Raspberry Pi goes Industry

FunkPi für Hausautomation im Hutschienengehäuse

| Autor: Margit Kuther

Raspberry Pi (unten) und FunkPi: Das System für Hausautomatisierungsprojekte passt in ein Standard-Hutschienengehäuse
Raspberry Pi (unten) und FunkPi: Das System für Hausautomatisierungsprojekte passt in ein Standard-Hutschienengehäuse (Bild: 1.A Connect)

Der FunkPi integriert die Funkprotokolle der Frequenzbänder 433 MHz und 868 MHz, die in vielen Sensoren von Hausautomationen verwendet werden.

Der FunkPi von 1.A Connect ist ein Erweiterungsboard für die Mini-PC-Platine Raspberry Pi. FunkPi bietet die Frequenzbänder 433 MHz und 868 MHz .

Auf dem Board befindet sich ein 32-Bit-ARM-Cortex-M4F-Controller, der Tiva TM4C129 von Texas Instruments mit 120 MHz Taktfrequenz. Er verfügt über 256 KByte RAM, 1024 KByte Flash und benutzt das Realtime-Betriebssystem RTOS. 1.A Connect hat einen Befehlsinterpreter entwickelt, über den alle implementierten Funktionen über alle Kommunikationsschnittstellen genutzt werden können. Der Controller verfügt über eine Kondensator-gepufferte Echtzeituhr. Die Programmierung des Controllers erfolgt über eine 10polige Standard-JTAG-Schnittstelle. Als Entwicklungsumgebung verwendet 1.A Connect den von Textas Instruments kostenfrei zu Verfügung gestellten Code Composer.

Kommunikation zwischen FunkPI, Raspberry Pi & Co.

Die Kommunikation mit dem Raspberry Pi (nicht im Lieferumfang) erfolgt über die UART-Schnittstelle. Das Modul ist mit allen bisher erschienenen Raspberry-Modellen kompatibel.

Das Modul kann aber auch ohne Raspberry betrieben werden. Wird das Modul über USB mit einen PC verbunden, erfolgt die Kommunikation über einen virtuellen Serial Port. Für die galvanisch getrennte Ethernet-Schnittstelle stehen sowohl ein TCP Server als auch ein Client zu Verfügung.

Alle Einstellungen werden auf einer microSD-Karte gespeichert. Karten bis zu 32 GByte Speicherkapazität werden unterstützt. Zusätzliche externe Erweiterungen können über einen 26-poligen Pfostenstecker angeschlossen werden. Dieser enthält acht analoge Eingänge, acht GPIOs und drei UART-Schnittstellen.

Transceiver

Die zwei Transceiver von Texas Instruments vom Typ CC1101 haben jeweils ein Antennenmatching für 868 MHz und 433 MHz und werden über einen Combiner an einem einzigen Antennenanschluss nach außen geführt. Dadurch können die meisten Hausautomatisierungsprotokolle für Sensoren und Aktoren abgedeckt werden. 1.A Connect hat bereits einige Protokolle implementiert und stellt die Quellen auf seiner Webseite zu Verfügung. So haben ambitionierte Entwickler eine Grundlage, auf der sie eigene Funkprotokolle entwickeln können, die 1.A Connect auch in seine Quellen übernehmen und so mit anderen teilen kann.

Display

Das optionale Grafikdisplay mit 320 x 240 Pixeln ist über SPI mit dem Controller verbunden und unterstützt eine 16-Bit-Farbdarstellung. Die Betriebssystem-Implementierung von 1.A Connect stellt einfache Befehle bereit, um sehr leicht Text und Grafiken anzeigen zu können.

Ergänzendes zum Thema
 
Raspberry Pi auf ELEKTRONIKPRAXIS.de

Stromversorgung

Das Modul ist für eine 12-24-V-Stromversorgung ausgelegt. Es sind ein 3,3-V-Schaltregler für den Controller und das Display integriert und ein 5-V-Schaltregler zur Versorgung eines angeschlossenen Raspberry Pi.

An diesen darf dann kein separates Netzteil mehr angeschlossen werden. Die Stromversorgung ist verpolungssicher ausgelegt und hat eine integrierte Strombegrenzung.

Gehäuse

Das ganze System, FunkPi und Raspberry Pi, passt in ein Standard- Hutschienengehäuse.

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