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EdgeBox-ESP-100 Arduino 入門

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、遠隔環境での効果的な監視と制御を実現し、PID制御ループ、論理シーケンス制御、または柔軟な無線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、さまざまな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パーツを選択できるよう、Seeed StudioのEdge シリーズページを参照してください。

分離されたCAN、RS485フィールドバス接続、および豊富なIOリソースを提供し、デジタル信号とアナログ信号の両方に対応した広範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満足できる仕様です。

オンチップWi-FiおよびBLE機能に加え、4G LTEモジュールセルラー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をネットワークまたはクラウドに接続することが可能です。

このポータブルボックスは、頑丈なハードウェア、電気設計、アルミ合金エンクロージャーを備えており、広い温度範囲で機能を維持し、高いサージおよび短絡保護を提供します。ビジネスに基づいた多様な設置方法に対応します。

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特徴​

⚠️ 重要なお知らせ: USBプログラミング/デバッグ機能の可用性

  • 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はサポートしていません。

❗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の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経由でデバイスのプログラミングやデバッグを計画している場合は、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

デバイスエンクロージャーの**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, イーサネット
  • マルチワイヤレス機能: オンチップWiFi, BLE接続; 内蔵セルラー4G LTEモジュール
  • 信頼性の高いハードウェア設計: 頑丈でメンテナンスが少ない構造
  • 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でのプログラミング可能

仕様比較​

パラメータ

詳細

基本

CPU

ESP32S3

メモリ

512KB + 8MB RAM

ストレージ

16MB Flash

無線

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

イーサネット

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 ～ +60 °C

認証

RoHS, CE, FCC, UKCA

保証

2 年間

ハードウェア概要​

前面概要​

側面ポート​

  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. マルチファンクション 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
ピン番号信号説明
1TXP
2TXN
3RXP
4N.C.
5N.C.
6RXN
7N.C.
8N.C.
黄色 LEDACTIVETX および RX データ通過時にアクティブ
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
ピン番号信号説明
1N.C.
2N.C.
3N.C.
4CAN_H
5CAN_L
6N.C.
7RS485_A
8RS485_B
黄色 LEDACTIVECAN バスの TX および RX データ通過時にアクティブ
緑色 LEDLINKRS485 の TX および RX データ通過時にアクティブ
注記
  1. RS485 用の 120 オーム終端抵抗は内部に実装済みです。
  2. CAN バス用の 120 オーム終端抵抗は内部に実装済みです。

マルチファンクション フェニックスコネクタ​

pir
機能ピン番号ピン番号機能
S/S21DO_24V
DI043DO_0V
DI165DO0
DI287DO1
DI3109DO2
AGND1211DO3
AI01413DO4
AI11615DO5
AI21817AO0
AI32029AO1
AGND2221AGND
GND2423+24V
注記
  1. 24AWG から 16AWG のケーブルが推奨されます
  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 DC 電圧は 24V(+- 10%) です
  5. 出力用 DC 電圧は 24V(+- 10%) である必要があります。電流容量は 1A です。

上面ポート​

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
イーサネット 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
ビープ音IO45ビープ音High アクティブでブザーを起動
リセットIO0リセットボタン
I2C IO19I2C_SCL
IO20I2C_SDA
IO9PCF8563からのアラームまたはWake up

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
注記

GPIO0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、ユーザーは裸のメタでEdgeBox-ESP-100を開発することができます。

内蔵デバイス​

I2Cピンマップと内蔵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保持メモリ
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を通じてA7670Gの電源を起動
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
注記

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​

双アナログ出力チャンネルはPWMおよびLPF技術によって構成されています。

アナログ出力ESP32 IO
AO0IO42
AO1IO41

電気仕様​

電源供給方法​

pir

電力消費量​

EdgeBox-ESP-100の電力消費は、アプリケーション、動作モード、および接続された周辺デバイスに大きく依存します。提示された値は近似値として見なしてください。

注記

電源供給24Vの条件において

動作モード電流(mA)
アイドル81

Arduinoプログラミングで始める​

要件​

ハードウェア要件​

以下のものを準備してください:

  • 1 x EdgeBox-ESP-100
  • 1 x PC
  • 1 x USB to Serial Adopter
  • 1 x PH2 Phillips頭スクリュードライバー (オプション)
  • 1 x Allen Key H2.5
  • 1 x 12V3A(最小入力電源要件)電源

ソフトウェア要件​

準備​

ハードウェア​

  • ステップ1: ケースを取り外し、プログラミングポートを探します

  • ステップ1-1: 2つの黒いAllenソケットヘッドスクリューを探して取り外します

pir
  • ステップ1-2: 次に3つのM.3 PH2 Phillipsヘッドスクリューを取り外します。
pir
  • ステップ1-3: 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
  • ステップ2: USB-to-SerialをEdgebox-ESP-100に接続します

接続は以下のようにしてください

pir
注意

接続が正しいことを確認してください。Edgebox-ESP-100は接続中に電源をオフにする必要があります。

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

ソフトウェア​

  • ステップ1: Arduino公式ウェブサイトからArduino IDE 2.0.Xをダウンロードし、インストールしてください。

  • ステップ2: ボードマネージャからESP32を探してインストールします。

  • ステップ2-1: Arduino IDEを開き、ボードタブ(第二タブ)をクリックしてボードマネージャを開きます。

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

  • ステップ2-3: バージョン選択メニューから最新バージョンを選択します。例: このWikiが書かれた時点では最新バージョンは**version 2.0.7**です。

注記

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。

  • ステップ2-4: インストールをクリックします
pir

Edgebox-ESP-100によるArduinoでのソレノイド制御​

ワイヤリング図​

pir

コード​

以下は、すべてのソレノイドを順番に動作させるためのコードです。このコードを Arduino IDE のコードエディタに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​

  • ステップ 1: USB-To-Serial アダプタを PC に接続し、Edgebox-ESP-100 と USB-To-Serial コンバータ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。
注記

次のステップまで Edgebox-ESP-100 の電源を入れないでください。

  • ステップ 2: Edgebox-ESP-100 の電源を入れます。

  • ステップ 3: ボードとポートを選択します。

  • ステップ 3-1: ボードとポート選択ウィンドウを開きます。

pir
  • ステップ 3: ボードとポート選択ウィンドウ からボードとポートを選択します。この場合、検索バーに「edgebox」と入力してボードとして Edgebox-ESP-100 を選択し、使用している USB-to-Serial アダプタに応じてポートを選択します。次に OK を押して確定します。
pir
  • ステップ 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
  • ステップ 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確認します。
pir

リソース​

EdgeBox ESP 4G モジュール ドキュメント

Edge シリーズ 保証規定

Edgebox-ESP-100-ユーザーマニュアル V1.1

EdgeBox-ESP-100 製品データシート

EdgeBox ESP 3D ファイル

EdgeBox-ESP-100 回路図

テクニカルサポート & 製品ディスカッション​

当社の製品をお選びいただき、ありがとうございます。お客様に快適な製品体験を提供するため、さまざまなサポートを提供しています。異なるご要望やニーズにお応えするため、いくつかのコミュニケーションチャンネルをご用意しています。

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