X-NODE / XN11 - 2 Relevadores
El X-NODE 2 x Relay ( PE014005 ) es un módulo que integra 2 relevadores de potencia ideales para el control ON-OFF de dispositivos como alarmas, lámparas y calentadores, también se pueden utilizar para energizar bobinas de relés y contactores más grandes en esquemas industriales.
TABLA DE CONTENIDO
I. ¿Cómo funciona?
El módulo X-NODE 2 x Relay ( PE014005 ) posee un controlador en hardware integrado con el cual es posible interactuar con relevadores sin tener conocimientos avanzados de hardware, ya que solo es necesario enviar una serie de comandos en formato ASCII por medio del protocolo de comunicación serial UART o usando el protocolo I2C, esto permite que el X-NODE sea compatible con cualquier sistema basado en un microcontrolador, microprocesador o equipos industriales.
X-NODE 2 x Relay ( PE014005 ) es compatible con el estándar mikroBUS™ de Mikroe® para un uso fácil con un gran ecosistema de kits para desarrollo de hardware, también posee conectores JST compatibles con el estándar Qwiic® de SparkFun® para una comunicación entre diversos módulos y tarjetas de desarrollo por medio del protocolo I2C de manera rápida y sencilla.
II. Descripción del hardware
Clemas de conexión a los contactos de salida de los relevadores PE014005 de TE Connectivity
Indicadores LED de estado del relevador
Conectores JST compatibles con Qwiic®
Controlador en hardware
Puertos de comunicación UART <> I2C
Modelo de X-NODE
Tipo de X-NODE
Conectores estándar mikroBUS™
Versión de hardware: R2
Componente principal en el X-NODE
III. Especificaciones
Tipo
Relevador
Aplicaciones
Integración en proyectos de IoT que requieran el control ON / OFF en varios dispositivos de automatización del hogar como de alarmas, lámparas o calentadores, también se pueden utilizar para energizar bobinas de relés y conectores más grandes en esquemas industriales.
Módulo
PE014005
Fabricante
TE Connectivity
Características
Voltaje de bobina 5 VDC, una capacidad de conmutación nominal de 250 VAC a 5 A y una conmutación máxima de 400 VAC, resistencia de bobina de 125 Ω y resistencia dieléctrica de hasta 1000 Vrms.
Interfaz
UART, I2C
Tamaño
65.1 x 25.4 x 22 mm
Voltaje
3.3 VDC y 5VDC
IV. Pinout
La siguiente tabla muestra el pinout del X-NODE 2 x Relay ( PE014005 ) con respecto al estándar mikroBUS™ (este último se encuentra en las dos columnas del centro).
V. Modo de uso
Para un uso fácil y rápido del X-NODE se puede hacer a través de los comandos en formato ASCII que proporciona el controlador en hardware integrado mediante una comunicación serial UART o de forma más avanzada a través del protocolo I2C.
Protocolo UART
Configuración
Velocidad de comunicación: 115,200 bps
Paridad: Ninguna
Bits de datos: 8
Bits de paro: 1
Sintaxis
El protocolo UART permite enviar instrucciones en texto plano ASCII, cada instrucción se compone del identificador del X-NODE, un comando y un final de línea.
Identificador
El identificador ID, se conforma por el modelo del X-NODE, que puede localizar en el punto 6 del apartado Descripción de hardware y se complementa con un índice, que puede ser una letra del abecedario, por defecto es la letra A, siendo posible configurarlo hasta la letra Z. Para poder conectar más de un módulo del mismo modelo en un sistema, deberá configurar un identificador único para cada módulo, brindando la posibilidad de conectar hasta 26 módulos del mismo modelo a través del protocolo UART.
Nota: A partir de este punto se utilizará el índice predeterminado del X-NODE X-NODE 2 x Relay (PE014005) para el resto del manual: XN11A.
Lista de comandos
XN11A?
Verifica si se estableció una comunicación con éxito. Respuesta: OK
XN11A+V
Obtiene la versión del firmware actual que integra el X-NODE. Respuesta: XN11A=Versión Ejemplo: XN11A=0.1
XN11A+ID=(A-Z)
Cambia el index del ID por una letra diferente del abecedario de la A a la Z, la nueva letra debe ser en mayúscula. Una vez modificado, para volver a cambiarlo es necesario colocar el ID con el nuevo index. Respuesta: OK Ejemplo de envío: XN11C+ID=H
XN11A+TW=(1-126)
Cambia la dirección I2C que viene de fábrica por uno diferente. La nueva dirección se escribe en decimal seleccionando un valor de 1 a 126. Respuesta: OK Ejemplo de envío: XN11A+TW=28
XN11A+S=(Relevador 2)(Relevador 1)
Cambia el estado de cada uno de los dos relevadores con dos opciones: 1 para activar y 0 para desactivar. Respuesta: OK Ejemplo de envío para accionar el relevador 2: XN11A+S=10 Ejemplo de envío para accionar el relevador 1 y 2: XN11A+S=11
XN11A+S1=(Relevador 1)
Cambia el estado del relevador 1 con dos opciones: 1 para activar y 0 para desactivar. Respuesta: OK Ejemplo de envío: XN11A+S1=1
XN11A+S2=(Relevador 2)
Cambia el estado del relevador 2 con dos opciones: 1 para activar y 0 para desactivar. Respuesta: OK Ejemplo de envío: XN11A+S2=1
Comandos avanzados
XN11A+ETW=(0-1)
Habilita (1) o deshabilita (0) la interfaz I2C del dispositivo. Nota: Esta configuración es volátil, desconectar el dispositivo del suministro de energía o enviar el comando de reinicio restaurará la interfaz I2C. Respuesta: OK Ejemplo de envío: XN11A+ETW=0
XN11A+SLP
Habilita el modo de descanso profundo del dispositivo para reducir el consumo de energía, durante el descanso profundo el dispositivo no responderá a comandos UART, para despertar el dispositivo envíe un lógico bajo (0) al pin WAKEUP/UPDI Respuesta: OK Ejemplo de envío: XN11A+SLP
XN11A+RST
Reinicia el dispositivo, los valores no volátiles (ej. ID, dirección I2C) se conservarán y los valores volátiles volverán a su configuración por defecto. Respuesta: OK
Nota: El modo de descanso profundo del X-NODE XN11 - Digital Outputs tiene un consumo típico de 5 uA, sin embargo, cada relevador en las salidas consume ~10mA.
Final de línea
El X-NODE solo responderá a un comando cuando se envíe un conjunto de caracteres finalizadores de línea, cada comando debe terminar con estos caracteres: <CR+LF>
CR significa retorno de carro (carriage return), este carácter se utiliza para indicar a un sistema que la entrada de texto debe moverse al principio.
LF significa alimentación de línea (line feed), este carácter le indica a un sistema que la entrada de texto corresponde a una nueva línea.
La combinación de ambos caracteres es una manera común con el que las computadoras representan una nueva línea, por ejemplo, en un procesador de texto para separar párrafos.
En el caso del X-NODE los caracteres <CR+LF>, se utilizan para identificar cuando se ha terminado de enviar un comando. Si el identificador corresponde al nodo, si el comando existe y si se finalizó inmediatamente con los caracteres <CR+LF>, entonces el nodo enviará una respuesta.
Dependiendo del sistema, deberá configurar el envío de estos caracteres de maneras diferentes.
Ejemplo UART Arduino Framework
// Este ejemplo muestra el control de las salidas
// del X-NODE implementando un contador binario.
#include "Arduino.h"
void setup() {
// Inicializa el monitor serial
Serial.begin(115200);
// Inicializa la comunicación UART en el puerto MikroBUS
Serial2.begin(115200, SERIAL_8N1, 9, 10);
}
void loop() {
String success;
// Enciende el relevador 1
Serial2.println( "XN11A+S=01" );
success = Serial2.readStringUntil('\n');
// Verificar si la operación fue exitosa
if ( !success.startsWith("OK") ) {
Serial.println( "Error" );
delay( 1000 );
return;
}
delay(5000);
// Enciende el relevador 2 y el relevador 1
Serial2.println( "XN11A+S=11" );
// Verificar si la operación fue exitosa
if ( !success.startsWith("OK") ) {
Serial.println( "Error" );
delay( 1000 );
return;
}
delay(5000);
// Enciende el relevador 2 y apaga el relevador 1
Serial2.println( "XN11A+S=10" );
// Verificar si la operación fue exitosa
if ( !success.startsWith("OK") ) {
Serial.println( "Error" );
delay( 1000 );
return;
}
delay(5000);
// Apaga el relevador 2 y el relevador 1
Serial2.println( "XN11A+S=00" );
// Verificar si la operación fue exitosa
if ( !success.startsWith("OK") ) {
Serial.println( "Error" );
delay( 1000 );
return;
}
delay(5000);
}
Protocolo I2C
Para poder establecer comunicación se debe conocer la dirección I2C del X-NODE, el valor de fábrica se conforma por los dos últimos dígitos del modelo después de "XN". Las direcciones I2C suelen representarse en sistema hexadecimal, mientras que el modelo del X-NODE está en sistema decimal, asegúrese de utilizar el sistema numérico adecuado.
Configuración
Velocidad de comunicación: 100 kHz
Address: 7 bits
Lista de registros
R1
0x01
R/W
1
Activa (0x01) o desactiva (0x00) el relevador R1.
R2
0x02
R/W
1
Activa (0x01) o desactiva (0x00) el relevador R2.
RELAYS
0x10
R/W
1
Cada bit representa un estado lógico de una salida, donde el bit 1 corresponde al estado de la salida R2, el bit 0 corresponde al estado de la salida R1.
STAT
0x37
R
1
Estado del XNODE, 0x00 si no hay errores, cualquier otro valor significa error en la comunicación.
FW
0x38
R
3
Versión de firmware, en versión mayor, menor y parche: 0x02.0x00.0x00
UART_ID
0x39
R/W - NV
1
Permite leer y escribir el índice del ID por una letra diferente del abecedario de la A (0x41) a la Z (0x5A)
TW_ADD
0x3A
R/W - NV
1
Permite leer y escribir la dirección I2C del dispositivo por uno diferente de 1 (0x01) a 126 (0x7D).
UART_EN
0x3B
W
1
Habilita (0x01) o deshabilita (0x00) la interfaz UART del dispositivo.
SLEEP
0x3C
W
1
Habilita (0x01) o deshabilita (0x00) el descanso profundo del dispositivo, el dispositivo despertará si el maestro escribe la dirección I2C del dispositivo en el BUS.
RESET
0x3D
W
1
Si se escribe un 0x01 reinicia el dispositivo.
WHO_AM_I
0x3E
R
2
El primer byte es el modelo del XNODE, el segundo byte es la revisión de hardware
Nota: El modo de descanso profundo del X-NODE XN11 - Digital Outputs tiene un consumo típico de 5 uA, sin embargo, cada relevador en las salidas consume xxmA.
Registros No volátiles (NV)
Los registros no volátiles se guardan en la memoria EEPROM del dispositivo, lo que significa que conservarán los valores escritos en ellos incluso si el dispositivo se apaga.
Estructura de los registros:
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