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EdgeBox-ESP-100 Arduinoでの始め方

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

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、リモート環境での効果的な監視と制御が可能で、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のほかにも、Raspberry Piを搭載したエッジファミリーの他の2つのエッジ製品があり、異なるソリューションに対応しています。違いを深く理解し、プロジェクトに最適な製品を選択するために、Seeed StudioのEdgeシリーズページをご参照ください。

この製品は、絶縁された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、デジタルおよびアナログ信号の両方に対応する広範な施設や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適しています。

オンチップWi-FiおよびBLE機能を備え、さらに4G LTEモジュールセルラーを含むため、EdgeBox-ESP-100は産業用ゲートウェイとして利用でき、従来のPLCをネットワークや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、堅牢なハードウェア、電気設計、およびアルミニウム合金製の筐体を備えており、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。これにより、ビジネスに基づいた多様な展開方法が可能です。

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特徴​

⚠️ 重要なお知らせ: USBプログラミング/デバッグ機能の利用可能性

  • USBプログラミング/デバッグ機能は 最新バージョンのEdgeBox-ESP-100でのみ利用可能です。
  • 旧バージョンはUSB-Aポートを介した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経由でデバイスをプログラミングまたはデバッグする場合は、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年の第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年の第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Wi-Fi、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: 堅牢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、高サージおよび短絡保護
  • IEC 61131-3準拠プログラムのサポート（開発中）
  • ESP-IDF、Arduinoでプログラム可能

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 フラッシュ

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

対応*

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

注意：これは完全な表です。すべての行を翻訳し、省略しないでください。

ハードウェア概要​

前面概要​

側面ポート​

  1. 4つの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
PIN#信号説明
1TXP
2TXN
3RXP
4N.C.
5N.C.
6RXN
7N.C.
8N.C.
黄色LEDACTIVETXおよびRXデータが通過するとアクティブ
緑色LEDLINKLINK UP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 BUSデータのTXおよびRX時にアクティブ
緑色LEDLINKRS485データのTXおよびRX時にアクティブ
note
  1. RS485用の120オーム終端抵抗は内部に設置されています。
  2. CAN BUS用の120オーム終端抵抗は内部に設置されています。

マルチファンクション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、電流容量は1Aです。

上部ポート​

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マルチプレックス​

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
RXD0/LED_ERR#U0RXD
BeepIO45ビープ高アクティブでブザーを有効化
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

GPIO0はリセットボタンにも接続されています。また、UART0のRXDと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することが可能です。

内蔵デバイス​

I2C PINマップ & 内蔵I2Cデバイス​

  • I2C PINマップ:
I2C PINESP32 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不揮発性メモリ
PCF85630x51RTC
Atecc608a0x68暗号化デバイス
SGM580310x48ADC

4G LTE​

pir
A7670G 4GモジュールESP32 IO機能
PWR_ENIO16SY8089Aを介して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の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ンネルは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​

電源の供給方法​

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、および接続された周辺機器によって大きく異なります。以下の値は概算値として考慮してください。

note

電源供給が24Vの場合

動作モード電流(ma)
待機81

Arduinoプログラミングの始め方​

必要条件​

ハードウェアの必要条件​

以下を準備してください：

  • 1 x EdgeBox-ESP-100
  • 1 x PC
  • 1 x USB to Serialアダプター
  • 1 x PH2 フィリップ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

ソフトウェアの必要条件​

準備​

ハードウェア​

  • STEP 1: ケースを取り外し、プログラミングポートを見つける

  • STEP 1-1: まず、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 フィリップ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ます。
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います。

pir
caution

接続が正しいことを確認してください。接続中はEdgebox-ESP-100の電源をオフにしてください。

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Arduino IDE 2.0.Xをダウンロードしてインストールします。

  • STEP 2: ボードマネージャから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キーを押します。これでESP32ボードライブラリが表示されるはずです。

  • 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が書かれた時点では最新バージョンはバージョン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​

以下はすべてのソレノイドを順番に切り替えるコードです。Arduino IDEのコードエディタにコピーしてください。

void setup() {
  // DOピンを出力モードに設定
  pinMode(DO0, OUTPUT);
  pinMode(DO1, OUTPUT);
  pinMode(DO2, OUTPUT);
  pinMode(DO3, OUTPUT);
  // DOピンをデフォルトで論理LOWに設定
  digitalWrite(DO0, LOW);
  digitalWrite(DO1, LOW);
  digitalWrite(DO2, LOW);
  digitalWrite(DO3, LOW);
}

void loop() {
  // DO0をオンにしてDO3をオフにする
  digitalWrite(DO0, HIGH);
  digitalWrite(DO3, LOW);
  delay(2000);

  // DO1をオンにしてDO0をオフにする
  digitalWrite(DO0, LOW);
  digitalWrite(DO1, HIGH);
  delay(2000);

  // DO2をオンにしてDO1をオフにする
  digitalWrite(DO1, LOW);
  digitalWrite(DO2, HIGH);
  delay(2000);
  
  // DO3をオンにしてDO2をオフにする
  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ます。
note

Edgebox-ESP-100の電源を次のステップまで入れないでください。

  • STEP 2: Edgebox-ESP-100の電源を入れます。

  • STEP 3: ボードとポートを選択します。

  • 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で、検索バーにEdgeboxを入力し、Edgebox-ESP-100をボードとして選択します。そして、USB-To-Serialアダプターに対応する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する様子をモニターします。
pir

技術サポートと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！製品をご利用いただく際に、できる限りスムーズな体験を提供するため、さまざまなサポートを提供しております。お客様の好みやニーズに合わせた複数のコミュニケーションチャネルをご用意しています。

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