Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- cs:hw:03-unipi11:connection-of-io [2020/12/07 09:55]
avsetula removed
+++ — (current)
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Vstupy a výstupy ======
-<WRAP center round box>
-<html><span class="kbBlueText">Všechny informace ke vstupům a výstupům Unipi 1.1 / Lite naleznete v následujícím článku.</span></html>
-  * [[#popis|Popis vstupů/výstupů]]
-  * [[#specialni_funkce|Speciální funkce]]
-  * [[#zapojeni|Zapojení a popis funkcí]]
-</WRAP>
-===== Popis =====
-<WRAP center round box>
-<html><span class="kbBlueText">Ke každému vstupu, či výstupu Unipi 1.1 / Lite náleží skupinová svorka pro připojení záporného pólu externího zdroje. </span></html> \\
-U reléových výstupů svorku xGND nenaleznete. Více informací naleznete níže v popisu [[#zapojeni|zapojení]].
-{{ :files:img_breakline_2.png?nolink |}}
-Detailní parametry vstupů a výstupů naleznete zde: [[cs:hw:03-unipi11:technical-parameters|]]
-</WRAP>
-/* popis DI --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
-<html><span class="kbBlueText">Digitální vstupy (DI):</span></html>\\
-Jsou určeny pro čtení logických stavů (TRUE nebo FALSE), které jsou reprezentovány úrovněmi stejnosměrného napětí. Díky tomu jsou vhodné pro čtení dvoustavových senzorů, jako jsou spínače (zapnuto / vypnuto), senzory pohybu (pohyb / bez pohybu), senzory hladiny vody (voda přítomna, bez vody) atd. Software detekuje stav TRUE, pokud je vstupní napětí mezi svorkami v rozsahu 7-24 VDC. Jestliže napětí klesne pod 3 VDC, je stav vyhodnocen jako FALSE. Digitální vstupy na Unipi 1.1, či Unipi 1.1 Lite jsou zároveň i čítačové, tj. vybavené čítačem pulzů.
-<WRAP center round info 95%>
-**Poznámka:** \\
-Unipi 1.1 i Unipi 1.1 Lite disponují vlastním zdrojem 12 VDC určeným pro použití pouze s digitálními vstupy. Jeho výstup je vyveden na konektorech **12V**. Používá se hlavně pro tlačítka, vypínače, snímače polohy, apod.
-V případě použítí externího zdroje napájení pro digitální vstupy je nutné připojit svorku GND, tedy záporný pól zdroje napájení na příslušnou svorku. Ze všeho nejdřív je nutné nastavit desku Unipi tak, aby nedošlo k poškození:
-  * Pro Unipi 1.1 [[#jumpers|návod zde]].
-  * Pru Unipi 1.1 Lite [[#dips|návod zde]].
-</WRAP>
-/* popis RO --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
-<html><span class="kbBlueText">Reléové výstupy (RO):</span></html> \\
-Používají se k ovládání nebo přepínání zařízení s vyšším proudovým zatížením. RO jsou tedy vhodné pro ovládání žárovek, termoelektrických pohonů ventilů, ohřívačů vody, čerpadel atd. RO na Unipi 1.1 jsou dimenzovány na max. proud 10 A při napětí 230 VAC, nebo 30 VDC. RO na Unipi 1.1 Lite jsou dimenzovány na max. proud 10 A při napětí 230 VAC, nebo proud 5 A při napětí 24 VDC. \\
-\\
-/* popis AI --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
-<html><span class="kbBlueText">Analogové vstupy (AI):</span></html> \\
-**Pouze na Unipi 1.1.** Jsou využitelné pro měření stejnosměrného napětí 0-10 V. S patřičnou úpravou lze měřit tímto vstupem i odpor, např. na čidle PT1000. Návod na zapojení úpravy [[#mereni_odporu|zde v odkazu]]. \\
-\\
-/* popis AO --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
-<html><span class="kbBlueText">Analogové výstupy (AO):</span></html> \\
-**Pouze na Unipi 1.1.** Generuje stejnosměrné napětí 0-10 V. AO slouží k ovládání zařízení s analogovým vstupem, jako jsou trojcestné ventily, stmívače osvětlení atd. Je galvanicky oddělený, proto je nutné jej napájet buď externím propojením z inteního zdroje 12 V na desce, nebo externím zdrojem do 35 VDC.
-===== Speciální funkce =====
-/* CNT (#cnt) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
-{{page>cs:hw:special-function-cnt-hidden}}
-/* Jumpery (#jumpers) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- */
-<html><div class="directTag" id="jumpers"></div></html>
-<html><span class="kbBlueText">Nastavení jumperů (Unipi 1.1):</span></html> \\
-Pro napájení digitálních vstupů lze použít také externího zdroje napájení, toho lze docílit správným nastavením jumperů JP2 - JP5. Použití externího zdroje zahrnuje také galvanické oddělení digitálních vstupů. Deska Unipi 1.1 musí být po dobu úpravy odpojena od napájení. Po dokončení úprav jumperů a připojení záporné svorky externího zdroje (viz. níže) můžete připojit napájení desky.
-<WRAP center round important 90%>
-Nelze použít jiné kombinace než jsou popsány níže. Nedefinované nastavení může poškodit zařízení i připojené periferie.
-</WRAP>
-Zde je výchozí nastavení jumperů, digitální vstupy jsou připojeny na interní zdroj 12 VDC. Na svorce P02 je nyní 12 VDC interního zdroje:
-{{ :en:hw:01_unipi11_jumers.jpg?direct |}}
-Jumper **JP2** je posunut směrem od Raspberry Pi, digitální vstupy jsou stále připojeny na interní zdroj 12 VDC. Na svorce P02 je nyní GND desky:
-{{ :en:hw:02_unipi11_jumers.jpg?direct |}}
-Jumpery **JP2** a **JP3** jsou posunuty, digitální vstupy I01 a I02 jsou připraveny pro připojení externího zdroje. Svorky I03 až I14 jsou připojeny na interní zdroj 12 VDC. Svorka P02 slouží nyní pro připojení záporné svorky externího zdroje pro I01 a I02:
-{{ :en:hw:03_unipi11_jumers.jpg?direct |}}
-Jumpery **JP2**, **JP3** a **JP4** jsou posunuty, digitální vstupy I01 až I04 jsou připraveny pro připojení externího zdroje. Svorky I05 až I14 jsou připojeny na interní zdroj 12 VDC. Svorka P02 slouží pro připojení záporné svorky externího zdroje pro I01 a I02. Svorka P01 nyní slouží pro připojení záporné svorky externího zdroje pro I03 a I04. Svorky P01 a P02 jsou mezi sebou odděleny a tudíž i vstupy kterým náleží:
-{{ :en:hw:04_unipi11_jumers.jpg?direct |}}
-Jumpery **JP2**, **JP3**, **JP4** a **JP5** jsou posunuty, všechny digitální vstupy připraveny pro připojení externího zdroje. Svorka P02 slouží pro připojení záporné svorky externího zdroje pro I01 a I02. Svorka P01 nyní slouží pro připojení záporné svorky externího zdroje pro I03 až I14. Svorky P01 a P02 jsou mezi sebou odděleny a tudíž i vstupy kterým náleží:
-{{ :en:hw:05_unipi11_jumers.jpg?direct |}}
-\\
-/* DIP switche (#dips) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
-<html><div class="directTag" id="dips"></div></html>
-<html><span class="kbBlueText">Nastavení přepínačů DIP (Unipi 1.1 Lite):</span></html> \\
-Pro napájení digitálních vstupů lze použít také externího zdroje napájení, toho lze docílit správným nastavením přepínačů A a B. Použití externího zdroje zahrnuje také galvanické oddělení digitálních vstupů. Deska Unipi 1.1 Lite musí být po dobu úpravy odpojena od napájení. Po dokončení úprav přepínačů a připojení záporné svorky externího zdroje (viz. níže) můžete připojit napájení desky.
-Výchozí nastavení přepínačů DIP A, B je v poloze ON. Digitální vstupy jsou připojeny na interní zdroj 12 VDC:
-{{ :en:hw:01_unipi11lite_dips.png?direct&450 |}}
-DIP přepínač A je v poloze OFF, B je v poloze ON. Digitální vstupy skupiny A, tedy DI1 až DI3 jsou připraveny na připojení externího zdroje, vstupy skupiny B jsou stále připojeny k internímu zdroji 12 VDC:
-{{ :en:hw:02_unipi11lite_dips.png?direct&500 |}}
-Lze to i obráceně -> DIP přepínač A je v poloze ON, B je v poloze OFF. Digitální vstupy skupiny A, jsou připojeny k internímu zdroji 12 VDC a vstupy skupiny B jsou připraveny na připojení externího zdroje:
-{{ :en:hw:03_unipi11lite_dips.png?direct&550 |}}
-Je-li DIP přepínač A i B v poloze OFF, digitální vstupy obou skupiny A, B (DI1 až DI6) jsou připraveny na připojení externího zdroje:
-{{ :en:hw:04_unipi11lite_dips.png?direct&550 |}}
-\\
-/* RTC ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-<html><span class="kbBlueText">RTC čip a baterie na desce (Unipi 1.1):</span></html> \\
-neco neco
-*/
-===== Zapojení =====
-<WRAP center round box>
-Níže je popsáno fyzické zapojení všech vstupů a výstupů, které můžete naleznout na Unipi 1.1 a Unipi 1.1 Lite.
-</WRAP>
-/* zapojení DI ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
-==== Digitální vstupy ====
-Na digitální vstupy se připojují externí zařízení jako například:
-  * spínače (vypínače, tlačítka)
-  * pohybové senzory
-  * okenní a dveřní kontakty
-  * pomocný kontakt jističe
-  * a mnoho dalších stavových senzorů a zařízení
-Digitální vstup lze použít také v [[#cnt-di|režimu čítače]], pro odečet z proudových transformátorů a dalších zařízení.
-<WRAP center round box 95%>
-**Logický stav TRUE** (sepnuto) je na vstupu signalizován rozsvícením odpovídající LED diody umístěné nad vstupy.
-</WRAP>
-<WRAP center round info 95%>
-**Poznámka:** \\
-Pro připojení externích zařízení na digitální vstupy doporučujeme použit jiný (oddělený) zdroj místo interního zdroje, aby bylo zajištěno galvanické oddělení.
-</WRAP>
-=== Unipi 1.1 ===
-Unipi 1.1 umožňuje připojení interního, nebo externího zdroje napájení pro digitální vstupy. Ve standardním případě postačí interní zdroj (pro spínače), pokud však potřebujte připojit externí referenční zem, je to možné na svorkách P01 a P02 po úpravě jumperů JP2-JP5. Vždy nejprve nastavte jumpery a teprve poté připojujte záporný pól zdroje, [[#jumpers|návod zde]]. Kladný pól zdroje se připojuje přes připojené externí zařízení na svorku **Ixx**. Ilustrace na následujícím obrázku.
-----
-<html><span class="kbBlueText">Zapojení DI s interním zdrojem:</span></html> \\ \\
-{{ :en:hw:011_connection_of_io.png?direct |}}
-----
-<html><span class="kbBlueText">Zapojení DI s externím zdrojem:</span></html> \\
-Zde si všiměte hlavně nastavení jumperů JP2 - JP5. \\ \\
-{{ :en:hw:012_connection_of_io.png?direct |}}
-----
-<html><span class="kbBlueText">Zapojení DI s externím i interním zdrojem:</span></html> \\
-Zde si všiměte hlavně nastavení jumperů JP2 - JP5. \\ \\
-{{ :en:hw:013_connection_of_io.png?direct |}}
-=== Unipi 1.1 Lite ===
-Každý konektor s digitálními vstupy disponuje společnou svorkou DIGND. Pokud využíváte interního zdroje, tuto svorku nepoužijete. Chceteli zapojit pro DI externí zdroj napájení, je nejprve nutné nastavit přepínače, viz. [[#dips|Nastavení přepínačů DIP.]] Teprve poté připojte záporný pól zdroje na **DIGND**. Kladný pól zdroje se připojuje přes připojené externí zařízení na svorku **DIx**. Ilustrace na následujícím obrázku.
-----
-<html><span class="kbBlueText">Zapojení DI s interním zdrojem:</span></html> \\ \\
-{{ :en:hw:014_connection_of_io.png?direct |}}
-----
-<html><span class="kbBlueText">Zapojení DI s externím zdrojem:</span></html> \\
-Před zapojením externího zdroje vždy nejprve nastavte DIP přepínače. \\ \\
-{{ :en:hw:015_connection_of_io.png?direct |}}
-----
-<html><span class="kbBlueText">Zapojení DI s externím i interním zdrojem:</span></html> \\
-Před zapojením externího zdroje vždy nejprve nastavte DIP přepínače. Pro externí zdroj můžete zvolit libovolnou skupinu (viz. [[#dips|výše]]) \\ \\
-{{ :en:hw:016_connection_of_io.png?direct |}}
-/* zapojení RO ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
-==== Reléové výstupy ====
-Reléové výstupy jsou vyvedeny na svorkách označených schématickou značkou přepínače a slouží pro spínání dvoustavových prvků. Relé může spínat střídavé nebo stejnosměrné napětí. Svorka **COM** je společná a slouží pro přívod spínaného napětí. Svorky **NO** a **NC** slouží jako výstup spínaného napětí.
-  * NO - v beznapěťovém stavu jsou tedy kontakty rozepnuté
-  * NC - v beznapěťovém stavu jsou tedy kontakty sepnuté
-Sepnutí každého relé je signalizováno rozsvícením LED diody s odpovídajícím označením. Jištění proti přetížení a zkratu se provádí externě pojistkou, nejlépe zvlášť pro každý výstup, případně pro celou skupinu. Jmenovitý proud a typ pojistky se volí podle zatížení a charakteru zátěže s ohledem na maximální proud na výstupu, případně skupiny výstupů.
-<WRAP center round info 95%>
-**Poznámka:** \\
-V případě připojené indukční zátěže představované například elektromotorem, cívkou relé nebo stykačem, či dokonce samotnou napájecí kabeláží v rozsáhlých elektroinstalacích, se doporučuje chránit reléové výstupy odpovídajícím vnějším členem (například varistor, RC člen nebo dioda s odpovídající charakteristikou).
-V případě připojení kapacitní zátěže, jako jsou například zdroje pro LED osvětlení, doporučujeme chránit kontakty relé proti proudovému nárazu připojením termistoru odpovídající charakteristiky do série na výstup relé.
-</WRAP>
-----
-<html><span class="kbBlueText">Následující obrázek ilustruje zapojení ohmické (odporové) zátěže se střídavým napětím a zapojení trojcestného ventilu na reléové výstupy Unipi 1.1:</span></html> \\
-{{ :en:hw:017_connection_of_io.png?direct |}}
-\\
-<html><span class="kbBlueText">Zde ještě ilustrace zapojení ohmické (odporové) zátěže se střídavým napětím na reléový výstup Unipi 1.1 Lite:</span></html> \\
-{{ :en:hw:018_connection_of_io.png?direct&600 |}}
-/* zapojení AI ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
-==== Analogové vstupy ====
-Analogové vstupy na Unipi 1.1 slouží ke čtení napětí 0-10 V, případně odporových čidel (např. teplotní čidlo PT1000). Pro měření odporu je nutné udělat externí úpravu. Záporný pól měřeného externího zařízení se připojuje na svorku **AIx-** daného konektoru a jeho kladný pól (signál) na svorku **AIx+** (kde **x** zastupuje číslo vstupu).
-Následující obrázky ilustrují připojení měření napěťového zdroje ke svorkám **AI1+**, **AI1-** a **AI2+**, **AI2-**.
-{{ :en:hw:019_connection_of_io.png?direct |}}
-=== Měření odporu ===
-Pokud potřebujete na desce Unipi 1.1 měřit odpor (např. teplotní senzor typu PT1000), je potřeba mezi senzor a desku přidat rezistor dle schématu níže:
-{{ :en:hw:020_connection_of_io.png?direct |}}
-Napájení 12 VDC na Unipi 1.1 je navrženo pro digitální vstupy a může být plovoucí. Pro přesné měření je lepší externí napájení:
-{{ :en:hw:021_connection_of_io.png?direct |}}
-<WRAP center round box>
-**R_sens** = odpor senzoru (400 Ω - 5000 Ω) \\
-**R_ref** = referenční rezistor (1,2 kΩ) \\
-**R_ai** = vstupní odpor AI = 12,2 kΩ \\
-**Vcc** = napětí, kterým napájíte obvod. V případě obrázku výše je 12V \\
-**V_ai** = měřené napětí mezi svorkou **AIx+** a **AIx-**
-</WRAP>
-<WRAP center round tip 95%>
-Při napětí 12 VDC a odporu senzoru R_sens >= 200 Ω, použijte referenční odpor R_ref = 1,2 kΩ. Při R_sens < 200 Ω, použijte R_ref = 10 kΩ.
-</WRAP>
-Hodnota měřeného odporu **R_sens** se vypočítá pomocí napětí, které naměříte na daném analogovém vstupu:
-<code>
-             Vcc - V_ai     R_ref * R_ai
-   R_sens = ------------ * --------------
-                V_ai        R_ref + R_ai
-</code>
-Příklad výpočtu čteného odporu: {{files:products:unipi1:unipi_1_resistance_reading.pdf|PDF ke stažení}}
-/* zapojení AO ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
-==== Analogové výstupy ====
-Analogové výstupy slouží k ovládání externích zařízení pomocí analogového napěťového signálu 0-10 V. Takto lze řídit zařízení jako jsou například: trojcestné ventily, či výměníky. Připojení externího zařízení se provádí na svorky **AOG** a **AO**. Jelikož je ale analogový výstup galvanicky oddělený, je nutné přivést na svorky **AOG** a **AOV** napětí (max. 35 VDC).
-Následující obrázek ilustruje zapojení zařízení na analogový výstup s využitím interního zdroje:
-{{ :en:hw:022_connection_of_io.png?direct |}}
-Zde je ilustrováno zapojení zařízení na analogový výstup s využitím externího zdroje:
-{{ :en:hw:023_connection_of_io.png?direct |}}