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.

Software

Linux Kernel e rootfs

La microSD della DS485 è stata realizzata compilando il Kernel 4.9.79

Compiling Linux Kernel 4.4.X LTS

Il dts utilizzato è questo:

acme-arietta-ds485.dts

La distribuzione Linux usata è la Debian Jessie 8.8 contenuta nella immagine disponibile da questo link:

Download binary images for Arietta

Applicativo in Python

Il programma di gestione della DS485 è stato scritto in Python e si trova sul seguente repository GitHub:

https://github.com/tanzilli/ds485

Il software si compone di una parte che gira sul concentratore (di solito una Raspberry Pi) e una parte che gira sulla scheda DS485.

La parte su arietta si chiama ds485.py e permette di:

Accettare comandi da RS485
Gestire il rivelamento automatico dei sensori DS18B20 connessi ai 4 bus 1-wire di cui è dotata la scheda
Visualizzare su un display LCD alfanumerico 16x2 retroilluminato le letture di temperature
Gestire una semplice interfaccia utente per l'installatore per verificare la corretta funzionalità dei sensori connessi e impostare l'indirizzo sul bus RS485 del concentratore
Inviare in remoto i dati istantanei di temperatura letti
Consentire di pilotare il relè a bordo con comandi RS485

Da una Raspberry Pi è possibile interrogare più moduli Arietta G25 tramite una sola interfaccia RS485

Per provare gli esempi sulla Raspberry master occorre installare:

sudo apt update
sudo apt python-serial

Ecco alcuni programmi d'esempio per la Raspberry Pi che fa da concentratore:

try_read.py che legge e visualizza i dati provenienti dai concentratori DS485 sul campo
try_relay.py che accende e spegne un relè su un dato concentratore

Password

Accesso alla CM3-Home da SSH

User: pi Password: acmesystems

Accesso ad Arietta da SSH

User: root Password: acmesystems

Hardware

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
- Datasheet
- Daisy-24
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)

Schema elettrico

Schema elettrico (da aggiornare)

Architettura interna

Case

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

Segnali sui morsetti a vite

J1 (SX)	J3 (DX)
+24V	GND
GND	1Wa
A	3V3
B	GND
+24V	1Wb
GND	3V3
A	GND
B	1Wc
-	3V3
NO	GND
C	1Wd
NC	3V3

Arietta debug port

Pin #	Signal
3 TXD
4 RXD
6 GND

Pin usati su 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	PA25	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