Sfera Labs

I/O-Modul mit Raspberry Pi MCU

5. Oktober 2021, 10:30 Uhr | Tobias Schlichtmeier

Das »Iono RP« basiert auf der MCU von Raspberry Pi.

Wenige Monate nach der Markteinführung des Raspberry Pi »RP2040« Mikrocontrollers, stellt Sfera Labs das erste Industrieprodukt auf Basis des neuen ICs vor. Das »Iono RP« ist ein kompaktes programmierbares I/O-Modul und kombiniert die Vorzuüge des Raspberry Pi mit vielfältigen I/Os.

Ergebnis ist ein robustes, sicheres, zuverlässiges und einfach anzuschließendes Modul, das CE-, FCC- und IC-konform ist und sich für die Installation im industriellen und Consumer-Bereich eignet. Der RP2040 verfügt über einen Dual-Core Arm-Cortex-M0+-Prozessor, der mit bis zu 133 MHz getaktet ist, plus 264 kB internes RAM sowie eine flexible interne I/O-Architektur mit mehreren Standardschnittstellen.

Neben einer Eingangsspannung von 12 bis 24 V unterstützt der Iono RP von Sfera Labs analoge 0-10V/4-20mA-Eingänge nach Industriestandard, einen 0-10V-Analogausgang, digitale I/Os sowie eine serielle RS-485-Schnittstelle. All das ist in einem kompakten DIN-Hutschienengehäuse untergebracht – fertig zum Einbau in Schaltschränke und integriert in Automatisierungssteuerungen.

Umfangreicher Support

Das Iono-RP-Modul profitiert vom umfangreichen Community-Support, der um den RP2040 herum aufgebaut wurde, sowie von den unkomplizierten Entwicklungstools und der dazugehörigen Dokumentation. Mit MicroPython und C/C++ sowie Drag-and-Drop-Programmierung mit Massenspeicher über USB und dem On-Chip-Bootloader lässt sich das Gerät einfach programmieren. Der interne 16MB-Flash-Speicher des Iono RP kann komplexe Anwendungslogik aufnehmen. Zudem ermöglicht ein spezielles EERAM das Speichern dauerhafter Informationen, ohne den Flash-Speicher zu verschleißen.

Für das Iono RP sind weiterhin optionale Funktionen verfügbar: Hierzu zählen eine Echtzeituhr mit Batteriepufferung sowie ein Secure-Element-IC zum Verschlüsseln und sicheren Aufbewahren digitaler Zertifikate. Optional kann Sfera Labs einen Erdbebensensor werkseitig verbauen, der zum Beispiel elektrische Verbraucher oder andere sicherheitsrelevante Automatisierungsaufgaben abschaltet, wenn er ein Erdbeben erkennt.

Über das Entwicklungs-Ökosystem des Raspberry Pi RP2040 können Entwickler das Modul als Grundlage für die Entwicklung neuer Automatisierungs- und Steuerungsanwendungen nutzen. Außerdem sind die speziell für das Iono RP entwickelten Firmware-Bibliotheken alle Open-Source und über Github frei zugänglich – was den Projektabschluss beschleunigt. Um die OEM-Anforderungen zu erfüllen, kann Sfera Labs kundenspezifische Gehäuse und Logos bereitstellen.

Die Merkmale auf einen Blick:

12-28 V DC-Versorgung, mit Überspannungs- und Verpolungsschutz und 1,1 A rücksetzbarer Sicherung
Dual-Core Arm-Cortex-M0+-Prozessor, getaket bis 133 MHz, 264 kB SRAM
16 MB Onboard-Flash-Speicher
16 kBit SRAM mit EEPROM-Backup
4 Multimode-Eingänge: digital oder 0-30 V oder 0-20 mA-Analogsignal
2 Digitaleingänge für potentialfreie Kontakte oder TTL-I/O
1 gepufferter Analogausgang 0-10 V; gesteuert über den RP2040-PWM-Ausgang
4 Leistungsrelais-Ausgänge für 6 A bei 250 V
Standard-RS-485-Schnittstelle für die seriellen RP2040-UART-Pins, mit Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)
1-Wire, I2C- und Wiegand-Support
Optionale Echtzeituhr mit integrierter Li/MnO2-Backup-Batterie
Optionaler Secure-Element-IC
Optionales Erdbeben-Sensormodul
Abnehmbare Klemmenblöcke für einfache Installation
Eingänge geschützt gegen ESD und kurzzeitige Überspannungen
Doppelte interne Isolierung zwischen High-Voltage-Bereichen (Relais-Ausgängen) und allen anderen Komponenten
Kompaktes, modulares 3U-DIN-Gehäuse für Montage auf Omega-Schiene