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1 EBox-AIO-002 多功能信號控制器操作手冊版本 : V1.02

2 目錄 1. 產品簡介產品概述外觀簡介產品規格硬體規格 LED 指示燈說明各通訊及控制介面腳位定義軟體規格說明 Embedded-Linux 檔案系統各通訊及控制介面軟體定義主控口 (Console) 出廠設定值測試環境建議 Ethernet Console 主控台連線 RS-232 Console 主控台連線安裝開發環境環境需求安裝 Linux Tool Chain 安裝 Windows Tool Chain 執行第一隻程式 Hello ( 以 Linux 開發環境為例 ) 原程式碼產生執行檔上傳到 EBox-AIO 測試執行程式常用基本操作變更網路設定初始化開機設定及應用程式外掛 USB 及 SD 記憶體變更系統時間 Web Server 基本設定變更主控台 (console) 歡迎詞 LLD 專用工具程式...43

3 EBox-AIO-002 多功能信號控制器簡易操作手冊 1. 產品簡介 1.1. 產品概述 EBox-AIO-002 是一款 ARM-based 嵌入式架構的網路型信號控制器, 主要可應用於現場端設備或儀表的即時監控, 並搭配 SQL 資料庫進行資料採集及暫存, 並透過 TCP/IP 網路介面與遠端監控主機連接, 實現遠端監控的應用 EBox-AIO-002 內建的 Linux 作業系統是一種開放式的架構, 使用者可以利用公開的 GNU 軟體開發工具, 安裝免費的 ARM-Linux 嵌入式系統專用的 C/C++ 程式編譯器 (Compiler) 及函數庫 (Lib) 後, 進行二次應用程式的開發, 使 EBox-AIO-002 成為一款專用的控制器或閘道器 (Gateway) EBox-AIO-002 具備多元的通訊及控制功能有乙太網路介面, 用來連接網路 (LAN 或 WAN) 與後台系統連接 ; 還具備多組串列通訊介面 (RS-232 及 RS-485), 讓 EBox-AIO-002 可連接更多不同類別的設備或儀表充份扮演好一個設備監控或資料處理的閘道器角色 EBox-AIO-002 同時也具備數位控制 (Digital I/O) 的功能, 無需透過額外的外接模組就可以進行現場端的開關控制另外還有一路類比介面 (Analog Input), 只要連接對應的感測器 (sensor) 就可以進行相關的資料採集, 如溫濕度壓力風速等常見的感應器工業級的設計, 無風扇低功耗, 適用於各類長時間不間斷的監控應用採用金屬外殼, 除了增加產品的強度外, 壁掛及導軌安裝的設計, 讓 EBox-AIO-002 可輕易的安裝使用在各類的場域 RJ45 DB9 可插拔的端子 (Terminal Block), 都是常見的接頭, 種種的設計, 都是易於現場施工人員的配線 1.2 外觀簡介 DC IN 9-40V RS-232 x1 RS-485 x2 AI x1 DO x3 DI x3 USB Host Ethernet x2 1

4 2. 產品規格 2.1. 硬體規格系統核心 CPU:ATMEL AT9G20 400MHz 記憶體 :64MB SDRAM, 128MB NAND FLASH 網路介面數量 :2 組類型 :10/100BaseT 乙太網路 (Ethernet) 接頭 :RJ45 類比輸入控制 (Analog Input) 數量 :1 組信號種類 :0~20mA or 0-10VDC(by switch) 解析度 :12-bit 頻率 :10Hz 接頭 :3.5mm 端子座繼電器數位輸出控制 (Digital Output) 數量 :1 組信號種類 :SPDT 繼電器,N.O./ N.C./ COM 輸入電壓範圍 : 1A@120VAC / 1A@24VDC 保護 :2000Vrms 光隔離保護接頭 :3.5mm 可插拔端子座數位輸出控制 (Digital Output) DO 數量 :2 組信號種類 :Open Collector 推動能力 :200mA 保護 :2000Vrms 光隔離保護接頭 :3.5mm 可插拔端子座 DO_COM 數位輸入控制 (Digital Input) 數量 :3 組輸入電壓範圍 :5~24VDC 信號種類 : 濕接點 (sink mode) 保護 :2000Vrms 光隔離保護接頭 :3.5mm 可插拔端子座 RS-232 串列埠介面數量 :1 組信號 : TxD, RxD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD,GND 保護 :15KV ESD 靜電保護,400W 突波保護接頭 :DB9 公頭 RS-485 串列埠介面數量 :2 組 RS-485 信號 :Data+, Data-, GND ( 支援自動流向控制 ) Multi-Drop Nodes : 400 內建終端電阻 : 120, 可透過 Jumper 設定保護 :2KV 隔離保護, 15KV ESD 靜電保護, 400W 突波保護接頭 :3.5mm 可插拔端子座 2

5 串列埠通訊參數 Baud Rate:300 ~ 921,600 bps Parity:None, Even, Odd, Mark, Space Data Bits:5, 6, 7, 8 Stop Bit:1, 1.5, 2 bits Flow Control(RS-232 only):rts/cts, XON/XOFF, None USB 介面數量 :1 組類型 :USB2.0 相容接頭 :Single (Type A) SD 擴充介面數量 :1 組 ( 需開殼 ) 接頭 :Micro SD 插槽主控台串列埠 (Console) 數量 :1 組信號 :RS-232 (TxD, RxD, GND) 終端樣式 :115,200 bps, VT-100 接頭 :2.54mm 排針座機構材質 / 尺寸 : 鍍鋅鋼板 / 151 x 95 x 31mm 電源工作電壓 :DC 9~24VDC 電源接頭 :5.00mm 端子座功耗 :<24W ( 不含 USB device) 其它 Real Time Clock : 1 組 Buzzer : 1 組 LED 指示燈 : 電源, 網路, 串列埠, 控制信號, 使用者自定義適用溫度 :0~50 適用濕度 :20%~80% RHG 認證 : CE, FCC 3

2.2.LED 指示燈說明系統屬性 Power 電源指示燈正確接上工作電壓 System U-Def 系統指示燈 Linux 系統正常完成開機, 約 15~20 秒亮起使用者控制燈號使用者以 DO(Digital Output) 的方式控制通訊及控制屬性 Link 網路燈號燈亮 : 正確連接網路線燈閃 : 網路資料傳輸中 Tx RS-232 及 RS-485 資料傳送燈號燈閃 :

6 2.2.LED 指示燈說明系統屬性 Power 電源指示燈正確接上工作電壓 System U-Def 系統指示燈 Linux 系統正常完成開機, 約 15~20 秒亮起使用者控制燈號使用者以 DO(Digital Output) 的方式控制通訊及控制屬性 Link 網路燈號燈亮 : 正確連接網路線燈閃 : 網路資料傳輸中 Tx RS-232 及 RS-485 資料傳送燈號燈閃 : 資料傳輸中 Rx RS-232 及 RS-485 資料接收燈號燈閃 : 資料接收中 Relay 繼電器狀態指示燈號燈亮 :GPIO 變為 True 的狀態, 繼電器切換到 NO 位置燈滅 :GPIO 變為 False 的狀態, 繼電器切換到 NC 位置 DO 一般 DO 狀態指示燈號燈亮 :GPIO 變為 True 的狀態, 電晶體導通 DI 一般 DI 狀態指示燈號燈亮 : 偵測外部電壓為高準位 (5~24V DC), 對應 GPIO 判讀為 True 狀態 4

50mm 端子座 1 DO1 Open 2 Collector DO2 3 COM 4 COM 1 SPDT 5 N.C. Relay 6 N.O. RS-232 Console 腳位信號 1 TxD 2 RxD 3 GND 數位輸入控制 (Digital Input) 3.

7 2.3. 各通訊及控制介面腳位定義 LAN1 LAN2 乙太網路介面 (Ethernet) 腳位信號 1 ETX+ 2 ETX- 3 ERX+ 6 ERX- 工作電壓輸入 RJ45 腳位信號 1 DC + 2 GND DC Range: 9~24V DC 5.00mm 端子座 1 RS-232 腳位信號 1 DCD 2 RxD 3 TxD 4 DTR 5 GND 6 DSR 7 RTS 8 CTS 9 x 數位輸出控制 (Digital Output) DB9 腳位信號 3.50mm 端子座 1 DO1 Open 2 Collector DO2 3 COM 4 COM 1 SPDT 5 N.C. Relay 6 N.O. RS-232 Console 腳位信號 1 TxD 2 RxD 3 GND 數位輸入控制 (Digital Input) 3.50mm 端子座腳位信號 1 DI1 1 2 DI2 3 DI3 4 GND 3.50mm 端子座 1 RS-485 腳位信號 1 D1+ 2 D1-3 GND 4 D2+ 5 D2-6 GND 類比輸入 (Analog Input) 3.50mm 端子座腳位信號 1 AI+ AI- 2 1 (COM) 3.50mm 端子座 1 RS-485 終端電阻 - 需開外殼類比輸入模式 - 需開外殼 (AI Mode) 5

Short ( 短接 ) Open ( 沒接 ) 有終端電阻無終端電阻 D2 D1

V DC 0-20 ma 2.4. 軟體規格說明核心 OS: Linux kernel 2.6.29 Boot Loader: U-Boot 1.

iptable, ppp, ssh, wireless_tools, usbutils util-linux-mount/umount 網路協議 (Protocol stack) IPv4, ICMP, ARP, DHCP, NTP, TCP, UDP, FTP, Telnet, HTTP,

8 Short ( 短接 ) Open ( 沒接 ) 有終端電阻無終端電阻 D2 D1 上下 0-10V DC 0-20 ma 2.4. 軟體規格說明核心 OS: Linux kernel Boot Loader: U-Boot File Systems: JFFS2, ETX2/ETX3, VFAT/FAT, NFS 預置工具 (Pre-installed Utilities) bash, busybox, sysvinit, wget, ipkg, procps, psmics,lighttpd,vsftpd, iptable, ppp, ssh, wireless_tools, usbutils util-linux-mount/umount 網路協議 (Protocol stack) IPv4, ICMP, ARP, DHCP, NTP, TCP, UDP, FTP, Telnet, HTTP, PPPoE, CHAP, PAP, SMTP, SSL, SSH 服務 (Daemons) ssh, syslog/klogd, telnet server, ftp server, MySQL, PHP, Web server(lighttpd) 應用程式開發工具 (Tool Chain) Linux/Windows 作業系統可用 GCC: C/C++ PC cross compiler for Linux GLIBC: POSIX Library 相關的範例程式 (examples) 提供 Windows 環境整合式開發介面 (IDE) USB 擴充介面支援驅動程式 Flash thumb disk IEEE b/g WiFi adapter 3G adapter Web CAM 2.5.Embedded-Linux 檔案系統 EBox-AIO-002 File System 中的空間共有三個區塊, 除了最重要的 on-board Flash 外, 還有一個 RAM DISK 及使用者外掛的 SD 或 USB Storage 外掛區塊 RAM Disk 6

9 7

2.6. 各通訊及控制介面軟體定義介面型態標示軟體定義網路 LAN1 LAN2 eth0 eth1 RS-232 RS-232 /dev/ttys2 RS-485 數位輸入控制 (Digital Input) 數位輸出控制 (Digital Output) 類比輸入 (Analog Input) RS-485 D1 RS-485 D2 /dev/ttys1 /dev/ttys4 DI-1

10 2.6. 各通訊及控制介面軟體定義介面型態標示軟體定義網路 LAN1 LAN2 eth0 eth1 RS-232 RS-232 /dev/ttys2 RS-485 數位輸入控制 (Digital Input) 數位輸出控制 (Digital Output) 類比輸入 (Analog Input) RS-485 D1 RS-485 D2 /dev/ttys1 /dev/ttys4 DI-1 /dev/gpio No.= 00 DI-2 /dev/gpio No.= 01 DI-3 /dev/gpio No.= 02 SW-1 (DIP Switch -01) /dev/gpio No.= 08 SW-2 (DIP Switch -02) /dev/gpio No.= 09 DO-1 /dev/gpio No.= 03 DO-2 /dev/gpio No.= 04 Relay /dev/gpio No.= 05 User-def. LED 1 /dev/gpio No.= 06 User-def. LED 2 /dev/gpio No.= 07 AI liblldai.so.1 (User-Def. Lib) 外掛記憶體 USB Disk SD /mnt/sda? /mnt/mmc0 8

3. 主控口 (Console) 3.1. 出廠設定值 A. 登入密碼 ( 有大小寫之分 ) 基本帳戶 Login guest Password 管理者帳戶 root Login Password guest guest root root B. 主控口通訊參數網路 Ethernet 1 (LAN1) IP address : 192.

11 3. 主控口 (Console) 3.1. 出廠設定值 A. 登入密碼 ( 有大小寫之分 ) 基本帳戶 Login guest Password 管理者帳戶 root Login Password guest guest root root B. 主控口通訊參數網路 Ethernet 1 (LAN1) IP address : Ethernet 1 (LAN1) IP address : RS-232 Console Baud Rate : 115,200 bps Data Format : N-8-1 Flow Control : None Terminal Type :VT 測試環境建議 A. 測試所需器材 : a. EBox AIO 002 一台 b. DC 9~24V 電源供應器一個 ( 功耗提供 >10W) ( 註 : 可自製轉接線轉換為一般接線 ) c. 網路交叉線其他建議線材 : a. DB9 公對母延長線一條 ( 註 : 若使用筆電, 需準備 USB to RS-232 轉接線 ) b. EBox-AIO-002 專用 RS-232 Console 線 ( 品名 : CB-AIOCON-10) CB-AIOCON-10 網路交叉線 USB to RS-232 轉接線 DB9 公對母延長線自製轉接線 EBox-AIO-002 DC 電源供應器 9

12 B. 連接方式 a. 電源 b. 網路線 10

13 c. RS 232 Console 線 11

設定電腦 IP 與 EBox AIO-002 相同網段 EBox AIO-002 預設 IP 為 192.168.2.150 Netmask 為 255.255.255.0 WINDOWS XP 的環境設定 Step.

14 3.3.Ethernet Console 主控台連線 A. Ethernet Console 簡介 a. 透過網路線與 EBox AIO-002 連線並對系統做控制及檔案操作 b. 將網路線一端接到電腦網路口上另一端接到 EBox AIO-002 KIT 網路口注意 : 有些電腦不會自動將普通網路線轉為跳線, 所以如果一般網路線導致之後操作有問題, 可換跳線測試! c. 設定電腦 IP 與 EBox AIO-002 相同網段 EBox AIO-002 預設 IP 為 Netmask 為 WINDOWS XP 的環境設定 Step.01a 網路上芳鄰右鍵 - 內容區域網路右鍵 - 內容 ; 或者是由控制台進入注意 : 將 IP 設定為非 X, 而 X 不能與 EBox AIO-002 相同, 他們的範圍是 1~255! 12

15 WINDOWS 7 的環境設定 Step.01b 開始控制台網路和網際網路 - 檢視網路狀態及工作 Step.02 變更介面卡設定 13

16 Step.03 區域連線按右鍵內容 Step.04 網際網路通訊協定第 4 版 (TCP/IPv4) 內容 14

17 Step.05 IP 位址 (I): ; 子網路遮罩 (U): 確定鍵 Step.06 設定完畢點擊關閉鍵 15

18 B. Telnet 操作 WINDOWS XP 的環境設定預設已有 telnet 功能 WINDOWS 7 的環境設定 Windows7 需要啟動 telnet 功能 Step.01 開始控制台 16

19 Step.02 開啟或關閉 Windows 功能 Step.03 Telnet 用戶端設定完畢選擇確定 17

20 Step.04 需要幾分鐘等待變更完畢 Telnet 登入 WINDOWS XP 的環境設定 Step.01a 開始執行輸入 cmd 後確定 WINDOWS 7 的環境設定 Step.01b 開始的最下方 - 搜尋程式及檔案輸入 cmd 後 Enter 步驟完成後進入以下畫面 18

21 Step.02 請輸入 ping 判斷是否與 M502 可進行通訊, 若無法通訊請檢查 ip 設定流程, 結束動作時, 請按 Ctrl+c Step.03 請輸入 telnet , 輸入正確後會看到登入畫面 19

22 注意 : 太久未輸入, 則會看到以下畫面! Step.04 請輸入帳號密碼皆為 guest, 密碼輸入為隱藏 20

23 Step.05 輸入正確後, 會看到登入畫面 Step.06 登入後需取得 root 權限, 輸入 su, 密碼 root, 密碼輸入為隱藏 21

24 Step.07 登入完成畫面注意 : 密碼輸入錯誤, 則會看到以下畫面! 22

25 C. Putty 操作 Putty 請將附檔 putty.exe 複製到桌面後執行 Step.01 在 Host Name (or IP address) 輸入在 Connection type 選擇 Telnet,Port 會自動變更為 23 設定完成後按 Open 23

26 Step.02 登入操作請參考 Telnet 登入 step 4 24

27 D. Broadcast 工具 :Broadcast.exe IP search 工具搜尋 EBox AIO-002 IP 位置 Step.01 資料夾中附檔 -Broadcast.exe, 為 Broadcast.exe 需安裝.Net (window 基本上已安裝 ) Step.02 執行 Broadcast.exe, 按左下方 Boradcast 按鈕 25

28 3.4.RS-232 Console 主控台連線 A. Serial Console 簡介電腦端透過 RS-232 介面對 EBox AIO-002 嵌入式系統控制及下命令進行檔案操作 B. Putty 操作 Step.01 將 EBox AIO-002 上 Console Port / RS-232( 母 ) 與電腦端 RS-232( 公 ) 連接 Putty 請將附檔 putty.exe 複製到桌面後執行 26

查詢, 設定完畢點擊確定鍵設定 Configure the serial line 內容 ( 左欄 Connection 點擊

29 Step.02 選擇連線種類 ( Connection type 點選 Serial ) 設定電腦端的 RS-232 Port (Serial line) 及 Speed Speed (baud): 若不知道 Port 請到電腦管理員 ComPort 查詢, 設定完畢點擊確定鍵設定 Configure the serial line 內容 ( 左欄 Connection 點擊 Serial ) Data bits:8 Stop bits:1 Parity:None Flow control:none 設定完成後按 Open 27

30 Step.03 帳號密碼預設皆為 root, 但密碼的字為隱藏, 不會顯示 Step.04 登入完成 28

31 Step.05 如輸入有誤, 需再輸入帳號與密碼 29

32 電腦管理員 Comport 查詢 STEP.01 在開始中的電腦按右鍵, 選擇內容 STEP.02 左邊的部分選擇裝置管理員 30

33 STEP.03 在選項連接埠 (COM 和 LPT) 中, 找到可使用的 Comm Port STEP.04 使用連線 (N) 要選擇可使用的 Port 31

34 4. 安裝開發環境 4.1. 環境需求 Linux:Fedora 7, ubuntu 7.04, OpenSUSE 10.2, Mandriva 2008, Debian 5.0, Centos(RedHat) 5 Windows:Windows XP Windows 安裝 Linux Tool Chain A. 取得 Tool Chain(Cross Compiler) 從隨貨 CD 取得路徑畫面網路下載畫面 B. 安裝 GNU Tool Chain 安裝步驟 : 以 root 使用者身分登入畫面複製 arm-linux tar.gz 到根目錄底下畫面 32

35 輸入解壓縮指令安裝 Tool Chain #tar -xvfj arm-linux tar.bz2 解壓縮畫面 Tool chain 的檔案名稱為 arm-linux-gnueabi-gcc arm-linux-gnueabi-g++ arm-linux-gnueabi-strip 版本 : gcc 4.3.3, glibc 2.9, binutils 2.18 三個指令的執行畫面 4.3. 安裝 Windows Tool Chain A. 取得 SW Windows 的使用者, 請先至網站 ( m-2009q1-203-arm-none-linux-gnueabi.exe) 下載 tool chain B. Tool Chain 直接於執行下載的 Tool Chain 進行安裝畫面 Tool chain 的檔案名稱為 arm-linux-gnueabi-gcc arm-linux-gnueabi-g++ arm-linux-gnueabi-strip 版本 : Version: gcc 4.3.3, glibc 2.8, binutils

36 三個指令的執行畫面 34

37 5. 執行第一隻程式 Hello ( 以 Linux 開發環境為例 ) 5.1. 原程式碼可透過工具程式 vi, 編輯一個 hello.c 的檔案或自隨貨光碟中 copy 到 Linux 主機 hello.c 參考原始碼 <include stdio.h > int main() { printf (hello.c \n ) ; } 5.2. 產生執行檔透過指令 arm-linux-gnueabi-gcc ( 針對.c 檔 ) 畫面透過 make 指令 Make 檔內容及執行結果畫面 5.3. 上傳到 EBox-AIO-002 透過 ftp 檔案傳輸協議, 將執行檔 a.out 或 hello 傳到送 EBox-AIO-002 中 ftp 指令 ftp ( 為 EBox-AIO-002 出廠 IP address) 出廠帳號及密碼 : Username : root Password : root ftp 畫面 login change mode ftp Note : 變更檔案傳輸模式為二進制 (bin) 35

38 5.4. 測試執行程式參考第 3 章內容, 登入到 EBox-AIO-002 Console, 轉換格式透過命令 chmod ( 將檔案變更為可執行屬性 ) chmod +x 畫面執行程式執行畫面 36

39 6. 常用基本操作 6.1. 變更網路設定 STEP.01 輸入指令 cat /etc/network/interfaces, 顯示畫面 STEP.02 輸入指令 vi interfaces, 即可進行變更設定 37

40 6.2. 初始化開機設定及應用程式 STEP.01 輸入指令 cat /etc/rc.local, 顯示畫面 STEP.02 輸入指令 vi rc.local, 即可變更設定內容 38

41 6.3. 外掛 USB 及 SD 記憶體 STEP.01 輸入指令 cat /etc/fstab, 顯示畫面 6.4. 變更系統時間 STEP.01 輸入指令 date, 顯示軟體目前時間 STEP.02 輸入指令 date MMDDhhmmYYYY, 即可變更軟體時間 MM = 月 (01~12) DD = 日 (01~31) hh = 時 mm = 分 YYYY = 年 39

42 6.5.Web Server 基本設定 STEP.01 輸入指令 cat /usr/www/index.html, 顯示 index.html 內容 STEP.02 輸入指令 vi /usr/www/index.html, 即可變更設定內容 40

43 STEP.03 輸入指令 cat /etc/lighttpd.conf, 顯示 lighttpd.conf 內容 STEP.04 輸入指令 vi /etc/lighttpd.conf, 即可變更設定內容 41

44 6.6. 變更主控台 (console) 歡迎詞 STEP.01 輸入指令 cat /etc/motd, 顯示畫面 STEP.02 輸入指令 vi motd 42

45 6.7.LLD 專用工具程式 A. Update: 更新 loader environment file kernel image 輸入指令 update --help, 顯示其他相關的指令 B. Setuart: 更改 serial port 的設定輸入指令 setuart --help, 顯示其他相關的指令 43

46 C. Version: 查看作業系統的版本 D. Gpioctl: 更改 GPIO 輸入指令 gpioctl --help, 顯示其他相關的指令 44

84

83 84 EKI-1526 EKI-1528 EKI-1524 EKI-1522 EKI-1521 2 2 2 2 2 16 8 4 2 1 10/100 Mbps 10/100 Mbps 10/100 Mbps 10/100 Mbps 10/100 Mbps RS-232/422/485 RS-232/422/485 RS-232/422/485 RS-232/422/485 RS-232/422/485