Danas je na stolu kontroler Kincony KC868-A8S, nadograđena verzija prethodno razmatranog kontrolera KC868-A8. Nadograđen toliko da je zapravo već potpuno drugačiji kontroler s mnogo širim značajkama, od kojih je glavna mogućnost rada u GSM mrežama. Developeri i programeri Kincony KC868-A8S su dali sve od sebe da razviju uređaj koji omogućuje (istovremeno) komunikaciju putem Wi-Fi veze, Ethernet, Bluetooth, 433 MHz, RS485 i GSM, primaju, šalju i redistribuiraju razne IoT podatke i naredbe.Ovo je kontroler po mom ukusu, kada si ne možete ništa uskratiti i koristiti bilo koja sučelja (i njihove kombinacije) za slobodno dizajniranje IoT arhitekture vašeg sustava. Idemo detaljnije vidjeti šta je još u Kincony KC868-A8S modelu i šta će nas još oduševiti …
Kincony KC868-A8S
Razlika između KC868-A8 i KC868-A8S vidljiva je golim okom – kontroleri se razlikuju čak i po ukupnim dimenzijama: A8S je mnogo veći i uključuje instalaciju u širem slučaju na DIN-šinu. U nadograđenom modelu postojale su LED diode za označavanje statusa digitalnih ulaza, ulaznih test gumba, broj analognih ulaza povećan na 4, pojavio se priključak RS485, konektor za povezivanje GSM modula, piezoceramic zvučnik (Buzzer), RGB LED WS2812 i USB Tip-C programski konektor.
A8 i A8S za usporedbu
No imamo i nekih (manjih) gubitaka, možemo primijetiti gubitak priključka za spajanje modula odašiljača na 433 MHz i smanjenje s 4 na 1 konektor za spajanje vanjskih senzora. Što se može žrtvovati u ovoj situaciji. Ploča KC868-A8S sadrži:
- ESP32 (ESP-WROOM-32)
- 8 digitalnih opto-izoliranih ulaza (“suhi kontakt”)
- 8 LED dioda digitalnog ulaznog statusa
- 8 gumba za testiranje digitalnog unosa
- 4 analogna ulaza 0-5 V
- 8 releja 10A 220V (NO, COM, NC)
- 8 LED dioda statusa releja
- 1 konektor za spajanje temperature i drugih senzora
- RS485 priključak
- Konektor prijamnika od 433 MHz
- Poveznik za povezivanje GSM modula
- Ethernet LAN8270A
- Piezoceramic zvučnik
- RGB LED WS2812
- I2C konektor
- USB Tip-C
- Gumb za resetiranje i programski gumb
- Konektor za napajanje 12 V
Vrlo impresivan skup, sada malo više detalja o pojedinačnim inovacijama:
LED diode i gumbi za digitalni unos. Lijep dodatak funkcionalnosti kontrolera uvijek je jasan u kojem su stanju ulazi i uz pomoć gumba možete brzo testirati rad tih ulaza.
RS485 sučelje. Vrlo korisna akvizicija, za RS485 sučelje ne treba poseban uvod i preporuke.
Piezoceramic zvučnik (Buzzer). Kao što kažu, sitnica, ali lijepa. Buzzer može obavijestiti o raznim situacijama, uključujući hitne događaje.
RGB LED WS2812. Ako nemamo display, onda barem višebojna LED dioda, koja također može obavijestiti o raznim događajima i stanjima sustava.
USB Tip-C. Sada se koristi USB Type-C – tvrtka Kincony slijedi moderne trendove.
GSM modul. To je “značajka” ovog kontrolera, koja zaista uvelike proširuje mogućnosti KC868-A8S – postaje moguće kontrolirati sustav pomoću SMS-a i raditi “zaobići” tradicionalni Wi-Fi i Ethernet (na primjer, kada nema WiFi signala ili su isključeni) putem GSM-a se može nastaviti komunicirati. Općenito, zajedno s postojećom funkcionalnošću A8, A8S dodaci čine kontroler vrlo moćnim alatom za realizaciju vaših potreba u ioT projektima.
Izgled i uređaj
Kontroler je instaliran u proširenoj verziji kućišta na DIN šini. Općenito, nije loše, iako bi standardna (kratka) verzija kućišta više odgovarala – u gornjem poklopcu postoje rupe za ugradnju ekrana i za dodatne vanjske konektore, a kvaliteta plastike i njenog lijevanja kod ovog kontrolera je nešto bolja nego ranije. Ovdje je sve jednostavnije – ispred nas je skroman “radni konj” izrađen od sive plastike 4+ kvalitete (ali ne 5). Iako je funkcionalno kućište izrađeno savršeno – ima ispravnu geometriju, ojačane metalne rupe za vijke, sve se kombinira, rastavlja i sastavlja vrlo jednostavno i bez ikakvog napora. Pogled na kontroler s poleđine – možete vidjeti priključke digitalnih i analognih ulaza, konektor za spajanje vanjskog senzora, RS485 i Ethernet sučelja, kao i montažne ploče za pričvršćivanje kontrolera na DIN šinu (crveno na dnu). KC868-A8S ploča je zasebna.
Matična ploča
Sada prijeđimo na bliže upoznavanje s KC868-A8S i analizu sklopova ovog kontrolera. Prvo, pogled odozgo. Obratite pozornost na reviziju mog uzorka (V1.0), sada se već objavljuju nove i malo modernizirane revizije, detaljnije ćemo o tome govoriti malo u nastavku. Tradicionalno, većina Kincony kontrolera ima instalirane elemente samo na gornjoj strani ploče. KC868-A8S u tom smislu nije iznimka – donja strana ploče je netaknuta.
Naponsko napajanje
Standard za verziju energetskog podsustava serije KC868: čip step-down DC-DC pretvarač XL1509-5 koristi se za formiranje napona od 12 V i 5 V, a linearni regulator LM117-3V3 za generiranje napona od 3,3 V KC868-A8S vidimo još jednu inovaciju – +12 V i GND konektori izrađeni su dvostruko. Osobno mi se sviđa ova mala nadogradnja. Ploča također ima LED. Dijagram napajanja energetskog podsustava KC868-A8S:
ESP32 jezgra
Ovdje je sve standardno – mjesto na ploči modula ESP-WROOM-32 i njegovo vezivanje, koje su već postale klasične za seriju KC868. Shematski dijagram i pinout jezgre ESP32 kontrolera:
USB/CH340
Podsustav za povezivanje s računalom i programiranje kontrolera. Mini-USB konektor zamijenjen je modernijim Tip-C, nakon čega slijedi CH340C i dva gumba – “RESET” i “USER” (“DOWNLOAD”). Shematski dijagram podsustava USB/CH340 kontrolera:
Digitalni ulazi (DI)
KC868-A8S ima 8 digitalnih opto izoliranih ulaza na optocouplerima EL357. Interakcija s ESP32 bavi se širenjem digitalnih ulaza / izlaza s I2C sučeljem PCF8574P, što štedi oskudni GPIO, iako pogoršava performanse ulaza KC868-A8S i donekle komplicira programiranje. Ovdje vidimo dodane indikator LED diode i gumbe za testiranje ulaza. Shematski dijagram podsustava digitalnih ulaza:
Analogni ulazi (AI)
KC868-A8S ima 4 analogna ulaza 0–5 V. Signali se generiraju ulaznim fazama, četverostrukim operativnim pojačalom LM224 i SCHOTTKY BAT54S diodama. Ovdje morate obratiti pozornost na jednu nijansu: na raspolaganju mi je model KC868-A8S revizija 1.0 i ima 4 analogna ulaza 0-10 V. Na web stranici proizvođača u specifikacijama nalaze se 2 analogna ulaza 0-10 V i 2 ulaza 4-20 mA. VCC_12V_1 Možda su u novim revizijama kontrolera promijenjeni ulazni krugovi analognih ulaza i njihova konfiguracija je promijenjena – obratite pozornost na ovu opasku prilikom naručivanja ovog kontrolera. Shematski dijagram analognog ulaznog podsustava:
Releji
8 releja servisiraju dva 74HCT14 čipa s Inverting Schmitt okidačima i dva ULN2003A čipa s Darlington tranzistorskim nizovima. Na ploči se nalaze indikatorske LED diode koje signaliziraju trenutno stanje releja. Interakcija s mikrokontrolerom ESP32 provodi se pomoću proširenja digitalnih ulaza / izlaza s I2C sučeljem PCF8574P. Releji imaju 3 kontakta (NO, COM, NC), što vam omogućuje da ih u potpunosti koristite u različitim shemama uključivanja / isključivanja opterećenja. Shematski dijagram relejnog podsustava:
Senzor (temperatura/vlažnost)
KC868-A8S ima 1 konektor za spajanje temperature ili drugih senzora (možete spojiti bilo koje prikladne senzore ili mreže nekoliko senzora, samo trebate zapamtiti da je kontakt već povučen na ploči na napon od 3 V). U ekstremnim slučajevima možete ukloniti otpornik za ograničenje s ploče i dobiti “čisti” GPIO, na koji možete spojiti potrebnu opremu.
Zujalica
Veliko hvala Kinconyju za zvučnik na ploči, s njim će rad s kontrolerom biti mnogo “zabavniji” i interaktivniji. Na primjer, ako nešto pođe po zlu, možete obavijestiti korisnika o tome s trajnim trilerima zujalica.
433 MHz
Ovdje vidimo konektor za spajanje prijemnog modula na 433 MHz. Gubitak odašiljača u ovom modelu očito je posljedica nedostatka slobodnog GPIO-a na ESP32. Ovdje imamo određenu slobodu djelovanja: ako je potrebno, možete pokušati spojiti modul odašiljača od 433 MHz na KC868-A8S ili obrnuto, upotrijebite priključak od 433 MHz za spajanje neke opreme treće strane.
Ethernet
U KC868-A8 Ethernet je bio “čip”, u KC868-A8S to je standardna opcija, ali vam i dalje omogućuje povezivanje kontrolera putem Wi-Fi-ja, ili Etherneta, ili istovremeno na dva sučelja, ili korištenje drugog sučelja kao sigurnosne kopije itd. Shematski dijagram podsustava Ethernet sučelje:
RS485
KC868-A8 nije imao podršku za RS485 sučelje, KC868-A8S uklonio je ovaj nesretni propust: developeri su dodali RS485 na ploču. Ovaj podsustav pruža upravljački program sučelja MAX13487EESA i međuspremnik 74LVC1G125. Shematski dijagram podsustava sučelja RS485:
I2C
Zasebni I2C konektor omogućuje vam povezivanje svih dodatnih komponenti kompatibilnih s I2C -om (na primjer, zaslon) s kontrolerom i značajno proširenje funkcionalnosti kontrolera.
WS2812
RGB LED WS2812 omogućuje vam vizualni prikaz statusa kontrolera i informiranje korisnika o raznim događajima u sustavu. Shematski dijagram LED veze WS2812:
GSM
Glavni “čip” KC868-A8S. Spajanje GSM modula omogućuje upravljanje kontrolerom putem GSM mreža i značajno proširuje funkcionalnost vaših IoT rješenja. Osnovna verzija omogućuje ugradnju popularnog modula SIM800L. Circuit dijagram veze GSM modula: Fotografija SIM800L modula instaliranog u kontroleru KC868-A8S. Umjesto opružne antene, možete koristiti punopravnu daljinsku antenu (fotografija prikazuje konektor za nju). Nove revizije kontrolera KC868-A8S omogućuju ugradnju naprednijih GSM modula, na primjer, SIM7600E, kao na slici ispod.
Raspored pinova (Pinout)
Pinout kontrolera KC868-A8S, koji daje sveobuhvatnu predodžbu o tome što i kako je povezano s ESP-WROOM-32 na ploči.
Dijagram vanjskih veza
Korigiran i kultiviran (koliko je to moguće) dijagram vanjskih veza kontrolera KC868-A8S proizvođača.
Zaključak
Zaključno, rekao bih da prisutnost GSM modula u kontroleru čini ovaj kontroler zanimljivijim rješenjem od konvencionalnih kontrolera – postaje moguće da radite izravno s mobilnim operaterom, čak i ako se router pokvari, te Wi-Fi i Ethernet veze ne funkcioniraju, vaš sustav može nastaviti raditi, prenositi podatke i primati naredbe s bilo kojeg mjesta na planeti, gdje postoji mobilna veza.
