RAK13005 WisBlock Interface Модуль автомобильной шины LIN

Интерфейсный модуль RAK13005 LIN-BUS входит в активно расширяемую производителем серию продуктов модульного контруирования WisBlock. Платформа ориентирована на разработку многоцелевых электронных IoT-приложений, совместимых с концепцией быстрой сборки готового решения из набора существующих узлов, и возможностью последующей лёгкой перекомпоновки аппаратной составляющей. Плата RAK13005 добавляет в функциональный ассортимент платформы WiBlock автомобильный LIN-интерфейс, применяющийся как дополнение к CAN-шине, связывающий и организающий работу встроенных в кузов автотранспорта электромеханических приборов: стеклоочистелей, стеклоподъёмников, электролюка, управление климат-контролем и магнитолой, и др.

Платформа WisBlock поддерживает нескольких популярных технологий беспроводной связи LoRaWAN, WiFi или Bluetooth, представляющих способ двухстороннего обмена информацией между облачными серверами и конечными устройствами сбора данных в IoT-приложениях. Высокая эффективность системы WisBlock заключается в наличии инструмента экономии ресурсов электроэнергии приложения с автономным питанием. Потребляющие ток датчики, сенсоры, или модули расширения/интерфейсов способны программно включатся на время сбора/обработки данных.

Технические характеристики

• Модель: RAK13005 Ver.B
• Питание: 3.3В DC
• Потребление тока: 8 мкА ~ 5 мА
• Приёмопередатчик: TLE7259-3GE Infineon
• Протокол цифровой передачи: LIN1.x, LIN2.x
• Режимы работы: нормальный, ожидание, сон
• Режимы связи: ведущий (master), ведомый (slave) по-умолчанию
• Рабочее напряжение шины: 5.5 ~ 27В, включая автомобильные 12В и 24В
• Скорость передачи: до 20 кбит/сек
• Длина коммуникации: до 40 м
• Соответствие стандарту ISO 17987-4 и спецификации LIN 2.2A
• Интерфейс: UART
• Защита от короткого замыкания шины, перегрева, пониженного напряжения
• Порт подключения: WisIO 40-pin
• Температура эксплуатации: -40°С ~ 85°C
• Размеры: 35 х 25 мм

Автомобильная шина LIN (Local Interconnect Network - локальная соединительная сеть) служит вспомогательным дополнением для шины CAN. Предназначена она для создания простых, экономичных проводных сетей, объединящих одно передающее, и до 16 принимающих узлов, расположенных друг от друга на расстоянии до 40 метров. LIN-BUS призвана сократить количество соединений во внутреннем пространстве автомобильного кузова. Шина LIN состоит из одной двунаправленной ассинхронной линии с сетевым рабочим напряжением 5.5В ~ 27В (стандарт LIN2.x), цифровая информация в которой передаётся с использованием проприетарного пакетного протокола в полудуплексном режиме. На малой скорости до 20 бод, в пакетах транслируются закодированные исполнительные команды, ответы, и прочие последовательности данных для сетевых узлов, без прямой адрессации их отправителей или получателей. Несмотря на то, что первоначально стандарт LIN разрабатывался для направления автомобилестроения, в настоящее время он вполне успешно применяется в промышленности и бытовой сфере. Например, эксплуатируется в оборудовании для производства или металлобработки, интегрируется в стиральные машины, холодильники, и прочие устройства.

Назначение контактов модуля автомобильной LIN-шины RAK13005 WisBlock Interface

Модуль WisInterface RAK13005 оснащён 40-контактным соединительным разъёмом WisConnector, совместимым со слотом WisIO базовой платы WisBlock Base. Интерфейс RAK13005 задействует следующие контакты:

• 3V3 - напряжение питания 3.3 вольта
• GND - общий, заземление
• MCU_RXD1 - линия RXD приёма данных последовательной шины UART1*
• MCU_TXD1 - линия TXD передачи данных последовательной шины UART1*
• MCU_WK (IO5*) - высокоуровневый сигнал пробуждения, выход из состояний ожидания или сна
• EN (IO6*) - высокоуровневый сигнал перевода в нормальное состояние, низкоуровневый сигнал переключение в режим сна

* - соответствие обозначению контактов ввода-вывода общего назначения (GPIO) процессорного модуля WisCore.

Распиновка LIN-интерфейса, пример подключения в сеть

Образец сборки

Модуль RAK13005 WisBlock LIN Module разработан для установки в 40-контактный слот WisBlock IO, имеющийся в распоряжении полноразмерных базовых плат наподобие RAK5005-O. Правильное расположение платы приведено на изображении ниже, подключение с разворотом в противоположном направлении к коннектору "IO Slot" не предусмотрено в системе WisBlock.

На лицевой стороне RAK13005 и прочих модулей WisBlock нанесена шелкографическая метка, которая указывает на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма базовой платы. Находится метка рядом с коннектором WisConnector.

Физические размеры, мм

Электрическая принципиальная схема модуля RAK13005 WisBlock Interface

Техническая документация

1. Спецификация LIN-приёмопередатчика TLE7259-3GE Infenion (англ., PDF, Datasheet)
2. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Краткое руководство пользователя RAK13005 c интерфейсом LIN-шины
2. Совместимая с Ардуино ИДЕ библиотека для приёмопередатчика TLE7259-3GE Infineon
3. Примеры программирования модуля RAK13005 c интерфейсом LIN-шины
4. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
5. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
6. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных WisIO модулей
7. Спецификация LIN 2.2A