM2
J4.39 PC0 Switch ESC
J4.40 PB14 ADC3 or PWM3

Morsetto 6+6 a sinistra

+24V
GND
A
B
+24V
GND
A
B
-
NA (relè)
C  (relè)
NC (relè)

Morsetto 6+6 a destra

GND
1W
3V3
GND
1W
3V3
GND
1W
3V3
GND
1W
3V3

Sergio Tanzilli (Autore - Progettista hw & sw - Imprenditore - Musicista dilettante, classe 1964)
Fondatore di Area SX srl, Acme Systems srl e del TanzoLab, si occupa dal 1974 di elettronica digitale, dal 1978 di microprocessori, dal 1992 di microcontroller, dal 1995 di Linux e pubblicazioni su Web, dal 2005 di progettazione, produzione e commercializzazione di schede Linux Embedded.
http://www.tanzilli.com - http://www.acmesystems.it - https://github.com/tanzilli - sergio@tanzilli.com

Guido Ottaviani (Author/Designer/Developer for electronics-firmware-robotics)
He deals with electronic design and embedded system firmware for Robotics and industrial and civil applications, as well as technical disclosure on the internet.
http://www.guiott.com - https://github.com/guiott - guido@guiott.com