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HANDBUCH | SCHEMA | KURZANLEITUNG Multifunktionsschild für Raspberry PI 2 und 3 mit RTC-Funktionen, WatchDog, Summer, LED, industriellen seriellen RS232- und RS485-Anschlüssen, 9–28 V DC-Industriestandard-Netzteil und USV-Funktion. Es verfügt über eine USV-Funktion, die an eine Blei-Säure-Pufferbatterie angeschlossen werden kann, um den Betrieb auch bei Stromausfall sicherzustellen. Der Raspberry kann den Stromstatus und die Akkuladung per Software steuern. In unserem Shop ist auch das zu diesem Shield passende DIN-Schienengehäuse (nicht im Lieferumfang enthalten) erhältlich. Entdecken Sie alle Zubehörteile und Versionen auf EBAY | MECTRONICA STORE ACHTUNG: Raspberry PI NICHT ENTHALTEN!!! Sie können es hier in unserem Shop kaufen: EBAY | MECTRONICA STORE Strato Pi kann sowohl in Industrie- als auch in Wohnumgebungen für professionelle Anwendungen eingesetzt werden, bei denen extreme Zuverlässigkeit, Robustheit und die Einhaltung technischer und Sicherheitsrichtlinien erforderlich sind. Es entspricht den CE-Richtlinien 2014/35/EU (Niederspannung) und 2014/30/EU (EMV) sowie den harmonisierten Normen für elektromagnetische Verträglichkeit (EN61000-6-2:2005), elektrische Sicherheit (EN60664-1:2007), Emission (EN61000-6-3:2007) und der RoHS-Richtlinie für gefährliche Stoffe (2011/65/EU). WAS BIETET PI BASE LAYER FÜR RASPBERRY PI? STROMVERSORGUNG Eine hochwertige und stabile Stromversorgung ist äußerst wichtig, um einen zuverlässigen Betrieb Ihres Raspberry Pi zu gewährleisten. Die meisten USB-Netzteile sind für das Laden mobiler Geräte konzipiert und nicht für Dauerlasten rund um die Uhr. Der Strato Pi akzeptiert eine Vielzahl von Netzteilen und kann erhebliche Mengen an Welligkeit, Rauschen und Schwankungen der Versorgungsspannung effektiv bewältigen. Die Leistungsstufe ist ein stark geschützter und gefilterter Schaltkreis, der Elektrolytkondensatoren, übergroße Dioden und Induktivitäten sowie einen hocheffizienten Spannungsregler verwendet. Der Abwärtswandler basiert auf fortschrittlichen Hochleistungs-PWM-Wandler-ICs mit niedrigem MOSFET-Widerstand, einem Wirkungsgrad von 95 % und einem Dauerausgangsstrom von bis zu 3 A. Es umfasst Strombegrenzung, Überspannungsschutz und thermische Abschaltung. Die Leistungsstufe ist außerdem durch rücksetzbare Sicherungen verpolungsgeschützt. Überspannungsschutz bis zu ±500 V/2 Ohm 1,2/50 μs sorgt für Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen. UPS In vielen Fällen und insbesondere bei Datenerfassungs- und Datenbankanwendungen Ein Datenverlust aufgrund eines plötzlichen Stromausfalls ist einfach keine Option. Strato Pi verfügt über eine integrierte unterbrechungsfreie Stromversorgung, die ausreichend Zeit zum Speichern von Daten und zum sauberen Herunterfahren im Falle eines Stromausfalls bietet. Die Batterieleistungsstufe ist ein stark geschützter und gefilterter Stromkreis, der die Schaltung des Strato Pi ohne Betriebsunterbrechung versorgt, wenn die Hauptstromversorgung ausfällt. Diese Stufe führt auch das Laden der Batterie über einen hocheffizienten Aufwärtswandler durch und erzeugt so unabhängig vom Wert der Hauptstromversorgung die optimale Ladespannung. ECHTZEITUHR Der Raspberry Pi ist auf Internet-Zeitserver angewiesen, um die interne Uhr beim Start auf das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit einzustellen. Wenn Ihre Anwendungen immer nach der korrekten Uhrzeit fragen, auch wenn keine Verbindung zum Internet besteht, benötigen Sie eine lokale Echtzeituhr/einen Echtzeitkalender, um die Uhrzeit auch bei ausgeschaltetem Raspberry Pi dauerhaft im Auge zu behalten. Strato Pi verfügt über eine Echtzeituhr/-kalender mit Batterie, die über die I2C-Busschnittstelle direkt mit der Lampenplatine verbunden ist. Das automatische Einschalten einer Lithiumbatterie stellt die Funktionsfähigkeit des RTC sicher, wenn dessen Stromversorgung ausfällt. Die Echtzeituhr basiert auf dem generischen RTCC-Chip MCP79410 von Microchip. Es wird an den I2C-Bus des Raspberry Pi angeschlossen und verfügt neben der Standarduhrfunktion über mehrere weitere erweiterte Funktionen. Eine CR1220-Lithiumbatterie wird als Notstromquelle verwendet, wenn der Hauptstrom nicht verfügbar ist. Wenn das Strato Pi-Board ständig mit Strom versorgt wird, sollte diese Batterie deutlich über 10 Jahre halten. Da die Batterie auf der Platine festgelötet ist, ist der Austausch kein Problem. RS232 und RS485 Serielle RS-232- und RS-485-Anschlüsse werden immer noch häufig zum Anschluss von Geräten in der professionellen Automatisierung und anderen Anwendungen verwendet. Dem Raspberry Pi fehlt die Schaltung zur Implementierung dieser Protokolle. Obwohl viele USB-Adapter zu angemessenen Preisen erhältlich sind, sind sie normalerweise nicht besonders geschützt und isoliert. Die Schnittstellenschaltkreise der seriellen RS-232- und RS-485-Anschlüsse des Strato Pi sind von der Haupt- und Batterieversorgungsspannung isoliert, wodurch mögliche Ausfälle aufgrund von Massezyklen vermieden werden. Die Trennung erfolgt über einen Wandler Hocheffizienter isolierter DC-DC und drei Hochgeschwindigkeits-Optokoppler. Ein Mikrocontroller verwaltet mithilfe eines proprietären Algorithmus automatisch die Richtung der RS-485-Daten unter Berücksichtigung der Übertragungsgeschwindigkeit und der Anzahl der Bits, ohne dass eine besondere Konfiguration erforderlich ist. Die Lampenplatine kann dann ohne weitere zusätzliche Signale über ihre TX/RX-Leitungen kommunizieren. HARDWARE-WATCHDOG Ein Hardware-Watchdog ist eine elektronische Schaltung, die zurückgesetzt oder aus- und wieder eingeschaltet werden kann, wenn die Softwareanwendung aus irgendeinem Grund hängenzubleiben scheint. Ein automatischer Hardware-Neustart nach einem Software-Absturz kann Ihnen den Tag retten, insbesondere bei nicht überwachten Anwendungen, die kontinuierlich funktionieren müssen. Wir haben die Vorteile des integrierten Strato Pi-Mikrocontrollers genutzt und eine Hardware-Watchdog-Schaltung implementiert, mit der ein vollständiger Aus- und Einschaltzyklus des Raspberry Pi durchgeführt werden kann. Der Strato Pi-Watchdog ist völlig unabhängig von der internen CPU-Überwachungsschaltung des Raspberry Pi und lässt sich, gesteuert durch die GPIO-Pins des Raspberry Pi, äußerst einfach über einfache benutzerdefinierte Skripte in der Anwendung steuern. Nach einem Software-Absturz unterbricht der Watchdog die gesamte Stromversorgung des Raspberry Pi-Boards und aller seiner USB-Anschlüsse sowie des Hilfsstromausgangs der Strato Pi-USV vollständig, was bei der Wiederherstellung nach vorübergehenden Fehlfunktionen potenziell effektiver ist als andere Watchdog-Lösungen. MECHANISCHE KONSTRUKTION Ein standardisiertes, modulares Gehäuse ist in den meisten professionellen Installationen in der Regel eine wichtige Voraussetzung. Ein nackter Raspberry Pi kann in diesen Fällen nicht verwendet werden. Der Strato Pi-Server kann in einem Standard-DIN-Gehäuse mit Omega-Schienenhalterung untergebracht werden. Das Gehäuse ist 4 Module breit, was 71,0 mm entspricht. (Beachten Sie, dass das Gehäuse separat erworben werden kann.) Der Strato Pi Edge wird oben auf dem Raspberry Pi montiert und hat eine Grundfläche, die die Abmessungen des Raspberry Pi nicht überschreitet, wodurch er mit verschiedenen Gehäusen von Drittanbietern kompatibel ist. Um alle Komponenten des Strato Pi auf einer relativ kleinen Platine unterzubringen, wird eine hochwertige 4-Lagen-Leiterplatte verwendet. Einige der GPIO-Pins des Pi sind Durchgangspins und könnten mit entsprechenden Anschlüssen für andere Anwendungen verwendet werden. Merkmale: 9–28 V DC-Stromversorgung, mit Polaritätsschutz Überspannungs- und Umkehr-Echtzeituhr mit integrierter Lithium-Batterie-Backup. Standardmäßige RS-232- und RS-485-Schnittstellen zur seriellen Leitung des Raspberry Pi, mit Verschlussschutz und Schutz vor elektrostatischer Entladung On-Board-LEDs der Raspberry Pi-Platine für Stromversorgung und Aktivität der seriellen Leitung. Stromversorgung und serielle Anschlüsse auf einem Schraubklemmenblock. Hardware-Watchdog, implementiert in der Strato Pi-Platine, völlig unabhängig vom Raspberry Pi, gesteuert über die I/O-Pins der Raspberry Pi-Platine. Integrierte unterbrechungsfreie Stromversorgung, mit externer 12-V-Blei-Säure-Batterie. Rücksetzbare 1,1-A-Sicherung am Batterieeingang Integrierte LED für Batteriebetriebsstatus. SPEZIFIKATIONEN. Stromversorgung 9/28 V⎓ (VDC). Verpolungsschutz mit rücksetzbarer 1,1-A-Sicherung. Überspannungsschutz bis zu ±500 V/2 Ohm 1,2/50 μs Batterieeingang (nur USV-Version) 12 V Blei-Säure-Batterie (nicht im Lieferumfang enthalten). Empfohlene Kapazität: 1,2 Ah. Verpolungsschutz mit rücksetzbarer 1,1-A-Sicherung. Überspannungsschutz bis zu ±500 V/2 Ohm 1,2/50 μs Batterieladespannung (nur USV-Version) 15 V Batterieladestrom (nur USV-Version) 30 mA bei 12 V Batteriespannung Spannungsschwelle für den Wechsel in den Batteriemodus (nur USV-Version) 7,2 V, 0,2 V Hysterese Stromverbrauch bei VS+=12 V⎓ einschließlich Raspberry Pi 3-Strom, mit geringer CPU-/GPU-Last und keinen angeschlossenen USB-Geräten 150 mA ohne Ethernet und Batterie. 180 mA mit Ethernet, Batterie und RS485. Der tatsächliche Stromverbrauch kann je nach Arbeitsbedingungen variieren Ethernet, Batterie und RS485 Der tatsächliche Stromverbrauch kann je nach Arbeitsbedingungen variieren. Raspberry-Plattform-Kompatibilität Pi 3 Modell B Pi 2 Modell B Serielle Kommunikationsanschlüsse RS-485 Halbduplex mit automatischer Datenrichtungsverwaltung RS-232 Vollduplex Baudraten an COMM-Anschlüssen 1200 bis 115200 ESD-Schutzspannung an RS-232 TX/RX ±15 kV Modell für den menschlichen Körper ±8 kV Kontaktentladung ESD-Schutzspannung eingeschaltet RS-485 A/B ±15 kV menschliches Körpermodell ±8 kV Kontaktentladung Überspannungsschutz auf RS-485 A/B Überspannungsschutz bis zu ±500 V/2 Ohm 1,2/50 μs; 600 W Spitzenimpulsleistungsfähigkeit bei 10/1000 μs Wellenform Ausfallsichere Funktion auf RS-485 Ja 17 Benutzerhandbuch Echtzeituhr Interner RTCC-Schaltkreis mit Backup-Lithiumbatterie Erwartete Batterielebensdauer ohne Hauptstromversorgung: ~3 Jahre Erwartete Batterielebensdauer mit Hauptstromversorgung: >10 Jahre Gehäusestandard 4M für DIN-Schiene Betriebstemperatur 0 bis +50 °C Lagertemperatur -20 bis +70 °C Schutzart IP20

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