Popis hardwaru

Zařízení GLIDER je postavené na modulu SiP (system-in-package) Nordic nRF9151, tedy mikrokontroléru Cortex-M33 s integrovaným mobilním modemem LTE-M / NB-IoT. Tato stránka shrnuje technické údaje, které budete potřebovat při integraci, zapojování nebo rozšiřování zařízení.

Blokové schéma

Mikrokontrolér

SoC	Nordic nRF9151
Jádro	ARM Cortex-M33 s TrustZone-M
Bezpečnostní rozšíření	TF-M (Trusted Firmware-M) IPC backend, nezabezpečená prováděcí doména (cíl *_ns)
Modem	Integrovaný LTE-M / NB-IoT
Bootloader	MCUboot s výměnou dvou obrazů (DFU přes AT$FW)
Watchdog	Hardwarový watchdog 120 s

Příkaz west build používá tento cíl sestavení:

gauger_lte/nrf9151/ns

Rozložení pinů

Tabulka uvádí všechny piny GPIO, které GLIDER používá, podle souboru gauger_lte_nrf9151_common.dtsi.

Pin	Signál	Funkce	Poznámky
P0.00	USB_EN	Zapnutí napájení převodníku USB	Aktivní v log. 1; ve výchozím stavu vypnuto.
P0.01	INT	(Rezervovaný vstup přerušení)	-
P0.02 / P0.03	I2C3 SDA/SCL	1-Wire master DS2484	I²C 100 kHz.
P0.04 / P0.05 / P0.06	RS_DE / RS_RE / RS_ON	Povolení vysílače RS-485, povolení příjmu, napájení izolátoru	RS_ON aktivní v log. 1; ve výchozím stavu vypnuto.
P0.07	SLPZ	Spánek / probuzení DS2484	Aktivní v log. 0.
P0.08 / P0.09 / P0.10	LED_Y / LED_R / LED_G	Žlutá / červená / zelená stavová LED	Aktivní v log. 1.
P0.13–P0.20	GP0–GP7	Univerzální analogové vývody na kolíkové liště	Lze přivést na AIN7–AIN0.
P0.21	DI_EN	Zapnutí napájení digitálních vstupů	Aktivní v log. 1; ve výchozím stavu vypnuto.
P0.22 / P0.23	DI_CH0 / DI_CH1	Izolované digitální vstupy (CH1 / CH2)	Aktivní v log. 1.
P0.24 / P0.25	UART0 RX / TX	Konzole USB-C (přes FT234XD)	1 000 000 baud.
P0.26	USB_DETECT	Detekce kabelu USB-C	Aktivní v log. 0.
P0.27 / P0.28	UART1 RX / TX	Ladicí port na kolíkové liště JP5	115 200 baud.
P0.29 / P0.30	UART2 RX / TX	RS-485 (Modbus RTU) přes ISO1212DBQ	19 200 baud, 8E1.
P0.31	BUTTON	Uživatelské tlačítko	Interní pull-up; aktivní v log. 0.

Konektivita

Mobilní síť

• LTE-M a NB-IoT přes vestavěný modem nRF9151.
• Slot nano-SIM přístupný zvenku.
• Ve výchozím stavu povolená pásma LTE: band 8 a band 20 (Evropa). Pásma lze změnit při sestavení firmwaru.

USB-C (konzole AT)

• Konektor USB-C → převodník USB-UART FT234XD → UART0 v nRF9151.
• 1 000 000 baud, 8N1.
• Firmware zapne převodník automaticky, když zaznamená přechod USB_DETECT do log. 0 (ošetření zákmitů 50 ms).
• Viz Konzole AT (USB-C).

J-Link (RTT)

• Standardní konektor SWD (SWDIO, SWCLK, GND, VTref).
• RTT (Real-Time Transfer) zpřístupní shell Zephyr a průběžný výpis logů.
• Viz Konzole RTT (J-Link).

1-Wire (W1, W2)

Dva elektricky rovnocenné porty na šroubovací svorkovnici. Oba obsluhuje stejný master 1-Wire Maxim DS2484 na interní sběrnici I²C3.

• Ke slotům lze současně přiřadit až 8 teploměrů DS18B20.
• Příkaz therm scan najde v jednom průchodu až 12 zařízení.
• Viz Externí teplotní senzory.

Digitální vstupy (CH1, CH2)

• 2 galvanicky oddělené kanály vedené na P0.22 a P0.23.
• Každý kanál podporuje režimy disabled, counter a event.
• Nastavitelné ošetření zákmitů (doba v aktivním a v neaktivním stavu) a ochranná doba mezi událostmi.
• Viz Konfigurace → Digitální vstupy.

RS-485 (Modbus RTU)

• Izolovaný transceiver RS-485 (ISO1212DBQ) na UART2.
• 19 200 baud, 8E1, rámcování RTU, časový limit odpovědi 500 ms.
• Napájí se jen po výslovném zapnutí (modbus enable), takže v klidu šetří energii.
• Viz Příkazy shellu → modbus.

Napájení a časování

Napájecí větev	Jediná větev 3,3 V (typické pro nRF9151)
Časový limit watchdogu	120 s
Výchozí perioda vzorkování	60 s (app config interval-sample)
Výchozí perioda uplinku	300 s (app config interval-send)
Výchozí watchdog downlinku	36 h (app config downlink-wdg-interval; 0 vypíná)
Odpojování napájení periferií	Převodník USB, digitální vstupy a izolátor RS-485 jsou ve výchozím stavu vypnuté a napájejí se, jen když je to potřeba

Indikace a ovládání

• LED (3): červená, zelená, žlutá. Řízené přes GPIO, ovládat je lze příkazem shellu led.
• Tlačítko (1): spouští akce app sample / app send podle počtu stisků:
• 1 stisk: vynutit send
• 2 stisky: vynutit sample
• 3 stisky: sample a poté send
• 4 stisky: restart zařízení

Firmware

Firmware zařízení GLIDER stojí na Zephyr / nRF Connect SDK a nadstavbě HIO SDK od HARDWARIO, která obsahuje cloudového klienta, konfigurační framework, obsluhu tlačítka, detekci hran a interpret ATCI.

Příkaz pro sestavení:

west build -b gauger_lte/nrf9151/ns application

Interní název desky je gauger_lte, obchodní název produktu je GLIDER; oba označují tentýž hardware.