Контроллер JXD-R6-E1ETH (v1)

Общее описание

Модульный контроллер JXD-R6-E1ETH (v1) предназначен для решения широкого спектра задач в сфере домашней и промышленной автоматизации, контроля и управления технологическими процессами. Контроллеры могут использоваться как в локальных системах автоматизации, так и в составе распределенных систем. Наличие интерфейса связи Ethernet позволяет подключить контроллер к существующей локальной сети.

Контроллер содержит шесть силовых реле с перекидным контактом (до 10А при 250В переменного тока или 30В постоянного тока) с индивидуальной гальванической изоляцией выходов, шесть дискретных входов с групповой гальванической изоляцией (общий контакт COM) для датчиков типа сухой контакт и вход для подключения датчиков 1-Wire. Для связи предусмотрены проводной интерфейс Ethernet 10/100 Мбит/с и беспроводные интерфейсы Wi-Fi и Bluetooth. Графический дисплей на лицевой панели (устанавливается в зависимости от комплектации) позволяет отображать состояние контроллера, а также удобно производить настройку параметров контроллера.

Базовые функции контроллера:

• Управление силовой нагрузкой с помощью реле.

• Опрос датчиков с дискретным выходом «сухой контакт».

• Опрос датчиков 1-Wire.

• Измерение собственного питающего напряжения.

• Измерение температуры внутри корпуса.

• Встроенные часы реального времени с независимым питанием от батарейки CR1225.

• Передача данных по сети Ethernet, Wi-Fi и Bluetooth.

• Отображение состояния и настройка параметров с помощью дисплея с джойстиком и кнопками (в зависимости от комплектации).

• Расширение периферии дополнительными модулями JXM.

Функции контроллера могут быть расширены с помощью дополнительных периферийных модулей JetHome JXM. Логика работы контроллера зависит от установленного пользовательского ПО (прошивки).

Исполнение в стандартном корпусе на DIN-рейку позволяет удобно разместить контроллер в электрощите.

Области применения

Контроллер предназначен для локального управления электрическими нагрузками по состоянию проводных датчиков, по расписанию и по командам из сети. Типовые сценарии применения:

• Управление освещением. Группы освещения подключаются к релейным выходам, а клавишные выключатели, кнопки и датчики движения с выходом типа сухой контакт - к дискретным входам. Индивидуальная гальваническая изоляция релейных выходов позволяет коммутировать группы, запитанные от разных линий.

• Термостат, управление отоплением. Температура контролируется датчиками 1-Wire. Исполнительные устройства - котел, циркуляционные насосы, электроприводы клапанов и коллекторов - подключаются к релейным выходам. Встроенные часы реального времени позволяют реализовать температурные режимы по расписанию.

• Управление вентиляцией и климатом. Ступенчатое управление вентиляторами, приводами заслонок и калориферами по состоянию датчиков.

• Управление насосным оборудованием и водоснабжением. Управление насосами по сигналам поплавковых датчиков уровня и реле давления с выходом типа «сухой контакт».

• Охранно-технический мониторинг. Опрос датчиков протечки, открытия дверей и окон, концевых выключателей и аварийных контактов оборудования с передачей событий в систему верхнего уровня.

• Диспетчеризация инженерного оборудования. Сбор состояния оборудования и передача данных по Ethernet или Wi-Fi, в том числе в качестве удаленного узла ввода-вывода в составе распределенной системы.

Контроллер рассчитан на установку в электрощит и может применяться на объектах:

• Квартиры, частные дома и коттеджи.

• Офисные и торговые помещения, кафе, гостиницы.

• Склады, мастерские, гаражи и паркинги.

• Котельные, насосные станции, индивидуальные тепловые пункты.

• Теплицы, оранжереи, зимние сады.

• Серверные и технические помещения.

Конструкция

Контроллер JXD-R6-E1ETH (v1) представляет модульную конструкцию.

Состав и элементы контроллера:

1. Пользовательская кнопка FN на лицевой панели контроллера.

2. Разъем Ethernet RJ45 на лицевой панели контроллера.

3. Модуль OLED дисплея с кнопками на лицевой панели контроллера.

4. Два модуля расширения периферии JXM.

5. Разъемы модулей JXM на материнской плате.

6. Внешние клеммы JXM1 и JXM2 для вывода сигналов с модулей расширения.

7. Клеммы дискретных входов DIGITAL INPUTS.

8. Клемма 1-WIRE.

9. Клемма питания DC IN.

10. Разъем процессорного модуля 32-pin на материнской плате.

11. Материнская плата.

12. Клеммы реле RELAY 1, … RELAY 6.

13. Процессорный модуль.

14. Разъем консоли USB Type-C CONSOLE на лицевой панели контроллера.

Процессор и память

• Двухъядерный микроконтроллер ESP32-D0WD-V3.

• Частота ядра до 240 МГц.

• Внешняя SPI NOR-Flash объемом 16 МБайт.

• Встроенная в микроконтроллер оперативная память объемом 520 КБайт.

• Внешняя оперативная память SPI PSRAM 8 МБайт (устанавливается в зависимости от комплектации).

• I2C FRAM 8 КБайт (устанавливается в зависимости от комплектации).

• I2C EEPROM 8 КБайт.

Корпус

Контроллер JXD-R6-E1ETH (v1) выполнен в корпусе GAINTA D6MG и предназначен для крепления на стандартную DIN-рейку 35мм. Материал корпуса - поликарбонат/ABS UL94-V0. Степень защиты корпуса - IP20 по ГОСТ 14254-2015. Чертеж корпуса GAINTA D6MG

Размеры и вес

• Габаритные размеры корпуса - 106,25 x 90,2 x 57,5 мм.

• Ширина корпуса составляет около 6 стандартных модулей для DIN-рейки (17,5мм).

• Вес контроллера в комплектации: процессорный модуль, материнская плата, модуль дисплея, без модулей JXM - 300 г.

Варианты комплектации

Контроллер поставляется в двух вариантах комплектации:

• JXD-R6-E1ETH - базовая комплектация: без модуля дисплея, без микросхем памяти PSRAM и FRAM.

• JXD-R6-E1ETH-LCD - расширенная комплектация: с модулем дисплея с джойстиком и кнопками, микросхемами памяти PSRAM и FRAM.

Ревизии

Контроллер JXD-R6-E1ETH (v1) комплектуется процессорным модулем JXD-CPU-E1ETH ревизии 1.x, материнской платой JXD-D6-R6 ревизии 1.x.

Примечание

Контроллеры JXD-R6-E1ETH (v1) и JXD-R6-E1ETH (v2) функционально идентичны за исключением пользовательской кнопки: в контроллере JXD-R6-E1ETH (v2) вместо пользовательской кнопки FN установлена кнопка аппаратного сброса.

Также в контроллере JXD-R6-E1ETH (v2) разъем Ethernet RJ45 перенесен с лицевой панели на боковую стенку корпуса.

Описание контроллера следующей ревизии: Контроллер JXD-R6-E1ETH (v2).

Ревизии процессорного модуля

• v2.0

  • Пользовательская кнопка FN отсутствует, вместо нее установлена кнопка аппаратного сброса

  • Вывод GPIO0 микроконтроллера ESP32 используется только для штатного переключения микроконтроллера в режим загрузчика

• v1.4

  • Базовая версия

Ревизии материнской платы

• v1.4

  • Добавлена внешняя шина I2C

• v1.2

  • Базовая версия.

Интерфейсы

Wi-Fi/Bluetooth

Микроконтроллер ESP32 содержит встроенный модуль беспроводной связи Wi-Fi/Bluetooth:

• Wi-Fi 802.11b/g/n (2.4 GHz), скорость передачи до 150 Мбит/с.

• Bluetooth v4.2 BR/EDR с поддержкой спецификации BLE.

На процессорном модуле установлена керамическая антенна диапазона 2.4ГГц. Предусмотрена возможность подключения внешней антенны через разъем U.FL, также расположенный на процессорном модуле.

Ethernet

В контроллере используется встроенный в микроконтроллер ESP32 IEEE-802.3-совместимый ethernet MAC интерфейс. Поддерживаются скорости передачи данных 10/100 Мбит/с.

В качестве Ethernet PHY используется микросхема LAN8720A, подключенная к микроконтроллеру ESP32 по интерфейсу RMII.

Основные характеристики PHY

• Поддерживаются скорости передачи данных 10 и 100 Мбит/с.

• Поддерживаются полудуплексный и дуплексный режимы работы.

• В процессорном модуле реализован вариант подключения микросхемы Ethernet PHY без использования дополнительного кварцевого резонатора или генератора.

• Тактовые импульсы частотой 50 МГц, необходимые для работы микросхемы Ethernet PHY генерируются самим микроконтроллером ESP32.

Схема подключения

Микросхема Ethernet PHY подключена к следующим выводам микроконтроллера ESP32:

Вывод ESP32	Функция
GPIO25	ETH_RXD0
GPIO26	ETH_RXD1
GPIO27	ETH_CRS_DV
GPIO19	ETH_TXD0
GPIO22	ETH_TXD1
GPIO21	ETH_TXDEN
GPIO23	ETH_MDC
GPIO18	ETH_MDIO
GPIO17	50MHZ CLK OUT
GPIO15	ETH_RESET

Вывод GPIO15 микроконтроллера ESP32 используется для аппаратного сброса микросхемы Ethernet PHY: логический уровень 0 - сброс микросхемы, логический уровень 1 - рабочий режим.

Внешняя периферия

Светодиоды и кнопки

На процессорном модуле установлены светодиод и кнопка, выведенные на лицевую панель контроллера:

• Двухцветный светодиод (зеленого и красного цветов) STAT, управляемый с микроконтроллера.

• Пользовательская кнопка FN.

Примечание

Функция светодиода STAT и кнопки FN во время работы контроллера определяется установленным программным обеспечением.

• Светодиод подключен к микроконтроллеру ESP32 к выходу GPIO2.

  • При низком логическом уровне 0 на выходе GPIO2 горит зеленый светодиод.

  • При высоком логическом уровне 1 на GPIO2 светодиод меняет цвет на красный.

  • Таким образом при включении питания контроллера до инициализации GPIO2 светодиод горит зеленым светом, что свидетельствует о наличии питания контроллера.

• Кнопка FN подключена ко входу GPIO0 ESP32. Логика работы кнопки инверсная: при замыкании кнопки на входе микроконтроллера GPIO0 будет присутствовать уровень логического 0.

  Примечание

  Вывод GPIO0 микроконтроллера ESP32 также используется для переключения режима загрузки при включении питания или аппаратном сбросе микроконтроллера. Удержание нажатой кнопки FN при включении питания переводит контроллер в режим прошивки ПО через разъем CONSOLE на лицевой панели контроллера.

Дисплей

На лицевую панель контроллера может быть установлен модуль дисплея с джойстиком и кнопками. Дисплей позволяет отображать состояние контроллера, а также производить настройку параметров контроллера. Отображаемая на дисплее информация и назначение кнопок дисплея зависят от установленного на контроллер программного обеспечения.

Примечание

Модуль дисплея устанавливается в зависимости от комплектации контроллера.

На модуле дисплея установлен монохромный OLED-экран с диагональю 1,3 дюйма и разрешением 128х64 точек. Экран подключен к внутренней шине I2C, адрес экрана на внутренней шине I2C - 0x3C.

В качестве драйвера дисплея используется SH1106.

Модуль дисплея подключается к процессорному модулю с помощью четырехпроводного кабеля с разъемами типа Micro JST с шагом контактов 1,25мм.

Назначение выводов разъема модуля дисплея:

Номер контакта	Назначение	Описание
1	I2C SCL	Линия тактирования внутренней шины I2C
2	I2C SDA	Линия данных внутренней шины I2C
3	+3,3V	Питание модуля дисплея +3,3В
4	GND	Общий провод

Расширитель портов модуля дисплея

На модуле дисплея установлена микросхема расширителя портов PCA9535, подключенная к внутренней шине I2C.

Адрес микросхемы расширителя портов на внутренней шине I2C - 0x24.

Микросхема расширителя портов используется для считывания состояний джойстика и кнопок.

Используемые порты расширителя модуля дисплея

Порт	Функция	Описание
8	UP	Контакт джойстика «Вверх»
9	DOWN	Контакт джойстика «Вниз»
10	LEFT	Контакт джойстика «Влево»
11	RIGHT	Контакт джойстика «Вправо»
12	ENTER	Центральный контакт джойстика «Ввод/Ок»
13	HOME	Кнопка «Домой/Начало»
14	BACK	Кнопка «Назад/Отмена»

Остальные порты микросхемы расширителя не используются.

Состояние кнопок определяется следующими логическими уровнями на входах расширителя портов: 0 - кнопка не нажата, 1 - кнопка нажата. Для кнопок предусмотрена аппаратная защита от дребезга контактов с помощью триггеров Шмитта.

Реле

Материнская плата содержит 6 дискретных релейных выходов с типом выхода Перекидной контакт со следующими характеристиками:

• Максимальный коммутируемый ток - 10А

• Максимальное коммутируемое напряжение - 250В переменного тока или 30В постоянного тока.

• Релейные выходы имеют индивидуальную гальваническую изоляцию: выходы каждого реле гальванически изолированы друг от друга.

Опционально контроллер может комплектоваться реле с усиленными контактами, выдерживающими пусковой ток до 80А в течение 20 мс.

Предупреждение

Реле не имеют защиты от перегрузки и перегрева. При превышении номинальных характеристик реле и контроллер могут быть повреждены.

Выходы реле выведены на трехконтактные винтовые клеммы RELAY 1, … RELAY 6 с шагом контактов 5мм.

Перекидной контакт позволяет использовать релейный выход как нормально разомкнутый NO, так и нормально замкнутый NC, а также переключать нагрузку между двумя цепями. Индивидуальная гальваническая изоляция выходов позволяет коммутировать нагрузки, запитанные от разных линий или от разных источников питания, независимо друг от друга.

Управление реле осуществляется через расширитель портов материнской платы (см. раздел Расширители портов GPIO).

Условная схема релейного выхода и возможный вариант подключения нагрузки (R1 и R2 на схеме) к релейному выходу контроллера:

Дискретные входы

Материнская плата контроллера содержит 6 дискретных входов для подключения датчиков типа Сухой контакт, выведенных на две внешние четырехконтактные винтовые клеммы DIGITAL INPUTS с шагом контактов 3.5мм.

Дискретные входы имеют групповую гальваническую изоляцию: входы изолированы от остальных элементов контроллера, но не изолированы между собой и имеют один общий контакт COM. Замыкание дискретных входов DIGITAL INPUT 1, … DIGITAL INPUT 6 должно производиться на общий контакт COM, находящийся на клеммах дискретных входов. Соединять вывод COM с выводом GND на контроллере не нужно.

Для дискретных входов предусмотрена аппаратная защита от дребезга контактов с помощью триггеров Шмитта. Напряжение внутренней «подтяжки» входов около 5В. Ток дискретного входа в замкнутом состоянии - около 5мА.

Состояние дискретных входов считывается через расширитель портов материнской платы (см. раздел Расширители портов GPIO).

Условная схема дискретных входов контроллера и подключение датчиков с выходом типа «сухой контакт» к клемме дискретных входов:

К дискретным входам могут быть подключены устройства с транзисторным выходом n-p-n типа, выполненным по схеме «открытый коллектор». Условная схема подключения датчиков с транзисторным выходом n-p-n типа:

Назначение контактов клеммы дискретных входов:

Номер контакта	Назначение	Описание
1	COM	Общий провод дискретных входов
2	INPUT 1 (4)	Дискретный вход 1 (4)
3	INPUT 2 (5)	Дискретный вход 2 (5)
4	INPUT 3 (6)	Дискретный вход 3 (6)

Нумерация контактов на клемме слева направо. В скобках указаны номера дискретных входов для второй клеммы дискретных входов.

Предупреждение

Соблюдайте внимательность при подключении дискретных входов. Не допускайте подачи напряжения на дискретные входы, на плате установлены подтягивающие резисторы к 5В.

1-Wire

В контроллере предусмотрена возможность подключения внешних датчиков по шине 1-Wire.

Шина 1-Wire реализована на микросхеме преобразователя I2C в 1-Wire DS2482S-100, установленной на материнской плате.

Адрес микросхемы DS2482S-100 на внутренней шине I2C - 0x18.

Формирование временных диаграмм шины 1-Wire выполняется преобразователем аппаратно, без участия микроконтроллера.

На плате установлен подтягивающий резистор на линию данных 1-Wire, дополнительных внешних подтягивающих резисторов устанавливать не нужно. Рекомендуется подключать датчики 1-Wire по трехпроводной схеме (включая линию питания).

Максимальный отдаваемый ток с клеммы питания 1-WIRE - 0,5А.

Разъем 1-Wire

Для клеммы 1-WIRE используется трехконтактная винтовая клемма с шагом контактов 3,5мм.

Назначение выводов клеммы 1-WIRE:

Номер контакта	Назначение	Описание
1	GND	Общий провод шины 1-Wire
2	DIO	Шина данных 1-Wire
3	+5V	Выход питания +5В (для питания внешних устройств 1-Wire)

Нумерация выводов на клемме 1-WIRE слева направо.

Внешняя шина I2C

Примечание

Внешняя шина I2C доступна начиная с ревизии 1.4 материнской платы.

Внешняя шина I2C предназначена для подключения внешних устройств к контроллеру и выведена на следующие выводы микроконтроллера:

Вывод ESP32	Назначение
GPIO13	I2C_SCL
GPIO14	I2C_SDA

Внешняя шина I2C независима от внутренней шины I2C контроллера: шины используют разные выводы микроконтроллера, поэтому адреса устройств на внешней шине не конфликтуют с адресами внутренней периферии контроллера.

Внутренняя периферия

Память

FLASH

На процессорном модуле установлена микросхема SPI NOR-Flash памяти объемом 16 МБайт. Микросхема Flash памяти подключена к следующим выводам микроконтроллера ESP32:

Вывод ESP32	Назначение
GPIO6	QSPI CLK
GPIO7	QSPI IO1/DO
GPIO8	QSPI IO0/DI
GPIO9	QSPI IO3/HOLD
GPIO10	QSPI IO2/WP
GPIO11	FLASH CS

PSRAM

Примечание

Микросхема памяти PSRAM устанавливается в зависимости от комплектации контроллера.

На процессорном модуле установлена микросхема SPI PSRAM памяти объемом 8 МБайт. Микросхема памяти подключена к следующим выводам микроконтроллера ESP32:

Вывод ESP32	Назначение
GPIO6	QSPI CLK
GPIO7	QSPI IO1/DO
GPIO8	QSPI IO0/DI
GPIO9	QSPI IO3/HOLD
GPIO10	QSPI IO2/WP
GPIO16	PSRAM CS

Внутренняя шина I2C

Внутренняя шина I2C используется для подключения периферийных устройств процессорного модуля и выведена на следующие выводы микроконтроллера:

Вывод ESP32	Назначение
GPIO4	I2C SCL
GPIO5	I2C SDA

Рекомендованная частота шины: 100кГц (Standard mode) или 400кГц (Fast mode). Данные режимы поддерживают большинство периферийных микросхем.

Внутренняя шина I2C также выведена на 32-pin разъем процессорного модуля и может использоваться для подключения периферийных устройств материнской платы.

EEPROM

EEPROM процессорного модуля

На процессорном модуле установлена микросхема энергонезависимой памяти EEPROM AT24C64 (или аналог) объемом 64Кбит (8 КБайт).

Назначение данной памяти - хранение аппаратной конфигурации процессорного модуля.

Адрес микросхемы памяти на внутренней шине I2C - 0x54.

EEPROM материнской платы

На материнской плате установлена микросхема энергонезависимой памяти EEPROM AT24C64 (или аналог) объемом 64Кбит (8 КБайт).

Назначение данной памяти - хранение аппаратной конфигурации материнской платы или других данных пользователя (зависит от установленного программного обеспечения).

Адрес микросхемы памяти на внутренней шине I2C - 0x56.

FRAM

Примечание

Микросхема памяти FRAM устанавливается в зависимости от комплектации контроллера.

На процессорном модуле установлена микросхема энергонезависимой памяти FRAM FM24CL64 (или аналог) объемом 64Кбит (8 КБайт).

Данная микросхема выдерживает большое количество циклов перезаписи. Назначение данной памяти - хранение часто меняющихся данных: состояние параметров контроллера и других данных пользователя.

Адрес микросхемы памяти на внутренней шине I2C - 0x55.

Часы реального времени (RTC)

На процессорном модуле установлена микросхема часов реального времени PCF8563 (или аналог).

Микросхема подключена к внутренней шине I2C модуля. Адрес микросхемы на внутренней шине I2C - 0x51.

Для питания RTC на плате процессорного модуля установлен элемент питания с напряжением 3В формфактора CR1225.

См.также

• ESP32 GPIO & RTC GPIO

Датчик температуры

На процессорном модуле установлена микросхема I2C датчика температуры TMP102, которая позволяет измерять температуру внутри корпуса контроллера.

Микросхема датчика температуры подключена к внутренней шине I2C процессорного модуля. Адрес микросхемы на внутренней шине I2C - 0x48.

Измерение напряжения питания

Процессорный модуль позволяет производить измерение входных питающих напряжений. Измерение производится встроенным АЦП микроконтроллера ESP32 с предварительным делителем напряжения с коэффициентом 1:32. Точность измерения напряжения около 3%.

Предусмотрено два канала измерения напряжения:

• Напряжение на клемме питания DC IN. Используется вход GPIO35 - канал ADC_CH7 микроконтроллера ESP32.

• Напряжение питания Passive PoE на разъеме RJ45 Ethernet. Используется вход GPIO37 - канал ADC_CH1 микроконтроллера ESP32.

Расширители портов GPIO

Расширитель портов материнской платы

Микросхема расширителя портов используется для управления реле и считывания состояния дискретных входов контроллера.

В качестве расширителя портов на материнской плате установлена микросхема PCA9535, подключенная к внутренней шине I2C.

Адрес расширителя портов на внутренней шине I2C - 0x22.

Используемые порты расширителя материнской платы

Порт	Функция	Описание
0	RELAY 1	Выход управления реле 1
1	RELAY 2	Выход управления реле 2
2	RELAY 3	Выход управления реле 3
3	RELAY 4	Выход управления реле 4
4	RELAY 5	Выход управления реле 5
5	RELAY 6	Выход управления реле 6
6	JXM1 RESET	Выход аппаратного сброса модуля JXM1
7	JXM1 MODE	Выход переключения режима модуля JXM1
8	INPUT 1	Дискретный вход 1
9	INPUT 2	Дискретный вход 2
10	INPUT 3	Дискретный вход 3
11	INPUT 4	Дискретный вход 4
12	INPUT 5	Дискретный вход 5
13	INPUT 6	Дискретный вход 6
14	JXM2 RESET	Выход аппаратного сброса модуля JXM2
15	JXM2 MODE	Выход переключения режима модуля JXM2

Логика управления реле: логический уровень 0 - реле выключено, логический уровень 1 - реле включено. По умолчанию после включения питания на выходах расширителя портов устанавливается логический уровень 0 (реле выключены).

Состояние дискретного входа определяется следующими логическими уровнями на входах расширителя портов: 0 - вход разомкнут, 1 - вход замкнут.

Внутренние разъёмы

Разъём 32-pin процессорного модуля

Для подключения процессорного модуля JXD-CPU-E1ETH к материнской плате используется двухрядный штырьевой разъем 32 контакта с шагом контактов 2,54мм. Часть контактов разъема зарезервирована для других целей и не используется в данном процессорном модуле.

Назначение контактов 32-pin разъема процессорного модуля JXD-CPU-E1ETH

Контакт	Назначение	Описание
1		Не используется.
2		Не используется.
3	+PoE OUT	Выход напряжения Passive PoE с разъема Ethernet процессорного модуля.
4		Не используется.
5	+DC IN	Вход напряжения питания с материнской платы.
6	GND	Общий.
7	+5V OUT	Выход напряжения 5В с процессорного модуля.
8	GND	Общий.
9	+3.3V OUT	Выход напряжения 3.3В с процессорного модуля.
10	GND	Общий.
11	UART1_TX	Выход TX интерфейса UART1. Подключен к выводу GPIO33 ESP32.
12	UART1_RX	Вход RX интерфейса UART1. Подключен к выводу GPIO34 ESP32.
13	UART2_TX	Выход TX интерфейса UART2. Подключен к выводу GPIO32 ESP32.
14	UART2_RX	Вход RX интерфейса UART2. Подключен к выводу GPIO39 ESP32.
15	I2C_SCL	Линия тактирования внутренней шины I2C. Подключен к выводу GPIO4 ESP32.
16	I2C_SDA	Линия данных внутренней шины I2C. Подключен к выводу GPIO5 ESP32.
17	IO1	Вход/выход. Подключен к выводу GPIO13 ESP32.
18	IO2	Вход/выход. Подключен к выводу GPIO12 ESP32.
19	IO3	Вход/выход. Подключен к выводу GPIO14 ESP32.
20		Не используется.
21		Не используется.
22	INT	Вход внешнего прерывания от материнской платы к процессорному модулю.
23		Не используется.
24		Не используется.
25		Не используется.
26		Не используется.
27		Не используется.
28		Не используется.
29		Не используется.
30		Не используется.
31		Не используется.
32		Не используется.

Разъём 32-pin материнской платы

Для подключения процессорного модуля к материнской плате JXD-D6-R6 используется двухрядный штырьевой разъем 32 контакта с шагом контактов 2,54мм. Часть контактов данного разъема зарезервирована для других целей и не используется в данной материнской плате.

Интерфейсы UART процессорного модуля выведены на разъемы модулей расширения: UART1 - на разъем JXM1, UART2 - на разъем JXM2.

Назначение контактов 32-pin разъема материнской платы JXD-D6-R6

Контакт	Назначение	Описание
1		Не используется.
2		Не используется.
3	+PoE IN	Вход напряжения Passive PoE с разъема Ethernet процессорного модуля.
4		Не используется.
5	+DC OUT	Выход напряжения питания с материнской платы.
6	GND	Общий.
7	+5V IN	Вход напряжения 5В с процессорного модуля.
8	GND	Общий.
9	+3.3V IN	Вход напряжения 3.3В с процессорного модуля.
10	GND	Общий.
11	CPU_UART1_TX	Вход TX интерфейса UART1 для передачи данных от процессорного модуля к материнской плате. Подключен к разъему модуля JXM1.
12	CPU_UART1_RX	Выход RX интерфейса UART1 для передачи данных от материнской платы к процессорному модулю. Подключен к разъему модуля JXM1.
13	CPU_UART2_TX	Вход TX интерфейса UART2 для передачи данных от процессорного модуля к материнской плате. Подключен к разъему модуля JXM2.
14	CPU_UART2_RX	Выход RX интерфейса UART2 для передачи данных от материнской платы к процессорному модулю. Подключен к разъему модуля JXM2.
15	I2C1_SCL	Линия тактирования внутренней шины I2C. Подключен к внутренней периферии материнской платы.
16	I2C1_SDA	Линия данных внутренней шины I2C. Подключен к внутренней периферии материнской платы.
17	I2C2_SCL (v1.4)	Линия тактирования внешней шины I2C. Начиная с ревизии 1.4 материнской платы.
18		Не используется.
19	I2C2_SDA (v1.4)	Линия данных внешней шины I2C. Начиная с ревизии 1.4 материнской платы.
20		Не используется.
21		Не используется.
22	INT OUT	Выход прерывания от расширителя портов материнской платы.
23		Не используется.
24		Не используется.
25		Не используется.
26		Не используется.
27		Не используется.
28		Не используется.
29		Не используется.
30		Не используется.
31		Не используется.
32		Не используется.

Разъёмы модулей расширения JXM материнской платы

Для подключения модулей расширения JXM к материнской плате используются два двухрядных штырьевых разъема: 6 контактов JXM IO и 4 контакта JXM EXT с шагом контактов 2,54мм. Разъем 6 контактов JXM IO используется для питания модуля и подключения модуля к процессору по интерфейсу UART. Разъем 4 контакта JXM EXT используется для вывода сигналов с модуля расширения на внешнюю четырехконтактную винтовую клемму.

Назначение контактов разъема JXM 6-pin JXM IO материнской платы JXD-D6-R6

Контакт	Назначение	Описание
1	+5V OUT	Выход 5В для питания модулей JXM.
2	GND	Общий.
3	CPU_UART_RX	Вход линии UART RX для передачи данных от модуля JXM к процессорному модулю.
4	CPU_UART_TX	Выход линии UART TX для передачи данных от процессорного модуля к модулю расширения JXM.
5	RESET	Выход аппаратного сброса модуля JXM. Тип выхода - «открытый коллектор».
6	MODE	Выход переключения режима работы или загрузки модуля JXM. Тип выхода - «открытый коллектор» на материнской плате.

Назначение контактов разъема JXM 4-pin JXM EXT материнской платы JXD-D6-R6

Контакт	Назначение	Описание
1	IO1	Вход/выход на контакт 1 внешней клеммы JXM.
2	IO4	Вход/выход на контакт 4 внешней клеммы JXM.
3	IO2	Вход/выход на контакт 2 внешней клеммы JXM.
4	IO3	Вход/выход на контакт 3 внешней клеммы JXM.

В качестве внешних клемм для модулей JXM1 и JXM2 используются винтовые клеммы с шагом контактов 3,5мм. Нумерация контактов внешней винтовой клеммы JXM слева направо.

Выводы разъемов JXM IO слотов JXM1 и JXM2 подключены к разным выводам микроконтроллера и к разным портам расширителя портов материнской платы (адрес 0x22):

Назначение контактов разъема JXM IO слота JXM1:

Контакт	Назначение	Подключение
1	+5V OUT	Питание модуля +5В
2	GND	Общий провод
3	CPU_UART_RX	Вывод GPIO34 ESP32 (UART1 RX)
4	CPU_UART_TX	Вывод GPIO33 ESP32 (UART1 TX)
5	RESET	Порт 6 расширителя портов материнской платы
6	MODE	Порт 7 расширителя портов материнской платы

Назначение контактов разъема JXM IO слота JXM2:

Контакт	Назначение	Подключение
1	+5V OUT	Питание модуля +5В
2	GND	Общий провод
3	CPU_UART_RX	Вывод GPIO39 ESP32 (UART2 RX)
4	CPU_UART_TX	Вывод GPIO32 ESP32 (UART2 TX)
5	RESET	Порт 14 расширителя портов материнской платы
6	MODE	Порт 15 расширителя портов материнской платы

Примечание

Разъем JXM EXT одинаков для обоих слотов: его выводы не подключены к микроконтроллеру и выведены на внешнюю винтовую клемму соответствующего модуля.

Консоль

На плате процессорного модуля установлен преобразователь интерфейса USB-UART на микросхеме CP2102, а на лицевую панель контроллера выведен разъем USB Type-C, к которому подключен данный преобразователь интерфейса.

Для подключения консоли используются выводы GPIO1 - UART0_TX и GPIO3 - UART0_RX микроконтроллера ESP32.

С помощью сигналов RTS и DTR интерфейса UART осуществляется автоматический сброс микроконтроллера и переключение его в режим загрузки ПО. Для этого можно использовать стандартные утилиты для прошивки микроконтроллеров ESP32.

Электропитание

Предусмотрены следующие варианты электропитания:

• От внешнего стабилизированного источника постоянного тока через внешнюю винтовую клемму красного цвета с шагом контактов 3,5мм на материнской плате.

  Примечание

  • Рекомендуемый (номинальный) диапазон входных напряжений от 12В до 24В.

  • Максимально допустимое входное напряжение 36В.

• По технологии Passive PoE через разъем RJ45 порта Ethernet процессорного модуля.

  Примечание

  • Рекомендуемое номинальное входное напряжение питания Passive PoE - от 12В до 24В.

  • Максимально допустимое входное напряжение 36В.

  • Полярность подключения не имеет значения. Рекомендуемая схема подачи питания: «+» источника питания на контакты 4 и 5, «-» источника питания на контакты 7 и 8 разъема Ethernet.

  • Необходимо учитывать падение напряжения на длинных линиях и выбирать источник питания с большим выходным напряжением. Для питания контроллера по технологии Passive PoE рекомендуется использовать источник питания с напряжением 24В.

Примечание

При одновременной подаче напряжения питания и на внешнюю клемму, и на разъем Ethernet питание будет осуществляться от источника с большим напряжением. Рекомендуется использовать один из вариантов питания.

Потребляемая мощность контроллера без дополнительных модулей JXM до 3Вт. При установке дополнительных модулей расширения потребляемая контроллером мощность может существенно возрасти. Это необходимо учитывать при выборе источника питания для контроллера.

Для питания контроллера рекомендуется использовать стабилизированный источник постоянного тока мощностью не менее 5Вт.

При использовании дополнительных модулей JXM и питании внешних устройств и датчиков от вывода +5V клеммы 1-WIRE рекомендуется использовать блок питания мощностью не менее 10Вт.

Предупреждение

Гальваническая развязка цепей питания в контроллере отсутствует.

Программное обеспечение

См.также

Файлы конфигурации yaml

Официально поддерживаемое программное обеспечение:

• ESPHome - прошивка ESP32 для работы с Home Assistant.

• ESP-IDF - официальный SDK от Espressif для разработки на ESP32.

Примечание

Возможно также использовать любое другое программное обеспечение для ESP32: Tasmota, Arduino и другие.

Прошивка контроллера

Микроконтроллер ESP32 имеет возможность прошивки по выделенному интерфейсу UART0 (выводы GPIO1 и GPIO3 микроконтроллера ESP32).

Для прошивки достаточно подключить плату процессорного модуля к компьютеру по интерфейсу USB, через разъем USB Type-C на лицевой панели контроллера.

Примечание

При использовании штатных средств для прошивки микроконтроллеров ESP32 переключение в режим загрузчика при прошивке производится автоматически.

Примечание

• Процессорный модуль во время прошивки может быть запитан от разъема USB Type-C.

• Питание материнской платы контроллера при этом осуществляться не будет.

Меры безопасности

• Во время эксплуатации и технического обслуживания контроллера следует соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, «Правил эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок потребителей».

• Любые подключения к прибору и работы по его техническому обслуживанию следует производить только при отключенном питании контроллера и подключенных к нему исполнительных механизмов.

• Физический доступ к контроллеру при монтаже и обслуживании должен быть разрешен только квалифицированному обслуживающему персоналу.

• Не допускается попадание влаги на контакты выходных соединителей и внутренние элементы контроллера.

• Контроллер запрещено использовать при наличии в атмосфере кислот, щелочей, масел и иных агрессивных веществ.

• Контроллер не предназначен для использования на объектах, потенциально представляющих опасность для жизни и здоровья окружающих.

• Не допускается подключать прибор к локальной сети Ethernet с выходом в сеть Internet без обеспечения надежных средств межсетевой защиты.

Монтаж

Устройство может быть установлено в шкафу электрооборудования или другом месте, в котором должна быть обеспечена защита устройства от попадания влаги, грязи и посторонних предметов, а также отсутствие вибрации.

Примечание

Для лучшего охлаждения внутренних элементов корпус устройства необходимо устанавливать в вертикальном положении.

Для установки следует:

• Убедиться в наличии свободного пространства для подключения устройства и прокладки проводов.

• Надежно закрепить устройство на DIN-рейке или на вертикальной поверхности с помощью винтов.

Для демонтажа с DIN-рейки следует:

• В проушину защелки вставить острие отвертки.

• Отжать защелку вниз.

• Отвести контроллер от DIN-рейки.

Условия эксплуатации

• Температура окружающей среды: 0..+40 С.

• Относительная влажность воздуха до 80% без конденсации влаги.

• Закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов.

• Устойчивость к климатическим воздействиям соответствует категории УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.

Рекомендации по подключению

Для обеспечения надежности электрических соединений рекомендуется использовать медные многожильные кабели. Концы кабелей следует зачистить, потом залудить их или использовать кабельные наконечники. Жилы кабелей следует зачищать так, чтобы их оголенные концы после подключения к контроллеру не выступали за пределы клеммника.

Общие требования к линиям соединений:

• Во время прокладки кабелей следует выделить линии связи, соединяющие устройство с датчиками или другими устройствами, в самостоятельные трассы, располагая их отдельно от силовых кабелей, а также от кабелей, создающих высокочастотные и импульсные помехи.

• Для защиты входов устройства от влияния электромагнитных помех линии связи контроллера следует экранировать. В качестве экранов могут быть использованы специальные кабели с экранирующими оплетками.

• В линии питания контроллера рекомендуется устанавливать фильтры сетевых помех.

• В случае управления силовым оборудованием рекомендуется устанавливать искрогасящие фильтры на линии коммутации данного оборудования.

Ограничения

Предупреждение

Устройство не предназначено для использования на объектах, потенциально представляющих опасность для жизни и здоровья окружающих, а также в системах жизнеобеспечения и других критически важных системах.

Полезные ссылки

• ESP32 Pin list - Список пинов ESP32 и их функции.