Kincony KC868-A256: а ты готов к настоящему хоккею?
Kincony решила окончательно утвердить своё имя в зале славы производителей контроллеров всех времён и народов и выпустила уникальную модель KC868-A256 аж с 512 GPIO на борту. Насколько я понимаю, никто ранее ничего подобного не делал и это действительно уникальная в своём роде вещь.
(Особенно впечатляюще KC868-A256 смотрится в сравнении с контроллерами, которые имеют всего несколько GPIO на вход и несколько GPIO на выход, а то и не имеют таковых вовсе.)
Как к этому относиться — как к демонстрации возможностей и технологическому курьёзу или как практическому девайсу для автоматизации — каждый может решить сам, мы же далее посмотрим подробно как всё это устроено и как это работает.
❯ Групповое взвешивание
Всё познаётся в сравнении и для начала давайте посмотрим как внешний вид и габариты KC868-A256 соотносятся с его одногруппниками и предшественниками KC868-A128 и KC868-A64.
Чётко прослеживается эволюционная последовательность — добавляется количество входов и выходов и растут габариты контроллера. Тут встаёт вопрос о разумном пределе роста габаритов — уже KC868-A64 установишь не в каждый электрощит, что уж говорить о KC868-A256.
С другой стороны, похоже в Китае существуют свои традиции компоновки электрощитов и сами щиты отличаются от привычных нам своим устройством — там на (большое) основание в свободном порядке устанавливаются компоненты в соответствии с конкретным проектом и при таком подходе не возникает проблем с контроллерами любых габаритов.
Но в наш типовой «щиток на 3 автомата» KC868-A256 конечно не запихнёшь, в него вообще мало что можно «запихнуть».
Ну и для сравнения KC868-A256 рядом с «каноническим» родоначальником всей серии KC868-A4. Как говорится, почувствуйте разницу и величину творческой потенции компании Kincony.
Цена KC868-A256 впечатляет, но в пересчёте на порт составляет менее 200 руб., что вроде бы не так уж и много, а сколько будет стоить альтернативное решение 256 входов/256 выходов от других компаний — даже подумать страшно (и будет точно больше стоимости KC868-A256).
❯ KC868-A256
Теперь перейдём к более подробному рассмотрению ТТХ KC868-A256 и перечислим его составляющие части и характеристики.
- Микроконтроллер ESP32
- 256 цифровых опторазвязанных входов («сухой контакт»)
- 2 аналоговых входа 0–5 В
- 2 аналоговых входа 4–20 мА
- 256 MOSFET выходов 12/24 В/0,5 А
- 256 светодиодов состояний выходов
- Возможность подключения внешних блоков реле KC868-E16 или аналогичных
- Интерфейс RS485
- Ethernet LAN8270A
- Разъём USB Type-C для программирования
- Кнопки «Reset» и «Download»
- Питание от 12/24 В постоянного тока
В общем, KC868-A256 — это такая «матрица» из 256 цифровых входов и 256 MOSFET выходов с возможностью управления и коммуникации по Wi-Fi и/или Ethernet. Тут обращает на себя внимание следующий момент: 256 MOSFET выходов предполагают либо огромный жгут проводов, выходящий из щитка, либо наличие 16 (!) блоков реле наподобие KC868-E16 —, а вот это уже точно не влезет ни в один электрощит. Видимо предполагается выводить жгут управляющих линий от контроллера KC868-A256 к каким-то специализированным стойкам с блоками реле.
❯ Схемотехника
Фото контроллера сверху, чтобы можно было оценить соотношение сторон и расположение элементов. Kincony, как истинный мастер, работает с большими формами и длина её контроллеров может запросто составлять полметра (смайл).
Обратная сторона KC868-A256 также прекрасна: нижняя часть содержит элементы входов, а верхняя логику и мосфеты выходов.
Подсистема питания
Подсистема питания выполнена на 2-амперном STEP-DOWN преобразователе BL8032CB6TR (5 В) и двух линейных стабилизаторах AMS1117 на 3,3 В.
ESP32
Распиновка ESP32 от производителя. На схеме также видны две шины управления входами »165» и выходами (»595») контроллера.
USB-UART
В контроллере применена традиционная для Kincony схема переходника USB-UART. Сам USB разъём сделан в виде модного Type-C.
Цифровые входы
Поскольку KC868-A256 содержит огромное число входов, то разработчик разделил общее их количество на 16 условных блоков, которые подключены каскадом и каждый из которых содержит по 16 входов.
Ниже дана схема одного из таких блоков, сделанных на основе 8-битных сдвиговых регистров SN74HC165 и транзисторных оптопар PS2801–4 с соответствующей обвязкой.
Аналоговые входы
Джентльменский набор из двух аналоговых входов 0–5 В и двух аналоговых входов 4–20 мА, сделанных на операционном усилителе LM324.
MOSFET выходы
MOSFET выходы также организованы каскадом из 16 блоков, каждый из которых имеет по 16 MOSFET выходов.
Блоки сделаны на основе 8-битных сдвиговых регистров SN74HC595, матриц транзисторов Дарлингтона ULN2803A и мосфетов 40P05Y (40В, 5,3А).
Фото элементов подсистемы выходов крупным планом:
RS485
Интерфейс RS485 реализован на приёмопередатчике SP3485 (RS422/RS485).
LAN8720A
Типовая для Kincony схема Ethernet интерфейса на чипе LAN8720A.
❯ Распиновка
Проверенная и удобочитаемая распиновка ESP32 на плате KC868-A256.
❯ Схемы подключения
Карта подключений контроллера KC868-A256 от производителя, немного доработанная и исправленная.
Также пример подключения к KC868-A256 различной периферии: блока реле KC868-E16, герконового датчика открывания двери и многоканального настенного выключателя. Основная сложность здесь в подключении огромного количество проводов и грамотной прокладки их внутри щитка и снаружи по кабельным каналам.
❯ Заключение
Итого, аппарат оставляет двойственные впечатления: с одной стороны, он больше похож на экспонат кунсткамеры или Книги рекордов Гиннеса или даже на коллекционный образец, как выдающийся образчик техно-фетишизма, а с другой стороны, если вам нужно отслеживать состояние 256 входов и управлять 256 выходами, то почему бы и нет?
Возможно, захочется почитать и это:
Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале ↩
