RAK5804 WisBlock Interface Плата расширения

Интерфейсный модуль RAK5804 WisBlock Interface Extension board (WisBlock IO) входит в серию продуктов модульного конструирования WisBlock, ориентированную на создание сверхкомпактного электронного оборудования, и расширяет существующую элементную базу аппаратных возможностей WisBlock. Наличие большого числа интерфейсов, выведенных на три пользовательских коннектора, позволяет модулю RAK5804 связывать внутренние компоненты приложения WisBlock с произвольными внешними устройствами, такими как датчики, дисплеи, или кнопки. В целях проектирования индивидуальных/серийно выпускаемых IoT-приложений, разработчик может использовать выводы этих коннекторов для передачи цифровых и аналоговых данных, задействовать протоколы последовательной связи I2C или UART, присоединять к ним разнообразные периферийные устройства с нестандартным или пользовательским типом подключений.

Ультрамалые коннекторы, применяемые в WisBlock для соединения различных модулей системы с базовой платой, не просто уменьшают занимаемое устройством пространство, но и обладают высокоскоростной коммуникацонной шиной. Через шину ввода/вывода стандартизированного 40-контактного коннектора, разработчику приложения становиться доступно большое (за исключением некоторых) количество реализованных в WisBlock интерфейсов, включая программируемые светодиодные индикаторы базовой платы RAK5005-O. Любая информация, передаваемая через представленные в модуле интерфейсы, может транслироваться в эфир по беспроводным подключениям LoRaWAN, LoRa точка-точка, и Bluetooth BLE.

RAK5804 рекомендован как идеальное, энергоэфективное решение для создания компактных автономных приложений, работающих на маломощных батареях/аккумуляторах. Система WisBlock способна управлять электропитанием модулей, отключая или включая их в работу в нужное время, тем самым ещё больше экономя ресурсы источника питания.

Технические характеристики

• Модель: RAK5804 V1.0
• Поддерживаемое напряжение: 3.3В (VCC), 5В (VBUS), 2.6 ~ 4.2В от батареи, (VBAT)
• Ток нагрузки, макс.: 500 мА
• Интерфейсы: GPIO, I2C, UART, USB, ADC
• Защита от статического разряда (ESD-фильтрация) и перегрузки по току (PTC-термисторы)
• Рабочая температура: -30°C ~ +65°C
• Температура хранения: -40°C ~ +85°C
• Размеры платы: 25 х 15 мм
• Интерфейсные разъёмы: JST-SH 1.0мм
• Комплектация:
  • Интерфейсный модуль расширения RAK5804 Х 1шт
  • Интерфейсный кабель 10см Х 1шт

Образец монтажа

Модуль RAK5804 разработан для совместного функционирования с базовой платой RAK5005-O, через которую подключаемые периферийные датчики или сенсоры, а также дисплеи или кнопки, могут получать питающее напряжение. Дополнительно для работы с платой расширения RAK5804 потребуется вычислительный блок с интегрированным программируемым контроллером WisBlock Core.

На изображении показан способ крепления RAK5804 к 40-контактному коннектору на верхней стороне RAK5005-O. Плата адаптера интерфейсов может быть установлена только в слот "IO Slot", и только в том направлении, как показано на рисунке ниже (подключение к коннектору "IO Slot" с разворотом платы не предусмотрено в системе WisBlock).

Примечание. Рекомендуется фиксировать плату винтами для надёжности соединения, а также в окружении с вибрацией.

 

 

На лицевой стороне RAK5804 и прочих модулей WisBlock присутствует шелкографическая метка, указывающая на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма. Эта метка находится рядом с коннектором.

Примечание. Установку, извлечение, или замену одного модуля WisBlock на другой, следует выполнять после отключения питающего напряжения.

 

Назначение выводов интерфейсной платы расширения RAK5804 WisBlock

Все пользовательские разъёмы платы расширения оснащены ESD-защитой, ограждающей интерфейсный модуль от возможного электростатического разряда во время вставки или извлечения соединительных коннекторов. Построенная на PTC-термисторах защита от перегрузки отключает питание периферийных устройств в случае короткого замыкания или превышения допустимого потребления тока более 500 мА.

Модуль RAK5804 обладает самостоятельным портом microUSB, который в паре с базовой платой RAK5005-O может быть использован для обращения к контроллеру WisBlock Core.

 

Разъём J2

Разъём J2 объединяет в себе набор контактов, куда входят:

• Напряжение от батареи 2.6 ~ 4.2В VBAT
• Напряжение основной 3,3-вольтовой цепи питания 3V3
• Общий нулевой вывод GND
• Последовательный интерфейс I2C1, с линией данных SDA и тактовым сигналом SCL
• Цифровые выводы общего назначения GPIO1, 3 и 4
• Универсальный асинхронный последовательный интерфейс UART, с линией приёма данных RX и передачи данных TX

Разъём J3

Разъём J3 располагает несколько иным набором контактов, отличным от J3:

• Последовательный интерфейс I2C2, с линией данных SDA и тактовым сигналом SCL
• Вывод для кнопки SW1
• Цифровой вывод общего назначения GPIO2
• Вход аналогового напряжения AIN1
• Контакты светодиодных индикаторов базовой платы LED1 и LED2
• Общий нулевой вывод GND
• Напряжение основной 3,3-вольтовой цепи питания 3V3
• Напряжение от батареи 2.6 ~ 4.2В VBAT

Определение выводов 40-контактного многоканального коннектора WisBlock

 

Принципиальная схема интерфейсного модуля WisBlock Interface Extension

 

Физические размеры, мм

 

Техническая документация

1. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)
2. Характеристики коннекторов JST-SH 1.0мм (англ., PDF)

Полезные ссылки

1. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
2. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
3. Руководство по дизайну индивидуальных интерфейсных модулей