Vertebra analògica (avert2 v2.1) - IoT-Vertebrae

Descripció general

avert2 v2.1

• Comunicació I2C opto-aïllada amb les costelles analògiques. Dos canals I2C opto-aïllats per costella.

• 16 adreces (0x10 a 0x1F)

• Comunicació I2C

• Comunicació CAN. Pont de terminació del bus CAN

• Connecta costelles analògiques d'entrada i de sortida als costats A i B

• Detecció automàtica de les costelles analògiques connectades

• Led blanc que indica la comunicació entre la vèrtebra i el cap

• Led vermell indicador d'alimentació procedent del cap (D2)

• Led groc indicador d'alimentació externa de 24 volts (D3)

• Alimentació externa de 24 volts procedent d'una de les costelles analògiques. L'altra costella analògica també rep aquests 24 volts externs

• La vertebra genera +12V, -12V i 5V per a les dues costelles a partir dels 24 volts externs. La tensió dual +12V/-12V és per a alimentar els amplificadors operacionals. Els 5V són per alimentar els xips ADC i/o DAC de les costelles

• És una placa de 4 capes. Una és de massa, una altra de terra i la capa superior i inferior és per a les connexions elèctriques. Amb això es pretén tenir una alta immunitat al soroll extern

• Connector a antena de 2.4GHz

Esquema electrònic

Esquema electrònic avert2 v2.1

Esquema electrònic en format pdf

Microprogramari

El microcontrolador de la vèrtebra analògica és un ESP32-S3.

Microprogramari de la vèrtebra analògica

Configuracions

Adreces (0x10 a 0x1F):

Adreces avert2 v2.1

Adreces

A3	A2	A1	A0	text	Hex
-	-	-	-	0000	0x10
-	-	-	x	0001	0x11
-	-	x	-	0010	0x12
-	-	x	x	0011	0x13
-	x	-	-	0100	0x14
-	x	-	x	0101	0x15
-	x	x	-	0110	0x16
-	x	x	x	0111	0x17
x	-	-	-	1000	0x18
x	-	-	x	1001	0x19
x	-	x	-	1010	0x1A
x	-	x	x	1011	0x1B
x	x	-	-	1100	0x1C
x	x	-	x	1101	0x1D
x	x	x	-	1110	0x1E
x	x	x	x	1111	0x1F

- : sense pont (jumper)

x : amb pont (jumper)

Sense cap pont és l'adreça 0x10. Amb els quatre ponts connectats és l'adreça 0x1F.

Sortides i entrades analògiques

Es poden fer servir els dos costats (A i/o B) per a connectar costelles analògiques d'entrada i/o sortida.

La vèrtebra analògica llegeix automàticament si les costelles analògiques són d'entrades o de sortides.

A la versió 2.1 la costella de quatre entrades analògiques pot llegir tensions entre -10V i +10V. La costella de quatre sortides analògiques escriu tensions entre 0V i 10V.

Ús de Python

Des de la Raspberry Pi connectada al cap. I el cap a una vèrtebra analògica.

pi@raspberrypi:~/iot-vertebrae $ python
Python 3.11.2 (main, Mar 13 2023, 12:18:29) [GCC 12.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import iotv
>>> iotv.aversion("0000")
Analog rib version: 1.0
'0000000100000000'
>>> iotv.getasetup("0000")
respA: 0x1, respB: 0x2
A rib is ADC, B rib is DAC.
'00010010'
>>> iotv.ain("0000",'a',1)
19881
>>> iotv.ainv("0000",'a',1)
i2cAddr: 0x10, addrChannel: 0x1
res: 0x4DAA: 19882
0x4DAA --> 19882 --> 4.94V
19882
>>> iotv.ainv("0000",'a',2)
i2cAddr: 0x10, addrChannel: 0x21
res: 0x4DBE: 19902
0x4DBE --> 19902 --> 4.95V
19902
>>> iotv.aout("0000",'b',2,4095)
dacCommand: 0x32
It has been sent 0xFFF (10.00 volts) to DAC 2
>>> iotv.ainv("0000",'a',2)
i2cAddr: 0x10, addrChannel: 0x21
res: 0x6781: 26497
0x6781 --> 26497 --> 9.90V
26497
>>> iotv.aout("0000",'b',2,2047)
dacCommand: 0x32
It has been sent 0x7FF (5.00 volts) to DAC 2
>>> iotv.ainv("0000",'a',2)
i2cAddr: 0x10, addrChannel: 0x21
res: 0x4DBB: 19899
0x4DBB --> 19899 --> 4.95V
19899
>>> 
pi@raspberrypi:~/iot-vertebrae $