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EdgeBox-ESP-100 Arduino入門ガイド

Edgebox-ESP-100​

EdgeBox-ESP-100は、軽量な自動化ソリューション向けに設計されたESP32ベースのコントローラーです。アナログ入力をサポートし、リモート環境での監視と制御を効果的に行い、PID制御ループ、ロジックシーケンス制御、または柔軟なワイヤレスおよびフィールドセンサー拡張を備えたゲートウェイに最適です。

EdgeBox-ESP-100に加えて、Raspberry Piを搭載したEdgeファミリーには、異なるソリューション向けの他の2つのEdge製品もあります。違いを深く理解し、プロジェクトに最適な部品を選択するために、Seeed Studio Edgeシリーズページを参照してください。

絶縁されたCAN、RS485フィールドバス接続、およびデジタル信号とアナログ信号の両方に対応する豊富なIOリソースを提供し、広範囲な設備とセンサー入力に対応します。PLCおよびフィールド自動化アプリケーションに完全に対応します。

オンチップWi-FiおよびBLE機能を含み、4G LTEモジュールCellularも含まれているため、EdgeBox-ESP-100は産業用ゲートウェイの構築に利用でき、既存のPLCをネットワークやクラウドに接続することができます。

この携帯型ボックスは、堅牢なハードウェア、電気設計、およびアルミニウム合金筐体を備えており、広い温度範囲でその機能を維持し、高いサージおよび短絡保護を提供し、ビジネスに基づく多様な展開方法に対応します。

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特徴​

⚠️ 重要な注意事項：USBプログラミング/デバッグ機能の利用可能性

  • USBプログラミング/デバッグ機能は、EdgeBox-ESP-100の最新バージョンでのみ利用可能です。
  • 以前のバージョンはUSB-Aポート経由の電源供給のみをサポートし、プログラミングやデバッグには対応していません。

❗警告：旧バージョンのUSB-AポートをPCに接続しないでください

  • 旧バージョンのUSB-AポートをPC USBポートに接続すると、不適切な動作が発生する可能性があります。
  • USB経由でデバイスをプログラミングまたはデバッグする予定の場合は、新バージョンのみを使用してください。

🔍 新バージョンの識別方法

デバイス筐体の**シリアル番号（SN）**ラベルを確認してください：

旧バージョンのSN：

  • 2437またはそれ以前のすべてのシリアル番号
  • 例：102991735243700001、102991735243700093
  • 2437 = 2024年第37週に製造

新バージョンのSN：

  • 2438またはそれ以降のすべてのシリアル番号
  • 例：102991735243800001、102991735243800093
  • 2438 = 2024年第38週以降に製造
  • マルチフィールドバスサポート：CAN、RS485、Ethernet
  • マルチワイヤレス機能：オンチップWifi、BLE接続、内蔵Cellular 4G LTEモジュール
  • 信頼性の高いハードウェア設計：堅牢で保守性の高い構造
  • 信頼性の高い電気設計：高絶縁、高サージ、短絡保護
  • IEC 61131-3準拠プログラムサポート（開発中）
  • ESP-IDF、Arduinoでプログラミング可能

仕様比較​

パラメータ

詳細

基本仕様

CPU

ESP32S3

メモリ

512KB + 8MB RAM

ストレージ

16MB Flash

ワイヤレス

WiFi

オンチップ 2.4 GHz

Bluetooth

オンチップ Bluetooth 5.0、BLE

セルラー

4G - A7670G SIMCom LTE Cat 1 モジュール

LoRa

サポート*

インターフェース

Ethernet

100M RJ45 *1

USB

USB2.0 A*1

CAN BUS

CAN BUS *1（絶縁）

RSシリアル

RS485 *1（絶縁）

デジタル入力

4（絶縁）オンボード

DC入力電圧 - 24V

デジタル出力

6（絶縁）

推奨電圧 - 24V

アナログ入力

4（絶縁）

入力：0 ~ 20 mA デフォルト、0-10V オプション

アナログ出力

2（絶縁）

出力：0 ~ 5 V

電源供給

10.8 ~ 36 V

追加機能

RTC

RTC

暗号化チップ

Atecc608a（オプション）

動作温度

-20 to +60 °C

認証

RoHS、CE、FCC、UKCA

保証

2年

ハードウェア概要​

フロント概要​

サイドポート​

  1. 4 X LED
  2. イーサネットポート
  3. CANバスおよびRS485ポート
  4. 多機能フェニックスコネクタ

LEDインジケータ：​

LED名信号説明
PWR電源ステータス
Cellular4G/LTE
ACTシリアルTXステータスU0TXDと多重化
ERRシリアルRXステータスU0RXDと多重化

イーサネットポート：​

pir
PIN#信号説明
1TXP
2TXN
3RXP
4N.C.
5N.C.
6RXN
7N.C.
8N.C.
黄色LEDACTIVETXおよびRXデータが通過する際にアクティブ
緑色LEDLINKリンクアップ時にアクティブ

CANバスおよびRS485ポート：​

pir
PIN#信号説明
1N.C.
2N.C.
3N.C.
4CAN_H
5CAN_L
6N.C.
7RS485_A
8RS485_B
黄色LEDACTIVECANバスデータのTXおよびRXが通過する際にアクティブ
緑色LEDLINKRS485データのTXおよびRXが通過する際にアクティブ
note
  1. RS485用の120Ω終端抵抗は内部に実装済みです。
  2. CANバス用の120Ω終端抵抗は内部に実装済みです。

多機能フェニックスコネクタ​

pir
機能PIN番号PIN番号機能
S/S21DO_24V
DI043DO_0V
DI165DO0
DI287DO1
DI3109DO2
AGND1211DO3
AI01413DO4
AI11615DO5
AI21817AO0
AI32029AO1
AGND2221AGND
GND2423+24V
note
  1. 24AWGから16AWGのケーブルを推奨します
  2. GNDとAGNDは絶縁されています
  3. すべてのAGND信号は内部で接続されています
  4. 入力用のDC電圧は24V(±10%)です
  5. 出力用のDC電圧は24V(±10%)である必要があります。電流容量は1Aです。

トップポート​

pir
  1. Wi-Fiアンテナポート（SMAメス）
  2. SIMカード
  3. リセット
  4. USBポート（5V電源出力のみ）
  5. 4G/LTEアンテナポート（SMAメス）

GPIO多重化​

ピン名ESP32S3 IOタイプ機能
DO0IO40デジタル出力デジタル出力 0
DO1IO39デジタル出力デジタル出力 1
DO2IO38デジタル出力デジタル出力 2
DO3IO37デジタル出力デジタル出力 3
DO4IO36デジタル出力デジタル出力 4
DO5IO35デジタル出力デジタル出力 5
DI0IO4デジタル入力デジタル入力 0
DI1IO5デジタル入力デジタル入力 1
DI2IO6デジタル入力デジタル入力 2
DI3IO7デジタル入力デジタル入力 3
AO0IO42アナログ出力アナログ出力 0
IO41アナログ出力アナログ出力 1
RS485 IO17U1TXD
IO18U1RXD
IO8RS485_RTS
4G/LTEIO48U2TXDWWAN
IO47U2RXD
IO21PWR_KEY
IO16PWR_EN
Ethernet IO10FSPI_CS0W5500に接続
IO11FSPI_MISO
IO12FSPI_MOSI
IO13FSPI_SCLK
IO14INT #
IO15RST #
CAN_TXDIO1CAN BUS TX
CAN_RXDIO2CAN BUS RX
TXD0/LED_ACT#U0TXDプログラミング/デバッグおよびLEDドライバー
RXD0/LED_ERR#U0RXD
BeepIO45ビープハイアクティブ ブザーを有効化
ResetIO0リセットボタン
I2C IO19I2C_SCL
IO20I2C_SDA
IO9PCF8563からのアラームまたはウェイクアップ

プログラミング/デバッグポート​

pir
デバッグポートESP32 IOその他の機能
RXDRXD0LED_ACT#
TXDTXD0LED_ERR#
GNDGND
GPIO0IO0リセットボタン
note

GIPIO0 はリセットボタンにも接続されています。また、UART0 の RXD、TXD はダウンロードモードで使用されます。 これにより、ユーザーは EdgeBox-ESP-100 をベアメタルで開発できます。

内蔵デバイス​

I2C ピンマップ & 内蔵 I2C デバイス​

  • I2C ピンマップ:
I2C ピンESP32 IO
I2C_SDAIO20
I2C_SCLIO19
I2C_INTIO9
  • 内蔵 I2C デバイスとアドレス:
デバイスアドレス機能
FM24CL64B0x50不揮発メモリ
PCF85630x51RTC
Atecc608a0x68暗号デバイス
SGM580310x48ADC

4G LTE​

pir
A7670G 4G モジュールESP32 IO機能
PWR_ENIO16SY8089A 経由で A7670G の電源を有効化
PWRKEYIO21PWR_KEY
RXDIO48U2TXD
TXDIO47U2RXD

アナログ入力 (SGM58031)​

SGM58031 (I2C アドレス 0x48)IO
CH1+AI0
CH2+AI1
CH3+AI2
CH4+AI3
SDAIO20/I2C_SDA
SCLIO19/I2C_SCL
note

デフォルトの入力タイプは 4-20mA です。 0-10V 入力タイプはオプションです。

アナログ出力​

デュアルアナログ出力チャネルは PWM と LPF 技術で構成されています。

アナログ出力ESP32 IO
AO0IO42
AO1IO41

電気仕様​

電源供給方法​

pir

消費電力​

EdgeBox-ESP-100の消費電力は、アプリケーション、動作モード、接続された周辺機器に大きく依存します。記載された値は概算値として見なしてください。

note

電源供給24Vの条件下

動作モード電流(ma)
アイドル81

Arduino プログラミングの開始​

要件​

ハードウェア要件​

以下を準備する必要があります：

  • 1 x EdgeBox-ESP-100
  • 1 x PC
  • 1 x USB to Serial アダプター
  • 1 x PH2 プラスヘッドドライバー（オプション）
  • 1 x 六角レンチ H2.5
  • 1 x 12V3A（最小入力電力要件）電源

ソフトウェア要件​

準備​

ハードウェア​

  • STEP 1: ケースを取り外してプログラミングポートを見つける

  • STEP 1-1: 2つの黒い六角穴付きボルトを見つけて取り外してください

pir
  • STEP 1-2: 次に3つのM.3 PH2プラスヘッドネジを取り外します。
pir
  • STEP 1-3: これでプログラミングポートを見つけることができるはずです。
pir
  • STEP 2: USB-to-SerialをEdgebox-ESP-100に接続する

接続は以下のように行ってください

pir
caution

接続が正しいことを確認し、接続中はEdgebox-ESP-100の電源を切っておいてください。

Edgebox-ESP-100USB-To-Serial
RXDTX
TXDRX
GNDGND
GPIO0GND（プログラムダウンロードモード）
シリアルデバッガーとして使用する場合は未接続

ソフトウェア​

  • STEP 1: Arduino公式ウェブサイトからArdunio IDE 2.0.Xをダウンロードし、インストールします。

  • STEP 2: ボードマネージャーからESP32を見つけてインストールします。

  • STEP 2-1: Arduino IDEを開き、Board Tab（2番目のタブ）をクリックしてBoard Managerを開きます

  • STEP 2-2: 検索バーに**ESP32**と入力してEnterキーを押すと、esp32ボードライブラリがリストに表示されます。

  • STEP 2-3: バージョンドロップダウンメニューから最新バージョンを選択します。例えば、このwikiが書かれた時点での最新バージョンは**version 2.0.7**です

note

esp32ボードライブラリのバージョン >= 2.0.7 をインストールしてください。

  • STEP 2-4: Installをクリックします
pir

Edgebox-ESP-100でArduinoを使用してソレノイドを制御する​

配線図​

pir

コード​

以下は全てのソレノイドを循環させるコードです。Arduino IDEのコードエディタにコードをコピーしてください

void setup() {
  //setup DO pins to output mode
  pinMode(DO0, OUTPUT);
  pinMode(DO1, OUTPUT);
  pinMode(DO2, OUTPUT);
  pinMode(DO3, OUTPUT);
  //setup DO pins default to Logic LOW
  digitalWrite(DO0, LOW);
  digitalWrite(DO1, LOW);
  digitalWrite(DO2, LOW);
  digitalWrite(DO3, LOW);
}

void loop() {
  //Switch on DO0 and Swith off DO3
  digitalWrite(DO0, HIGH);
  digitalWrite(DO3, LOW);
  delay(2000);

  //Switch on DO1 and Swith off DO0
  digitalWrite(DO0, LOW);
  digitalWrite(DO1, HIGH);
  delay(2000);

  //Switch on DO2 and Swith off DO1
  digitalWrite(DO1, LOW);
  digitalWrite(DO2, HIGH);
  delay(2000);
  
  //Switch on DO3 and Swith off DO2
  digitalWrite(DO2, LOW);
  digitalWrite(DO3, HIGH);
  delay(2000);
}

コードのアップロード​

  • STEP 1: USB-To-Serialアダプターをお使いのPCに接続し、Edgebox-ESP-100とUSB-To-Serialコンバーターの接続をプログラムダウンロードモードに設定してください。
note

次のステップまでEdgebox-ESP-100の電源を入れないでください

  • STEP 2: Edgebox-ESP-100の電源を入れます

  • STEP 3: ボードとPORTSを選択します

  • STEP 3-1: ボードとポート選択ウィンドウを開きます

pir
  • STEP 3: ボードとポート選択ウィンドウからボードとPORTSを選択します。この場合、検索バーにedgeboxと入力し、ボードとしてEdgebox-ESP-100を選択し、お使いのUSB-to-Serialアダプターに応じてポートを選択します。その後、**OK**を押して確認します。
pir
  • STEP 4: コードアップロードボタンを押してコードをアップロードします。
pir
  • STEP 5: 電源をリセットして、Edgebox-ESP-100がソレノイドを制御している様子を監視します。
pir

技術サポート & 製品ディスカッション​

弊社製品をお選びいただき、ありがとうございます！弊社では、お客様の製品体験が可能な限りスムーズになるよう、さまざまなサポートを提供しています。異なる好みやニーズに対応するため、複数のコミュニケーションチャンネルを用意しています。

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