DocumentationWiren Board 8.4
Contrôleur d’automatisation industrielle Linux 64 bits
Références de commande couvertes (2)
WB8.4 2 GB / 16 GB— Industriel −40 à +75 °CWB8.4 4 GB / 64 GB— Industriel −40 à +75 °C
Wiren Board 8.4 est un contrôleur d’automatisation industrielle sur rail DIN à processeur 64 bits. Il fonctionne sous Debian Linux et réunit Ethernet, Wi-Fi double bande, Bluetooth, USB, RS-485, 1-Wire, E/S universelles, connectivité cellulaire optionnelle et emplacements d’extension internes dans un même contrôleur programmable.
Révision matérielle 8.4
Le Wiren Board 8.4 repose sur la carte de base du Wiren Board 7.4 mais utilise une nouvelle carte processeur :
- processeur ARM Cortex-A53 64 bits à quatre cœurs à 1.5 GHz ;
- jusqu’à 4 GB de RAM LPDDR4 ;
- MOD1 accepte uniquement les modules d’entrées et sorties numériques, tandis que MOD2 et MOD3 acceptent tous les modules compatibles ; MOD4 est indisponible ;
- CAN n’est pas installé dans la configuration de base, mais jusqu’à deux interfaces CAN peuvent être ajoutées avec des modules d’extension ;
- Debian Linux 11 utilise des paquets 64 bits ; la compatibilité des logiciels personnalisés compilés pour les contrôleurs précédents doit donc être vérifiée.
Caractéristiques techniques
| Processeur | Allwinner T507, ARM Cortex-A53 64 bits à 4 cœurs à 1.5 GHz |
|---|---|
| RAM | 1 GB, 2 GB ou 4 GB LPDDR4, selon la configuration |
| Stockage non volatil | 8 GB, 16 GB ou 64 GB eMMC |
| Dimensions | 106 × 90 × 58 mm ; 6 modules DIN |
| Poids emballé | 235 g |
| Température de fonctionnement | Version industrielle : −40 à +75 °C ; version commerciale : 0 à +75 °C |
| Humidité | Jusqu’à 92% RH, sans condensation |
| Protection | IP20 |
| Garantie / durée de service | 2 ans / 5 ans |
| Interface | Quantité ou capacité |
|---|---|
| RS-485 | 2 ports ; l’un partage ses bornes avec CAN |
| CAN | Jusqu’à 2 interfaces avec des modules d’extension internes |
| MicroSD | 1 emplacement, jusqu’à 50 MB/s |
| W1–W2 | 2 canaux configurables indépendamment en 1-Wire / entrée à contact sec |
| A1–A4 | 4 entrées numériques/analogiques universelles et sorties à collecteur ouvert |
| Ethernet | 2 × 10/100 Mbit/s |
| USB | 1 × hôte USB 2.0 (Type A), plus USB-C Debug Network |
| Wi-Fi | 802.11a/b/g/n, 2.4 et 5 GHz ; modes point d’accès et client |
| Bluetooth | Bluetooth 4.2 avec BLE |
| Cellulaire | Module optionnel 2G/3G/4G LTE ; deux emplacements nano-SIM, un seul actif à la fois |
| Alimentation | 9–48 V DC |
|---|---|
| Puissance consommée | Environ 3 W en moyenne ; jusqu’à 8 W avec modem cellulaire |
| Priorité d’alimentation | L’entrée ayant la tension la plus élevée alimente le contrôleur |
| Entrées d’alimentation | Deux entrées à bornes V+ ; PoE 802.3af/at ou passif en option sur Ethernet 1 |
| Vout | Tension d’alimentation du contrôleur, limite totale de 1 A, commutation logicielle et conservation d’état ; désactivation automatique au-delà de 29 V |
| 5Vout | Alimentation de capteurs 5 V avec limitation de courant et commutation logicielle |
| Extension | Trois emplacements internes avec accès aux bornes ; MOD4 indisponible ; connecteurs latéraux WBIO, alimentation de secours et PoE |
Première mise en service
- Vissez l’antenne Wi-Fi sur son connecteur SMA.
- Si un module cellulaire est installé, raccordez son antenne et insérez une carte nano-SIM.
- Raccordez une alimentation 9–48 V DC au bornier, ou utilisez Ethernet 1 si un module PoE compatible est installé.
- Attendez environ deux minutes le démarrage de Linux. En fonctionnement normal, le voyant du contrôleur clignote en vert une fois par seconde.
Un appui court de 0.5 à 10 secondes sur le bouton ON/OFF demande un arrêt ordonné de Linux. Le maintenir pendant 10 secondes ou plus force la coupure si le système d’exploitation ne peut pas s’arrêter normalement.
Debug Network
Pour la configuration initiale sous Windows 7 ou ultérieur et Linux, raccordez un câble USB-C à Debug Network. Le contrôleur apparaît comme adaptateur réseau virtuel avec adresse fixe et expose l’interface web et la ligne de commande. macOS et les appareils mobiles doivent utiliser le Wi-Fi ou Ethernet à la place.
Le contrôleur peut recevoir une alimentation limitée depuis USB-C pendant la configuration, mais tous les modules latéraux et appareils alimentés par Vout, 5Vout ou USB doivent être déconnectés. Après le démarrage, un lecteur virtuel nommé WIRENBOARD apparaît sur l’ordinateur et contient l’adresse de l’interface web et un court guide de connexion.
Wi-Fi et Ethernet
Le point d’accès Wi-Fi d’usine se nomme WirenBoard-XXXXXXXX, où les derniers caractères sont le numéro de série. Il est initialement ouvert et l’adresse du contrôleur est 192.168.42.1. Les deux ports Ethernet demandent une adresse par DHCP. Raccordez l’un des ports à un routeur, recherchez l’adresse attribuée dans l’interface du routeur, puis ouvrez-la dans un navigateur.
Interface web et ligne de commande
L’interface web intégrée configure le contrôleur et les appareils raccordés, édite les règles d’automatisation, gère les notifications, affiche les graphiques historiques et fournit des tableaux de bord opérateur textuels ou graphiques. Les fichiers de configuration Linux et les outils avancés sont accessibles via SSH ou Debug Console. Les identifiants d’usine de la ligne de commande sont root / wirenboard.
Sécurisez immédiatement le contrôleur
- Définissez un mot de passe Wi-Fi ou désactivez le point d’accès.
- Modifiez le mot de passe root et utilisez de préférence des clés SSH.
- Créez des utilisateurs de l’interface web avec le niveau d’accès minimal nécessaire.
- Protégez le courtier MQTT par authentification.
- Utilisez un service d’accès distant administré ou un VPN. Avant d’attribuer une adresse IP publique, demandez à un administrateur d’activer HTTPS et de restreindre les ports exposés.
- Mettez à jour le micrologiciel du contrôleur et définissez le bon fuseau horaire.
Logiciel
Le contrôleur fonctionne sous Debian Linux. Les paquets standard peuvent être installés avec apt install package-name. Wiren Board distribue une version stable pour les systèmes en production et une version testing à mise à jour continue pour la mise en service et l’accès anticipé aux nouveaux paquets.
Le courtier MQTT préinstallé est le bus de messages central. L’interface web configure les appareils, commande les canaux, affiche les données et édite les règles. wb-rules fournit une automatisation de type JavaScript, tandis que wb-scenarios gère les tâches courantes d’éclairage et de chauffage sans programmation.
Les options d’intégration prises en charge comprennent Modbus RTU/TCP maître et esclave, MQTT, OPC UA, SNMP, IEC 60870-5-104, Zabbix, KNX, eBUS, OpenTherm, DLMS/COSEM, 1-Wire, DALI via passerelle, Zigbee et Z-Wave via modules radio. Les logiciels courants incluent Node-RED, Grafana, Home Assistant, IntraSCADA, Rapid SCADA et Docker. Les applications peuvent être écrites en Python, C++, Go, Node.js ou dans des environnements IEC 61131-3.
Voyant d’état de démarrage
Le matériel avec voyant bicolore distinct peut afficher du vert, du rouge ou de l’orange. Le matériel avec voyant intégré au bouton alterne rouge et vert. Le voyant fournit un diagnostic rapide du démarrage :
| Temps ou condition | Voyant distinct | Voyant du bouton | State |
|---|---|---|---|
| Mise sous tension | Off | Off | Le contrôleur embarqué prépare la mise en marche |
| Environ 0.2 s | Orange | Rouge | U-Boot attend trois secondes une saisie sur Debug UART |
| Environ 5 s avec clé USB de mise à jour | Clignotement orange | Clignotement rouge | Fichier de micrologiciel détecté ; U-Boot attend une confirmation |
| Environ 5 s sans support de mise à jour | Rouge | Rouge | Application de la configuration matérielle |
| Environ 10 s | Clignotement rouge | Clignotement rouge | Chargement de Linux et des services internes |
| Environ 60–70 s | Clignotement vert | Clignotement vert | Système d’exploitation prêt |
Modules d’extension internes et latéraux
Quatre emplacements internes acceptent des cartes d’extension compactes pour RS-485, RS-232, sorties relais et autres interfaces. Trois emplacements possèdent chacun trois bornes externes. Les modules latéraux WBIO se fixent au connecteur du côté droit et ajoutent 8–16 ports numériques ou analogiques. Jusqu’à huit modules latéraux peuvent être raccordés en chaîne : jusqu’à quatre modules d’entrées et quatre modules de sorties ou E/S combinées. Des cartes mezzanines optionnelles fournissent une alimentation de secours ou PoE.
Interfaces sans fil
Le Wi-Fi double bande 2.4/5 GHz peut fonctionner comme point d’accès, client ou les deux simultanément. Bluetooth 4.2 Low Energy peut détecter les téléphones ou balises à proximité.
La prise en charge de Z-Wave et Zigbee peut être ajoutée avec des modules radio compatibles. Les modules cellulaires fournissent 2G, 3G ou 4G LTE, SMS et accès Internet ; les deux emplacements SIM sont multiplexés, de sorte qu’une seule SIM est enregistrée à la fois. Raccordez les antennes Wi-Fi, cellulaires et radio à leurs connecteurs SMA. Si la réception cellulaire est faible, utilisez une antenne déportée éloignée du contrôleur.
Interfaces filaires
Les deux ports Ethernet 10/100 utilisent DHCP par défaut. Le connecteur USB-A est un hôte USB 2.0 et peut aussi servir à installer le micrologiciel. Raccorder Debug Network désactive USB 1.
Deux ports RS-485 sont intégrés ; des ports RS-485 isolés supplémentaires et jusqu’à deux interfaces CAN peuvent être ajoutés avec des modules d’extension. Le pilote standard wb-mqtt-serial relie les appareils RS-485 à MQTT.
Debug Console est l’interface de récupération pour les messages du chargeur d’amorçage et l’accès au shell. Debug Network fournit l’accès web et console via USB-C et permet d’installer le micrologiciel ou de rétablir les paramètres d’usine.
Stockage MicroSD
L’emplacement MicroSD à haut débit est sur le côté gauche. Insérez la carte avec les contacts vers le bas jusqu’au clic. Elle peut stocker les sauvegardes et journaux ou étendre le stockage de données disponible. La carte apparaît comme /dev/mmcblk1; sa première partition est montée automatiquement à /mnt/sdcard.
E/S universelles A1–A4
Chaque canal a une résistance d’entrée de 100 kΩ. Les mesures d’entrée numérique et analogique fonctionnent simultanément lorsque l’interrupteur de sortie est désactivé. Activer Ax_OUT relie la borne à GND via la sortie à collecteur ouvert.
| Fonction | Caractéristiques électriques | Commande MQTT |
|---|---|---|
| Sortie à collecteur ouvert | Jusqu’à 1 A sous 30 V ; écoule le courant vers GND | wb-gpio/Ax_OUT |
| Entrée numérique | Niveau logique 1 au-dessus de 3 V, niveau logique 0 en dessous de 1.5 V. | wb-gpio/Ax_IN |
| Entrée analogique | 0–36.3 V, ±(1% + 60 mV). | wb-adc/Ax |
Canaux W1–W2
W1 et W2 sont configurables indépendamment comme interfaces 1-Wire ou entrées numériques à contact sec. Sélectionnez le mode dans l’interface web sous Settings → Configs → Expansion modules and ports → Wx terminal mode.
En mode 1-Wire, une résistance interne de rappel de 3 kΩ est déjà installée ; aucune résistance externe n’est donc nécessaire. Les capteurs de température pris en charge incluent DS18B20. La longueur du bus, sa topologie et la qualité du câble déterminent le nombre fiable de capteurs. En mode entrée numérique, le canal s’active lorsqu’il est court-circuité vers GND.
Sorties d’alimentation 5Vout et Vout
5Vout fournit 5 V pour les capteurs et est protégée contre les courts-circuits et les surtensions externes. Elle reste active sur alimentation de secours et peut être commutée depuis le canal 5V_OUT de l’appareil Discrete I/O.
Les deux bornes Vout fournissent la tension d’alimentation du contrôleur avec une limite totale de 1 A. Leur état logiciel est conservé après redémarrage et arrêt par le bouton d’alimentation. Vout s’éteint automatiquement au-delà de 29 V d’alimentation du contrôleur ; sur alimentation de secours, elle fournit 11 V. Commandez-la avec Relays & FETs → V_OUT. Un fusible réarmable polymère de 1 A protège la sortie.
Terminaison RS-485 et polarisation de repos
Une ligne RS-485 doit être terminée par 100–120 Ω à ses deux extrémités physiques. Le contrôleur possède des terminaisons commandées par logiciel. Les résistances de polarisation de repos sur A et B sont activées par défaut ; désactivez-les dans l’interface web lorsque le contrôleur fonctionne comme esclave RS-485.
Borniers et câblage
| Borne | Limite | Fonction |
|---|---|---|
| Vin / GND | 52 V maximum | Entrée d’alimentation protégée contre l’inversion de polarité ; toutes les bornes GND sont communes |
| O1–O3 | Selon le module | E/S des modules d’extension internes |
| A1–A4 | 30 V, 1 A | Sortie à collecteur ouvert, entrée numérique et ADC |
| W1–W2 | 5 V | 1-Wire ou GPIO/entrée à contact sec |
| 5Vout | 5 V, 0.5 A | Alimentation de capteurs commutable par logiciel |
| A / B | Interface 5 V | Port RS-485 1 |
| RS-485-2 A / B | Interface 5 V | Second port RS-485 intégré |
| Vout | 1 A au total | Sortie d’alimentation du contrôleur commutable par logiciel, protégée au-delà de 29 V |
Utilisez des conducteurs souples multibrins avec embouts de câblage isolés. Pour les bornes de commande, utilisez des embouts simples de 0.35–1 mm² ou doubles de 0.35–0.5 mm² ; couple de serrage : 0.2 N·m. Les bornes de puissance acceptent des embouts simples jusqu’à 2.5 mm² ou doubles jusqu’à 1.5 mm² ; couple : 0.5 N·m. La longueur recommandée du manchon de l’embout est de 8 mm. Ne serrez pas excessivement les bornes à vis amovibles au pas de 3.5 mm.
Un avertisseur sonore commandé par logiciel est aussi intégré au contrôleur.
Alimentation principale et de secours
Raccordez une ou deux alimentations 9–48 V DC à V+ avec GND commun. Lorsque plusieurs entrées sont présentes, la source de tension supérieure est utilisée. Ethernet 1 peut recevoir du PoE IEEE 802.3af/at via WBP-ACTIVE-POE, du PoE passif au-dessus de 42 V via ce module, ou du PoE passif à tension inférieure via WBP-PASSIVE-POE.
WBMZ5-BATTERY ou WBMZ4-SUPERCAP fournissent une alimentation de secours. Lorsque Vin tombe sous 11 V, le module fournit 11 V au contrôleur et aux charges raccordées à Vout. USB-C ne peut alimenter le contrôleur que pour la récupération ou la configuration ; déconnectez les appareils externes et modules WBIO car l’alimentation USB est limitée.
Contrôleur embarqué, réveil programmé et chien de garde
Le microcontrôleur embarqué gère l’alimentation, l’horloge temps réel, la mesure de tension A1–A4, la température de la carte, le réveil programmé et le temporisateur chien de garde.
Pour arrêter maintenant et réveiller après 60 secondes :
rtcwake -m off -s 60Pour réveiller à une heure locale absolue, convertissez-la en temps Unix et transmettez le résultat à rtcwake:
date +%s -d "2026-10-09 07:15"
rtcwake -m off -l -t 1791522900Vérifiez l’horodatage généré pour le fuseau horaire du contrôleur avant utilisation. Le réveil programmé peut aussi être automatisé par wb-rules.
Le chien de garde matériel redémarre le contrôleur si le logiciel surveillé cesse de répondre. Arrêtez le chien de garde avant de modifier la configuration des services surveillés, validez les changements, puis redémarrez-le. Si une configuration invalide provoque une boucle de redémarrage, connectez-vous par SSH dans les 60 premières secondes après le démarrage et arrêtez le service chien de garde.
Exploitation à distance et dépannage
Pour les sites distants, utilisez un service d’accès distant administré, Tailscale ou un VPN correctement géré. Maintenez la date, l’heure et le fuseau horaire corrects pour les journaux, certificats et règles planifiées. Le numéro de lot matériel est imprimé sur l’étiquette du boîtier et le circuit imprimé et combine les numéros de lot de la carte de base et de la carte processeur.
Les relais et contacteurs peuvent générer des transitoires haute fréquence de plusieurs kilovolts, particulièrement avec des charges inductives. Installez le réseau RC d’amortissement, la varistance ou l’autre dispositif de suppression approprié directement sur la charge ou l’élément de commutation, séparez les câblages de puissance et de communication, et utilisez une topologie et une terminaison RS-485 correctes.
Carte et dimensions
