Cartes mères Mini-ITX pour E/S industrielles

Carte mère industrielle au format Mini-ITX avec GPIO et bus CAN

Commande numérique directe et communication CAN pour les machines, les passerelles, les systèmes de test et les équipements de terrain distribués.

Utilisez la plateforme pour lire les états des équipements, contrôler les interfaces externes et échanger des messages CAN sans adaptateurs externes.

  • GPIOComportement des entrées et des sorties par ligne
  • Bus CANContrôleur et émetteur-récepteur par carte
  • Mini-ITXEncombrement : 170 × 170 mm
  • Contrôle sur le terrainValidation électrique et logicielle
Passer en revue mes besoins en matière de GPIO et de CAN Comparer les cartes d'E/S industrielles

Vérifier la tension, le sens, le courant et l'état de démarrage des GPIO, ainsi que la couche physique CAN, la terminaison, le pilote et la pile de protocoles.

Plateforme de carte mère industrielle au format Mini-ITX avec GPIO et bus CAN

Définition de l'interface

Exigences de configuration des interfaces GPIO et CAN

Les spécifications du produit sont définitives. La mise en œuvre électrique, le schéma des connecteurs, les protections et la prise en charge logicielle doivent correspondre à la version finale de la carte.

Niveau électrique GPIODéfinissez les seuils, la tension, le courant, l'état de commande et tout étage de pilotage externe.
Couche physique CANVérifier le contrôleur, l'émetteur-récepteur, la prise en charge du protocole, le débit binaire et l'isolation.
Connecteur et brochageValider le brochage, la référence de masse, l'alimentation de champ et le câble de raccordement.
Propriété des logicielsNumérotation des lignes de verrouillage, pilote CAN, diagnostics et propriété des logiciels.
État de la plateforme et des E/S de terrain
Facteur de forme
Mini-ITX, 170 × 170 mmStandard
Interfaces principales
GPIO et bus CANPleins feux sur le produit
Nombre et sens des broches GPIO
Nombre de lignes, affectation des entrées/sorties et fonctions multiplexées par cartePar configuration
Tension et courant des broches GPIO
Niveau logique, tolérance, courant source/puits, circuit de polarisation et protection par ligneBilan électrique
Interface CAN
Contrôleur, émetteur-récepteur, nombre de canaux, connecteur et prise en charge des protocoles par référenceConfirmer la carte
Conception de réseaux CAN
Débit binaire, topologie, terminaison, câble, mise à la terre et isolation validés dans le systèmeValidation du système
Plateforme principale
Le processeur, la mémoire, le réseau local, l'écran, le stockage et les possibilités d'extension dépendent du modèle choisiPar le conseil d'administration
Version du logiciel
BIOS, carte GPIO, pilote CAN, pile de protocoles et image d'application gérés de manière intégréeContrôle des mises en production

Répertorier tous les états des broches GPIO et tous les nœuds CAN avant de choisir une carte

Veuillez nous communiquer les appareils connectés, les niveaux de tension, les charges de sortie, la topologie CAN, le débit binaire, la longueur des câbles, la plateforme logicielle et la quantité prévue.

Vérifier la configuration de mes E/S de terrain Portée de la validation de la révision
Entrées et sorties GPIO, ainsi qu'un contrôleur CAN, un émetteur-récepteur et une architecture de bus de terrain terminée

Chemin du signal de bout en bout

De la carte mère à l'équipement sur le terrain

Le circuit électrique et le fonctionnement du logiciel doivent rester corrects tout au long du démarrage, du fonctionnement et de la récupération.

01
Définir les états des broches GPIO

Définir la direction, le niveau d'activité, l'état d'actionnement, la charge et la valeur par défaut de sécurité.

02
Concevoir l'interface de sortie

Ajoutez le circuit d'attaque ou l'étage d'isolation approprié lorsque la charge de terrain dépasse les capacités du GPIO.

03
Mettre en place la couche physique CAN

Vérifiez l'émetteur-récepteur, le câble, la terminaison, la mise à la terre, l'isolation et les nœuds.

04
Publier la carte logicielle

Gérer la numérotation des GPIO, les interfaces CAN, les diagnostics et le comportement en cas de redémarrage.

État de démarrageEmpêcher toute sortie involontaire lors de la mise sous tension et du transfert vers le système d'exploitation.
Protection des culturesPassez en revue les notions relatives aux décharges électrostatiques (ESD), aux surtensions, à l'isolation et aux différences de niveau de terre.
Intégrité du réseau CANVérifiez le débit binaire, la topologie, la terminaison et la charge du bus.
Récupération de logicielsTest de coupure de bus, de redémarrage de l'application et de coupure d'alimentation.

Adaptation de l'application

Systèmes industriels nécessitant un contrôle direct et le protocole CAN

La solution la plus adaptée est un équipement qui associe des signaux numériques locaux à un réseau de terrain basé sur le protocole CAN.

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Limites techniques

La présence de GPIO ou d'un bus CAN à bord ne garantit pas à elle seule la compatibilité avec une tension de 24 V, la commande de relais, l'isolation galvanique, la prise en charge du protocole CAN FD, la tolérance à la tension d'alimentation automobile ou un profil de protocole spécifique.

Configuration du projet

Configurer les GPIO, le CAN et le logiciel en une seule version

Valider le schéma électrique, le connecteur, le micrologiciel et le comportement de l'application avant la mise en production.

Discussion sur la personnalisation des interfaces GPIO et CAN →
Définition des banques GPIO

Nombre de lignes, sens, tension, état de l'actionnement, courant et paramètres par défaut au démarrage.

Protection et isolement

Étages d'attaque, optocoupleurs, protection et stratégie de mise à la terre du circuit.

Définition de l'interface CAN

Contrôleur, émetteur-récepteur, connecteur, terminaison, isolation et protocole.

Correspondance entre le BIOS et le système d'exploitation

Carte GPIO, pilote CAN, démarrage, diagnostics, chien de garde et récupération.

ValidationValidation technique

Prévoir des tests portant sur l'état de démarrage, le chargement, le trafic sur le bus et la récupération après défaillance.

Passer en revue le processus de validation → Planification de la plateformePlateformes de référence

Utilisez les architectures de plateformes documentées comme point de départ de l'intégration.

Consulter les plateformes de référence → Bibliothèque techniqueLivres blancs sur les E/S industrielles

Consultez les recommandations pratiques concernant les signaux de commande, les bus de terrain et la validation du système.

Parcourir les livres blancs techniques → Gamme de produitsPlateformes d'E/S industrielles

Comparez les configurations GPIO, CAN, multi-COM, panneau et à large plage d'entrée.

Comparer les cartes d'E/S industrielles →

Sélection des broches GPIO et du bus CAN

FAQ sur l'intégration GPIO et CAN

Vérifiez les caractéristiques de l'interface de terrain qui déterminent si la carte sélectionnée peut être connectée de manière sûre et fiable.

Le port GPIO de la carte mère peut-il piloter directement un relais, un solénoïde ou une lampe de 24 V ?

Ne partez pas du principe que c'est possible. Vérifiez la tension et le courant, puis ajoutez un circuit d'attaque, une interface de relais, une isolation et une protection contre les retours de tension si nécessaire.

Un connecteur CAN embarqué prend-il automatiquement en charge le protocole CAN FD ?

Non. Le CAN FD nécessite un contrôleur, un émetteur-récepteur, un pilote et un logiciel compatibles. Vérifiez le modèle exact de la carte et les débits binaires requis.

La terminaison CAN est-elle déjà intégrée à la carte mère ?

Il peut être fixe, commutable ou absent. Vérifiez la carte et raccordez uniquement les deux extrémités physiques du bus.

Quel sera l'état des sorties GPIO lors du démarrage ou d'un redémarrage du système d'exploitation ?

L'état dépend de la logique de la carte, du BIOS, des pilotes et de la séquence de démarrage. Testez la mise sous tension, le redémarrage, le chien de garde et la reprise après coupure de courant avec une charge réelle.

Les applications Windows ou Linux peuvent-elles accéder aux interfaces GPIO et CAN intégrées ?

L'accès dépend du contrôleur, du pilote et de l'API. Vérifiez la prise en charge par le système d'exploitation, le mappage des lignes, la nomenclature de l'interface CAN, les autorisations et les diagnostics.