Controlador Ethernet 4 relés y entradas salidas ETH484

La placa ETH484 proporciona cuatro salidas de relé de contacto libres de tensión con una corriente nominal de hasta 16 amperios cada una, 8 entradas/salidas digitales y 4 entradas analógicas. El módulo se alimenta a 12 voltios CC que puede estar regulado o sin regular. La clavija de entrada CC es de 2,1 mm con una polaridad positiva, por lo que los alimentadores CC deben proporcionar al menos 500 mA a 12 voltios CC. Los relés son del tipo SPCO (Interruptor unipolar de dos posiciones). Los pines normalmente abiertos, normalmente cerrados y comunes están todos disponibles en los terminales de tornillo.

Se ha añadido una nueva funcionalidad que permite a las entradas digitales controlar remotamente relés o salidas digitales en las placas ETH002, ETH008, ETH484 o ETH8020. Esto le ofrece la oportunidad de construir un sistema en el que una entrada puede controlar una salida desde cualquier lugar siempre que ambas ubicaciones están conectadas a la red/internet.

Indicaciones de LED

El ETH484 integra un indicador LED montado justo al lado de cada relé para indicar si está siendo alimentado o no (LED encendido); también hay dos LEDs montados en el conector de Ethernet que parpadeará con el tráfico por Ethernet. Finalmente, hay un LED de color verde de alimentación justo encima del procesador.

Potencia nominal de relé

Si la tensión de carga del contacto y la corriente del relé de su región están dentro de las líneas sólidas o punteadas de la figura siguiente, el relé puede realizar una operación de conmutación estable. Si se utiliza el relé con una tensión o corriente que supera los valores de esta región, la vida útil de los contactos puede acortarse considerablemente.

Conexiones

E/S digital P = Pin, G = 0v tierra	16A VFC (Conector libre de tensión) NC = normalmente cerrado, C = común, NO = normalmente abierto
Entradas analógicas 5v = salida de 5v CC A = Entrada analógica (0-3,3v) 0v = 0v tierra
Salida de 12v CC Directo desde el conector de 2,1 mm
	12 v CC conector 2,1 mm (núcleo +ve) Ethernet RJ45

Primera prueba

Después de conectar la alimentación de 12 voltios CC y la conexión de Ethernet, arranque su explorador web y escriba http://eth484 en la barra de direcciones. Aparecerá una pantalla donde debe introducir una contraseña como la siguiente:

La información de inicio de sesión predeterminado es: Nombre de usuario: admin Contraseña: password La capacidad de cambiar estos datos se muestra en la sección de configuración

Esta página web le permitirá activar y desactivar los relés haciendo clic en los botones de los relés (círculos rojos/grises). También contiene un enlace a esta página de documentación técnica.

Configuración

Haciendo clic en el enlace de configuración es posible configurar la dirección IP de ETH484 y la máscara de subred; además se puede configurar una contraseña para acceder a las pantallas de control. La dirección de la puerta de enlace y DNS son configurables y se utiliza con entradas mapeadas que se describen en la sección siguiente. La página de configuración también permite definir una contraseña que será necesaria para cambiar los estados de cualquier relé o salidas digitales a través de comandos TCP IP; todo ello se explica en la sección de la contraseña TCP/IP.

Todos los ajustes se guardan en la memoria por lo que debe anotar el nombre de usuario y la contraseña para no olvidarlos. Los ajustes predeterminados de contraseña se muestran en la imagen siguiente.

La versión 4 ofrece ahora una opción de salida con bloqueo, que le ahorrará tender que guardar automáticamente los cambios de salida permanentes (sin pulso) y restaurarlos después de un corte de alimentación.

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Entradas asignadas a salidas

Las entradas digitales se pueden configurar para controlar remotamente las salidas del ETH008,ETH484 o ETH8020, lo que ofrece una conexión muy versátil y útil. Gracias esto, una entrada en un país puede controlar una salida en otro, o a través de una pequeña red.

Hay ocho entradas independientes que pueden asignarse a ocho relés diferentes (en la misma o en placas diferentes).

El campo "Address of target board" (Dirección de la placa de destino) admite una dirección o un nombre de dominio (que será convertido a una dirección IP por el servidor de DNS suministrado con la placa). Si el módulo está en red local, entonces puede utilizar la dirección

IP asignada, si el destino es remoto a través de Internet, entonces deberá indicar la puerta de enlace en la configuración (dirección IP de origen como su router) y el campo "Address of target board" (dirección IP de las conexiones de destino por Internet (a un punto del router). El acceso a la dirección de destino a través del router se explica en la sección "Acceso desde Internet".

Asignación de entradas a dispositivos personalizados

Obedeciendo a las peticiones de los clientes de obtener los estados de las entradas sin necesidad de sondear al ETH484, esto puede conseguirse mediante la función existente de asignación de entradas.

Si desea vincular las entradas a un dispositivo personalizado, para ello disponemos de una estructura sencilla de comandos, mediante el cual el ETH484 enviará los comandos en azul y su dispositivo responderá con los comandos en amarillo.

Un paquete TCP con 0x79 (entrada de contraseña) en el primer byte, seguido de los siguientes bytes serán la contraseña indicada anteriormente.

Para confirmar que la contraseña coincide, responda con 1, en caso contrario responda con 2

Activo Digital (0x20) o Inactivo Digital (0x21) seguido del número de salida

Responda con un 0 si es correcto, o con 1 en caso contrario

Tenga en cuenta que debe seguir la secuencia completa, aunque la contraseña sea incorrecta.

Reseteo con valores de fábrica

Si es necesario resetear el ETH484 con los valores de fábrica, en el arranque de la placa se deben cortocircuitar los dos contactos de la fila de 5 orificios (situados cerca del chip grande más próximo a la conexión Ethernet). El LED verde empezará a parpadear mientras se reinician los ajustes, no retire la alimentación y espere a que el LED deje de parpadear para completar el proceso.

Conjunto de comandos para ETH484

El conjunto de comandos está diseñado para permitir en el futuro la actualización con nuevas funciones y se envían a través de TCP/IP por el puerto 17494 (0x4456). Este es el puerto predeterminado, aunque puede cambiarse en los parámetros de configuración.

Se permiten cinco conexiones simultáneas, protegidas de forma independiente aunque todas utilizan la misma contraseña definida en la configuración de la placa.

Activar y desactivar E/S - ¿Qué queremos decir con eso?

Nuestros módulos Ethernet podrían tener muchos tipos de salidas. El ETH008 tiene solo un tipo - relés. El ETH484 tiene salidas tanto de relé como salidas con transistor de colector abierto (NPN). Para activar un relé, se debe activar el relé. Del mismo modo, para activar una salida, se debe activar el transistor. De esta manera, la corriente descenderá a 0v en la masa. Si tiene un LED conectado en la salida a 12 voltios (a través de la resistencia por supuesto), este se encendería. Otros módulos (no en este) podrían tener salidas con transistor de colector abierto (PNP). Estos tipos obtendrán la corriente de la fuente de alimentación, cuando esté activa.

Este es el tema en cuestión: activo no significa que se obtenga un voltaje elevado. Significa que la salida se ha activado. Esto podría generar una corriente positiva o negativa, dependiendo de su tipo. Las salidas del ETH484 generarán una corriente negativa (de hasta 100mA) cuando estén activas.

El mismo principio se aplica a las entradas de ETH484. Están diseñadas para permitir una conexión directa con un contacto libre de tensión (VFC). Esta conexión podría establecerse desde otros contactos de relé, contactos de termostato, contactos de alarma, etc. Cuando se cierran los contactos, la entrada generará un estado activo. De hecho, cualquier cosa que haga descender el valor a 0v se considerará como activo. No piense en la E/S en términos de una salida de voltaje alto o bajo. Considérala en términos de estado activo (o encendido, algo que controla activamente la E/S), o inactivo (o apagado, nada controla la E/S). Es una sutil diferencia, pero algo que debe de tener claro.

Comandos digitales para activar/desactivar

Se tratan de comandos de 3 bytes:

El primer byte es el comando, 32 (activo, equivale a encendido) o 33 (inactivo). El segundo byte es el número de salida, 1-4 para los relés, o 9 - 16 para las salidas digitales (marcada como I/O1 - I/O8 en la placa). El tercer byte es el tiempo de activación. Configura este byte como cero para un funcionamiento sin temporización, o 1-255 para un pulso en intervalos de 100 mS (100mS a 25,5 segundos).

Por ejemplo:
0x20 - comando de activación del relé
0x03 - relé 3
0x32 (50) - 5 segundos (50 * 100 ms)
La placa devolverá un valor 0 si es correcto y 1 si es incorrecto.

Nota: todos los bytes en un comando deben enviarse en un paquete TCP/IP. Las salidas digitales harán que el pin de salida descienda a 0v cuando estén activas y ascienda a 12v a través de la resistencia de 10k cuando estén inactivas.

Salidas digitales

Las entradas digitales pueden leerse con un comando de 0x25. Los dos bytes devueltos se codificarán con cada bit dependiendo de si la entrada está activa o inactiva. Un bit con un valor lógico alto significa que la salida está disminuyendo el valor del pin (activo) o hay un dispositivo externo que lo está disminuyendo. Para utilizar los pines como entradas, la salida correspondiente debe hacerse inactiva. El primer byte devuelto será siempre cero. Las 8 entradas están en el segundo byte.

Esquema de entradas/salidas digitales.

Entradas analógicas

hay disponibles cuatro entradas analógicas de 0v-3,3 voltios con una resolución de 10 bits. La conversión se realiza cuando se envía el comando 0x32 "Get Analogue Voltage" y el número de canal. El entero resultante de 16 bits se volverá a transmitir en dos bytes (el byte alto primero), combínelos para obtener el resultado. La conversión de 10 bits será los 10 bits de nivel lógico más bajos del entero de 16 bits en el que los 6 bits de valor lógico más alto son 0. Tenga en cuenta que aunque la tensión de entrada analógica es 0-3,3 voltios, hay una alimentación de 5 voltios disponible en los terminales. Esto es generalmente más útil como alimentación para su propio circuito que los 3,3 voltios.

Esquema de entradas analógicas.

Contraseña TCP/IP

Si esta opción está activada en la página de configuración http entonces deberá introducirse una contraseña antes que poder cambiar los estados de los relés. En el ejemplo siguiente, la contraseña definida es "apple":

0x79 - 1º byte en el cuadro enviado a ETH484 para indicar la introducción de la contraseña
'a' (0x61) - 2º byte en el cuadro (equivalente hexadecimal ASCII entre paréntesis, la tabla completa está disponible en http://www.asciitable.com/)
'p' (0x70) - 3º byte en el cuadro
'p' (0x70) - 4º byte en el cuadro
'l' (0x6C) - 5º byte en el cuadro
'e' (0x65) - 6º byte en el cuadro

Estos seis bytes se transmiten posteriormente en la misma transacción al ETH484 y si la contraseña es correcta, entonces se recibirá un 1 y si es incorrecta se recibirá un 2. La placa ahora admitirá los cambios realizados desde el dispositivo que introdujo la contraseña. Si la comunicación se hace inestable durante más de 30 segundos, entonces se reactivará la protección mediante contraseña. También existe un comando de desconexión de 0x7B para activar la protección de forma inmediata.

Devuelve el estado de la protección de la contraseña TCP/IP:
0 - la protección mediante contraseña está activada y por lo tanto se debe introducir la contraseña antes de poder realizar cambios
1 - 30 - segundos hasta que la protección mediante contraseña TCP/IP se vuelva a activar. Todos los comandos autorizados vuelven a establecer el temporizador a 30 segundos (incluyendo este).
255 - la contraseña TCP/IP no está activada.

Comandos de texto ASCII- DOA y DOI (firmware a V5+ necesario)

Siguiendo las peticiones de los clientes, hemos añadido una característica que permite la conmutación de las salidas mediante una cadena ASCII, por lo que ahora los dispositivos como las cámaras Mobotix pueden conmutar los relés mediante cadenas sencillas.

El formato de la cadena para activar la salida durante 5 segundos es de variables separadas por comas con la sintaxis siguiente:
":DOA,1,50,contraseña"
Para separarlo ":" (hex 3A) al comienzo de la cadena indica que a continuación viene un mensaje ASCII, "DOA" equivale a salida digital activa, "1" es el número de salida, entonces "50" es para 5 segundos (50x100ms) y finalmente la contraseña TCP (si procede).
Si quisiera dejar inactiva la salida 2 durante 3 segundos, utilizaría:
":DOI,2,30,contraseña"
Para separarlo ":" (hex 3A) al comienzo de la cadena indica que a continuación viene un mensaje ASCII, "DOI" equivale a salida digital inactiva, "2" es el número de salida, entonces "30" es para 3 segundos (30x100ms) y finalmente la contraseña TCP (si procede).
Asumiendo que no se usa contraseña, el comando anterior sería el siguiente:
":DOI,2,30 "

Comandos HTML DOAx y DOIx (V5+ firmware necesario)

Se trata de otra función solicitada por los clientes, que permite a las salidas digitales conmutarse por la función http get function como la utilizada en los teléfonos de voz por ip (VOIP). Puede utilizar la función http get para escribir el archivo io.cgi con la sintaxis siguiente:
192.168.0.200/io.cgi?DOA2=10

Esta utilizaría la dirección IP predeterminada (192.168.0.200) y haría que la salida 2 estuviera activa durante 1 segundo.
Otro ejemplo sería configurar la salida 1 como inactiva durante 10 segundos:
192.168.0.200/io.cgi?DOI1=10

Puede probar estas funciones escribiéndolas directamente en la barra de direcciones de la mayoría de los navegadores. Debe tener en cuenta también que debe desactivar una autenticación http en la configuración http si su dispositivo de control no la admite.

Direcciones IP y servidores DHCP

La forma más sencilla de utilizar el módulo ETH484 es conectarlo a una red con un servidor DHCP. En este caso, el servidor DHCP asignará automáticamente su dirección IP al módulo ETH484.

Si no hay ningún servidor DHCP en la red, entonces se utiliza una dirección IP estática de 192.168.0.200. Para controlar el ETH484 mediante esta dirección IP estática, su ordenador debe estar dentro de la misma subred.

El siguiente paso es configurar las direcciones IP de sus ordenadores como 192.168.0.x donde x está dentro del rango de 1 - 255 pero no en 200 (el ETH484 está en ese número!) o con cualquier otra dirección IP en uso dentro de la red.
La máscara de subred indica a qué direcciones IP puede conectarse el PC, y la establecemos como 255.255.255.0 por lo que el PC puede comunicarse con cualquier módulo con una dirección IP de 192.168.0.x

Es probable que la puerta de enlace predeterminada sea la dirección IP en la que se encuentre la conexión de Internet y el servidor DNS puede ser la dirección (puerta de enlace) de su router o la DNS de google como 8.8.8.8.

Esta imagen es para un PC que utilice Windows 7. Para acceder a la pantalla de propiedades de TCP/IP, diríjase a: Panel de control ->Centro de redes y recursos compartidos->Conexión de área local->Propiedades. Seleccione la Protocolo de Internet Versión 4(TCP/IPv4) en las opciones y haga clic en Propiedades. Aparecerá el cuadro de diálogo que se muestra a la izquierda.

Programa de prueba y ejemplo de código fuente

Para instalar y hacer funcionar el ETH484 en el menor tiempo posible, hemos preparado un programa de ejemplo para demostrar la funcionalidad del módulo. Proporcionaremos el código fuente completo para este programa. Puede examinar este código para ver cómo funciona o utilizarlo como punto de inicio para su propia aplicación.

Ejemplos de Visual studio express en C#

Acceso desde Internet

El ETH484 puede controlarse a través de Internet con tanta facilidad como a través de la red local. Su red probablemente utiliza un router de banda ancha. Este le proporcionará servicios NAT (Network Address Translation) y Firewall. Para acceder al ETH484 desde Internet deberá abrir el puerto 17494 (0x4456) para permitir todas las conexiones TCP entrantes. Tenga cuidado y no abra otros puertos. Hay una gran variedad de routers por lo que no podemos dar detalles para todos ellos. En caso de duda, consulte con su administrador del sistema para recibir ayuda. A + continuación se muestra cómo abrir un puerto en un router Netgear DG834.

Después de iniciar sesión en el router, se accede a la página web de configuración. Debemos crear primero un servicio nuevo. Haga clic en el menú "Services" (Servicios), y después "Add Custom Service" (Agregar un servicio personalizado). Escriba un nombre para el servicio, seleccione TCP e introduzca la dirección del puerto del ETH484 tanto para el rango de puertos. Haga clic en “Apply" (Aplicar).

Ahora acceda al menú "Firewall Rules" (Reglas de firewall) y haga clic en "Add" (Agregar) dentro d