Σχεδιάστε το δικό σας PCB Raspberry Pi Compute Module: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αν δεν έχετε ξανακούσει για το Raspberry Pi Compute Module, είναι βασικά ένας ολοκληρωμένος υπολογιστής Linux με παράγοντα μορφής ένα RAM stick φορητού υπολογιστή!

Με αυτό γίνεται δυνατό να σχεδιάσετε τις δικές σας προσαρμοσμένες πλακέτες όπου το Raspberry Pi είναι ένα ακόμη συστατικό. Αυτό σας προσφέρει τεράστια ευελιξία καθώς σας επιτρέπει να έχετε πρόσβαση σε πολύ μεγαλύτερο αριθμό καρφιτσών IO, ενώ ταυτόχρονα μπορείτε να επιλέξετε ακριβώς τι υλικό θέλετε στον πίνακα σας. Το ενσωματωμένο eMMC εξαλείφει επίσης την ανάγκη για εξωτερική κάρτα micro SD, γεγονός που καθιστά το Compute Module ιδανικό για το σχεδιασμό προϊόντων με βάση το Raspberry Pi.

Δυστυχώς, ενώ το Compute Module σάς επιτρέπει να τα κάνετε όλα αυτά, φαίνεται ότι εξακολουθεί να λείπει ως προς τη δημοτικότητά του σε σύγκριση με το παραδοσιακό Raspberry Pi Model A και B. Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχουν πολλά έργα υλικού ανοιχτού κώδικα με βάση το. Και για όποιον μπορεί να θέλει να ξεκινήσει να σχεδιάζει τους δικούς του πίνακες, οι πόροι που διαθέτουν είναι μάλλον περιορισμένοι.

Όταν ξεκίνησα για πρώτη φορά με το Raspberry Pi Compute Module πριν από μερικούς μήνες, αυτό ήταν ακριβώς το ζήτημα που αντιμετώπισα. Έτσι, αποφάσισα να κάνω κάτι γι 'αυτό. Αποφάσισα να σχεδιάσω ένα PCB ανοιχτού κώδικα με βάση το Compute Module, το οποίο θα έχει όλες τις βασικές δυνατότητες που κάνουν το Raspberry Pi υπέροχο. Περιλαμβάνει υποδοχή κάμερας, USB host, έξοδο ήχου, HDMI και φυσικά μια κεφαλίδα GPIO συμβατή με τις κανονικές πλακέτες Raspberry Pi.

Ο στόχος αυτού του έργου είναι να παράσχει έναν σχεδιασμό ανοιχτού κώδικα για έναν πίνακα που βασίζεται σε Υπολογιστική Ενότητα, τον οποίο ο καθένας θα μπορεί να χρησιμοποιήσει ως αφετηρία για το σχεδιασμό του δικού του προσαρμοσμένου πίνακα. Ο πίνακας σχεδιάστηκε στο KiCAD, ένα πακέτο λογισμικού EDA ανοιχτού κώδικα και πολλαπλών πλατφορμών, προκειμένου να επιτρέψει σε όσο το δυνατόν περισσότερους ανθρώπους να το εκμεταλλευτούν.

Απλώς πιάστε τα αρχεία σχεδίασης, προσαρμόστε τα στις ανάγκες σας και περιστρέψτε τον δικό σας προσαρμοσμένο πίνακα για το έργο σας.

Βήμα 1: Μέρη και εργαλεία

Για να ξεκινήσετε με το Raspberry Pi Compute Module θα χρειαστείτε τα ακόλουθα μέρη:

1 x Raspberry Pi Compute Module 3 - Συνιστώ ανεπιφύλακτα να πάρετε την κανονική έκδοση που περιλαμβάνει το ενσωματωμένο eMMC και όχι την Lite έκδοση. Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε την έκδοση Lite στο έργο σας, θα πρέπει να κάνετε μερικές αλλαγές στον σχεδιασμό και αυτό περιλαμβάνει την προσθήκη σύνδεσης κάρτας micro SD. Τέλος, έχω δοκιμάσει μόνο τον πίνακα με το CM3 και δεν μπορώ να εγγυηθώ ότι θα λειτουργήσει με την πρώτη έκδοση CM που κυκλοφόρησε το 2014.

Ενημέρωση 29/1/2019: Φαίνεται ότι το Foundationδρυμα μόλις κυκλοφόρησε το Compute Module 3+ και όχι μόνο αυτό, αλλά τώρα έρχεται επίσης με την επιλογή για 8GB, 16GB ή 32GB eMMC! Σύμφωνα με το φύλλο δεδομένων, φαίνεται ότι το CM3+ είναι ηλεκτρικό ταυτόσημο με το CM3, πράγμα που σημαίνει ότι είναι βασικά μια πτώση στην αντικατάσταση του CM3.

1 x Compute Module IO Board - Ο σχεδιασμός μου προοριζόταν να χρησιμεύσει ως αφετηρία για το σχεδιασμό του δικού σας προσαρμοσμένου πίνακα βάσει αυτού, και όχι για αντικατάσταση του πίνακα IO Compute Module. Έτσι, για να κάνετε τη ζωή σας ευκολότερη, συνιστώ να πάρετε τα χέρια σας σε έναν πίνακα IO και να το χρησιμοποιήσετε για ανάπτυξη πριν μεταβείτε σε έναν προσαρμοσμένο πίνακα. Εκτός από τη δυνατότητα πρόσβασης σε κάθε καρφίτσα του CM συν μια ποικιλία συνδετήρων, η πλακέτα IO είναι επίσης απαραίτητη για να αναβοσβήνει το ενσωματωμένο eMMC. Αυτό είναι κάτι που δεν μπορείτε να κάνετε με τον πίνακα μου, αν δεν κάνετε πρώτα κάποιες αλλαγές στο σχέδιο.

1 x Καλώδιο κάμερας Raspberry Pi Zero ή Compute Module Camera Adapter - Στο σχέδιό μου χρησιμοποιώ έναν πολύ παρόμοιο σύνδεσμο κάμερας με αυτόν που χρησιμοποιείται από το Compute Module IO Board και το Raspberry Pi Zero. Έτσι, για να επισυνάψετε μια κάμερα είτε θα χρειαστείτε ένα καλώδιο προσαρμογέα σχεδιασμένο για το Pi Zero είτε την πλακέτα προσαρμογέα κάμερας που συνοδεύει το κιτ ανάπτυξης υπολογιστικών μονάδων. Από όσο γνωρίζω, η αγορά της κάρτας προσαρμογέα ξεχωριστά είναι αρκετά ακριβή. Έτσι, αν μου αρέσει αποφασίσατε να αγοράσετε το CM και το IO Board ξεχωριστά για να εξοικονομήσετε χρήματα, σας συμβουλεύω να πάρετε το καλώδιο προσαρμογέα κάμερας που έχει σχεδιαστεί για το Pi Zero.

1 x Μονάδα κάμερας Raspberry Pi - Έχω δοκιμάσει την πλακέτα μόνο με την αρχική μονάδα κάμερας 5MP και όχι τη νεότερη έκδοση 8MP. Αλλά δεδομένου ότι το πρώτο φαίνεται να δουλεύει μια χαρά, δεν βλέπω κανένα λόγο το αργότερα, καθώς υποτίθεται ότι είναι συμβατό προς τα πίσω. Είτε έτσι είτε αλλιώς, η έκδοση 5MP μπορεί να βρεθεί με λιγότερα από 5 € στο eBay στις μέρες μας, γι 'αυτό θα συνιστούσα να πάρετε μία.

4 x Καλώδια Jumper to Female Jumper Wires - Θα χρειαστείτε τουλάχιστον 4 για τη διαμόρφωση του συνδέσμου της κάμερας στην πλακέτα IO, πιθανότατα θα θέλετε να πάρετε περισσότερα όμως. Δεν χρειάζονται για τον προσαρμοσμένο πίνακα, αλλά μπορεί να είναι χρήσιμα αν σκοπεύετε να επισυνάψετε οποιοδήποτε εξωτερικό υλικό μέσω της κεφαλίδας GPIO.

1 x Καλώδιο HDMI - αποφάσισα να χρησιμοποιήσω μια υποδοχή HDMI πλήρους μεγέθους στην πλακέτα μου για να εξαλείψω την ανάγκη για προσαρμογείς. Φυσικά, εάν προτιμάτε τη χρήση μίνι ή ακόμη και υποδοχής micro HDMI, μπορείτε να προσαρμόσετε το σχέδιο στις ανάγκες σας.

Τροφοδοτικό 1 x 5V Micro USB - Ο φορτιστής του τηλεφώνου σας θα πρέπει να λειτουργεί κανονικά για τις περισσότερες περιπτώσεις, εφόσον μπορεί να παρέχει τουλάχιστον 1Α. Λάβετε υπόψη ότι αυτή είναι απλώς μια γενική τιμή, οι πραγματικές απαιτήσεις ισχύος σας θα εξαρτηθούν από το υλικό που θα αποφασίσετε να συμπεριλάβετε στον προσαρμοσμένο πίνακα σας.

1 x Προσαρμογέας Ethernet USB - Αν σκοπεύετε να εγκαταστήσετε ή να ενημερώσετε σχεδόν οποιοδήποτε πακέτο στο σύστημά σας, θα χρειαστείτε τουλάχιστον προσωρινή πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Ένας προσαρμογέας Ethernet 2 σε 1 και διανομέας USB είναι πιθανώς ένας καλός συνδυασμός, καθώς διαθέτετε μόνο μία θύρα USB. Προσωπικά χρησιμοποιώ το Edimax EU-4208 το οποίο λειτουργεί με το Pi και δεν απαιτεί εξωτερική τροφοδοσία, αλλά δεν έχει ενσωματωμένο διανομέα USB. Αν ψάχνετε να αγοράσετε έναν προσαρμογέα USB Ethernet εδώ μπορείτε βρείτε μια λίστα με αυτά που έχουν δοκιμαστεί με το Raspberry Pi.

Αν θέλετε να προσθέσετε περισσότερες θύρες USB και ακόμη και Etherent απευθείας στον προσαρμοσμένο σας πίνακα, θα σας πρότεινα να ρίξετε μια ματιά στο LAN9512 από το Microchip. Είναι το ίδιο τσιπ που χρησιμοποιείται από το αρχικό Raspberry Pi Model B και πρόκειται να σας δώσει 2 θύρες USB και 1 θύρα Ethernet. Εναλλακτικά, εάν χρειάζεστε 4 θύρες USB, σκεφτείτε να ρίξετε μια ματιά στον ξάδερφό του LAN9514.

1 x DDR2 SODIMM RAM Connector - Αυτό είναι ίσως το πιο σημαντικό στοιχείο ολόκληρου του πίνακα και πιθανότατα το μόνο που δεν μπορεί να αντικατασταθεί εύκολα. Για να σας σώσει από τον κόπο, το μέρος που πρέπει να πάρετε είναι το TE CONNECTIVITY 1473005-4. Είναι διαθέσιμο από τους περισσότερους μεγάλους προμηθευτές, συμπεριλαμβανομένων των TME, Mouser και Digikey, οπότε δεν θα έχετε πρόβλημα να το βρείτε. Να είστε πολύ προσεκτικοί όμως, ελέγξτε ξανά και βεβαιωθείτε ότι το μέρος που παραγγέλνετε είναι στην πραγματικότητα το 1473005-4. Μην κάνετε το ίδιο λάθος που έκανα και πάρτε την κατοπτρική έκδοση, αυτοί οι σύνδεσμοι δεν είναι φθηνοί.

Για τα υπόλοιπα μέρη που επιλέγω να συμπεριλάβω στον πίνακα, μπορείτε να ρίξετε μια ματιά στο BOM για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες, προσπάθησα να συμπεριλάβω συνδέσμους στα φύλλα δεδομένων για τα περισσότερα από αυτά.

Εξοπλισμός συγκόλλησης - Τα μικρότερα εξαρτήματα στον πίνακα είναι οι πυκνωτές αποσύνδεσης 0402, αλλά οι υποδοχές HDMI καθώς και η κάμερα και οι υποδοχές SODIMM μπορούν επίσης να είναι λίγο προκλητικές χωρίς κανενός είδους μεγέθυνση. Εάν έχετε καλή εμπειρία με τη συγκόλληση SMD, αυτό δεν πρέπει να είναι μεγάλο ζήτημα. Σε κάθε περίπτωση, εάν τυχαίνει να έχετε πρόσβαση σε μικροσκόπιο, το συνιστώ ανεπιφύλακτα.

Βήμα 2: Αναβοσβήνει το EMMC

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε πριν ξεκινήσετε να χρησιμοποιείτε το Compute Module σας είναι να αναβοσβήνει η πιο πρόσφατη εικόνα Raspbian Lite στο eMMC. Η επίσημη τεκμηρίωση του Raspberry Pi είναι πολύ καλά γραμμένη και περιγράφει όλη τη διαδικασία με μεγάλη λεπτομέρεια τόσο για Linux όσο και για Windows. Για το λόγο αυτό θα περιγράψω μόνο τα βήματα που πρέπει να κάνετε πολύ σύντομα στο Linux, ώστε να μπορούν να χρησιμεύσουν ως μια γρήγορη αναφορά.

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι έχετε ρυθμίσει την πλακέτα IO σε λειτουργία προγραμματισμού και ότι η Υπολογιστική μονάδα έχει εισαχθεί στη σύνδεση SODIMM. Για να ρυθμίσετε την πλακέτα σε λειτουργία προγραμματισμού, μετακινήστε το βραχυκυκλωτήρα J4 στη θέση EN.

Στη συνέχεια, θα χρειαστεί να δημιουργήσετε το εργαλείο rpiboot στο σύστημά σας, ώστε να μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να αποκτήσετε πρόσβαση στο eMMC. Για να το κάνετε αυτό, χρειάζεστε ένα αντίγραφο του αποθετηρίου usbboot το οποίο μπορείτε να αποκτήσετε εύκολα χρησιμοποιώντας το git ως εξής, git clone --depth = 1 https://github.com/raspberrypi/usbboot && cd usbboot

Τώρα, για να δημιουργήσετε το rpiboot πρέπει να βεβαιωθείτε ότι τόσο το libusb-1.0-0-dev όσο και τα πακέτα είναι εγκατεστημένα στο σύστημά σας. Έτσι, υποθέτοντας ότι βρίσκεστε σε διανομή με βάση το Debian, όπως το τρέξιμο του Ubuntu, sudo apt update && sudo apt install libusb-1.0-0-dev make

Εάν δεν χρησιμοποιείτε διανομή με βάση το Debian, το όνομα του πακέτου libusb-1.0.0-dev μπορεί να είναι διαφορετικό, οπότε φροντίστε να βρείτε πώς ονομάζεται στην περίπτωσή σας. Μόλις εγκατασταθούν οι εξαρτήσεις κατασκευής, μπορείτε να δημιουργήσετε το δυαδικό αρχείο rpiboot απλά εκτελώντας, φτιαχνω, κανω

Αφού ολοκληρωθεί η ενσωμάτωση, εκτελέστε το rpiboot ως root και θα αρχίσει να περιμένει μια σύνδεση, sudo./rpiboot

Τώρα συνδέστε την πλακέτα IO στον υπολογιστή σας συνδέοντας ένα καλώδιο micro USB στη θύρα USB SLAVE και στη συνέχεια εφαρμόστε τροφοδοσία στη θύρα POWER IN. Μετά από λίγα δευτερόλεπτα, το rpiboot θα πρέπει να μπορεί να ανιχνεύσει το Compute Module και να σας επιτρέψει πρόσβαση στο eMMC. Αυτό θα οδηγήσει σε μια νέα συσκευή αποκλεισμού που εμφανίζεται κάτω από /dev. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα fdisk για να σας βοηθήσει να βρείτε το όνομα της συσκευής, sudo fdisk -l

Disk /dev /sdi: 3,7 GiB, 3909091328 byte, 7634944 τομείς

Μονάδες: τομείς 1 * 512 = 512 bytes Μέγεθος τομέα (λογικό/φυσικό): 512 bytes/512 bytes Μέγεθος I/O (ελάχιστο/βέλτιστο): 512 bytes/512 bytes Τύπος ετικέτας Disk: dos Αναγνωριστικό δίσκου: 0x8e3a9721

Τύπος αναγνωριστικού μεγέθους Έναρξη εκκίνησης τέλους Τομέα

/dev/sdi1 8192 137215 129024 63M c W95 FAT32 (LBA)/dev/sdi2 137216 7634943 7497728 3.6G 83 Linux

Στην περίπτωσή μου ήταν /dev /sdi καθώς έχω αρκετές μονάδες δίσκου ήδη συνδεδεμένες στο σύστημά μου, αλλά σίγουρα οι δικές σας θα διαφέρουν.

Αφού είστε απόλυτα βέβαιοι ότι έχετε βρει το σωστό όνομα συσκευής, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το dd για να εγγράψετε την εικόνα Raspbian Lite στο eMMC. Πριν το κάνετε αυτό, βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει κάποιο διαμέρισμα του eMMC που να είναι ήδη τοποθετημένο στο σύστημά σας.

df -h

Αν βρείτε κάποια αποσυναρμολόγησή τους ως εξής, sudo umount /dev /sdXY

Τώρα να είστε εξαιρετικά προσεκτικοί, η χρήση λανθασμένου ονόματος συσκευής με dd μπορεί δυνητικά να καταστρέψει το σύστημά σας και να προκαλέσει απώλεια δεδομένων. Μην προχωρήσετε στο επόμενο βήμα, εκτός εάν είστε απόλυτα σίγουροι ότι γνωρίζετε τι κάνετε. Εάν χρειάζεστε περισσότερες πληροφορίες, ρίξτε μια ματιά στην τεκμηρίωση σχετικά με αυτό.

sudo dd if = -raspbian-stretch-lite.img of =/dev/sdX bs = 4M && sync

Μόλις τελειώσουν οι εντολές dd και sync, θα πρέπει να μπορείτε να αποσυνδέσετε την πλακέτα IO από τον υπολογιστή σας. Τέλος, μην ξεχάσετε να μετακινήσετε τον άλτη J4 πίσω στη θέση DIS και το Compute Module σας θα πρέπει να είναι έτοιμο για την πρώτη εκκίνηση.

Βήμα 3: Πρώτη εκκίνηση

Πριν ξεκινήσετε για πρώτη φορά, βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει ένα πληκτρολόγιο USB και μια οθόνη HDMI στην πλακέτα IO. Εάν όλα πάνε όπως αναμένεται και το Pi σας ολοκληρώσει την εκκίνηση, η τοποθέτησή τους θα σας επιτρέψει να αλληλεπιδράσετε με αυτό.

Όταν σας ζητηθεί να συνδεθείτε, χρησιμοποιήστε "pi" για το όνομα χρήστη και "raspberry" για τον κωδικό πρόσβασης, καθώς αυτά είναι τα προεπιλεγμένα διαπιστευτήρια σύνδεσης. Τώρα μπορείτε να εκτελέσετε κάποιες εντολές για να βεβαιωθείτε ότι όλα λειτουργούν όπως αναμένεται όπως θα κάνατε συνήθως σε οποιοδήποτε Raspberry Pi, αλλά μην επιχειρήσετε να εγκαταστήσετε τίποτα ακόμη, καθώς δεν έχετε ακόμα σύνδεση στο Διαδίκτυο.

Ένα σημαντικό πράγμα που πρέπει να κάνετε πριν κλείσετε το Pi σας είναι να ενεργοποιήσετε το SSH, ώστε να μπορείτε να συνδεθείτε σε αυτόν από τον υπολογιστή σας μετά την επόμενη εκκίνηση. Μπορείτε να το κάνετε πολύ εύκολα χρησιμοποιώντας την εντολή raspi-config, sudo raspi-config

Για να ενεργοποιήσετε το SSH, μεταβείτε στις Επιλογές διασύνδεσης, επιλέξτε SSH, επιλέξτε ΝΑΙ, ΟΚ και Τέλος. Σε περίπτωση που ερωτηθείτε εάν θέλετε να κάνετε επανεκκίνηση της απόρριψης. Αφού τελειώσετε κλείστε το Pi σας και μόλις τελειώσει αφαιρέστε την τροφοδοσία.

sudo shutdown -h τώρα

Στη συνέχεια, πρέπει να δημιουργήσετε μια σύνδεση στο Internet χρησιμοποιώντας τον προσαρμογέα USB Ethernet που θα έπρεπε να έχετε ήδη. Εάν ο προσαρμογέας σας διαθέτει επίσης διανομέα USB, μπορείτε να τον χρησιμοποιήσετε για να συνδέσετε το πληκτρολόγιό σας, αν θέλετε, διαφορετικά μπορείτε απλά να συνδεθείτε στο Pi μέσω SSH. Σε κάθε περίπτωση, διατηρήστε την οθόνη HDMI συνδεδεμένη τουλάχιστον προς το παρόν, για να βεβαιωθείτε ότι η διαδικασία εκκίνησης ολοκληρώνεται όπως αναμενόταν.

Επίσης, στο τέλος θα πρέπει επίσης να σας δείξει τη διεύθυνση IP που πήρε το Pi σας από τον διακομιστή DHCP. Δοκιμάστε να το χρησιμοποιήσετε για να συνδεθείτε στο Pi σας μέσω SSH.

ssh pi@

Αφού συνδεθείτε επιτυχώς στο Pi μέσω SSH, δεν χρειάζεστε πλέον την οθόνη και το πληκτρολόγιο συνδεδεμένα, οπότε μη διστάσετε να τα αποσυνδέσετε αν θέλετε. Σε αυτό το σημείο θα πρέπει επίσης να έχετε πρόσβαση στο Διαδίκτυο από το Pi σας, μπορείτε να δοκιμάσετε να κάνετε ping σε κάτι όπως το google.com για να το επαληθεύσετε. Αφού βεβαιωθείτε ότι έχετε πρόσβαση στο Διαδίκτυο, είναι καλή ιδέα να ενημερώσετε το σύστημα εκτελώντας, sudo apt ενημέρωση && sudo apt αναβάθμιση

Βήμα 4: Διαμόρφωση της κάμερας

Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ ενός κανονικού πίνακα Raspberry Pi και του Compute Module είναι ότι στην περίπτωση του μεταγενέστερου, εκτός από την απλή ενεργοποίηση της κάμερας χρησιμοποιώντας raspi-config, χρειάζεστε επίσης ένα προσαρμοσμένο αρχείο δέντρων συσκευής.

Μπορείτε να βρείτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διαμόρφωση της Υπολογιστικής μονάδας για χρήση με κάμερα στην τεκμηρίωση. Σε γενικές γραμμές, η υποδοχή κάμερας μεταξύ των άλλων διαθέτει επίσης 4 ακίδες ελέγχου, οι οποίες πρέπει να συνδεθούν με 4 καρφίτσες GPIO στην Υπολογιστική μονάδα και εναπόκειται σε εσάς να αποφασίσετε ποιες θα σχεδιάσετε κατά τη σχεδίαση της προσαρμοσμένης πλακέτας σας.

Στην περίπτωσή μου, ενώ σχεδιάζω τον πίνακα επιλέγω το CD1_SDA για να μεταβώ στο GPIO28, το CD1_SCL στο GPIO29, το CAM1_IO1 στο GPIO30 και το CAM1_IO0 στο GPIO31. Επιλέγω αυτές τις συγκεκριμένες καρφίτσες GPIO καθώς ήθελα να έχω μια κεφαλίδα GPIO 40 ακίδων στην πλακέτα μου, η οποία διατηρεί επίσης τη συμβατότητα με την υποδοχή GPIO των κανονικών πλακετών Raspberry Pi. Και για αυτόν τον λόγο έπρεπε να βεβαιωθώ ότι οι καρφίτσες GPIO που χρησιμοποιώ για την κάμερα δεν εμφανίζονται επίσης στην κεφαλίδα GPIO.

Έτσι, εκτός εάν αποφασίσετε να κάνετε αλλαγές στην καλωδίωση της υποδοχής κάμερας, χρειάζεστε ένα /boot/dt-blob.bin που λέει στο Pi σας να διαμορφώσει το GPIO28-31 όπως περιγράφεται παραπάνω. Και για να δημιουργήσετε ένα dt-blob.bin, το οποίο είναι ένα δυαδικό αρχείο, χρειάζεστε ένα dt-blob.dts για μεταγλώττιση. Για να διευκολύνω τα πράγματα, θα σας δώσω το δικό μου dt-blob.dts για να το χρησιμοποιήσετε, το οποίο μπορείτε στη συνέχεια να προσαρμόσετε στις ανάγκες σας, αν χρειαστεί.

Για να μεταγλωττίσετε το αρχείο δέντρου συσκευής, χρησιμοποιήστε τον μεταγλωττιστή δέντρων συσκευής ως εξής, dtc -I dts -O dtb -o dt -blob.bin dt -blob.dts

Δεν είμαι σίγουρος γιατί, αλλά τα παραπάνω θα πρέπει να οδηγήσουν σε αρκετές προειδοποιήσεις, αλλά εφόσον το dt-blob.bin έχει δημιουργηθεί με επιτυχία όλα θα πρέπει να είναι εντάξει. Τώρα, μετακινήστε το dt-blob.bin που μόλις δημιουργήσατε στο /boot εκτελώντας, sudo mv dt-blob.bin /boot/dt-blob.bin

Τα παραπάνω πιθανότατα θα σας δώσουν την ακόλουθη προειδοποίηση, mv: απέτυχε να διατηρηθεί η κυριότητα για '/boot/dt-blob.bin': Η λειτουργία δεν επιτρέπεται

Αυτό είναι απλά mv που παραπονιέται ότι δεν μπορεί να διατηρήσει την ιδιοκτησία αρχείου καθώς το /boot είναι ένα διαμέρισμα FAT που είναι αναμενόμενο. Mayσως έχετε παρατηρήσει ότι /boot/dt-blob.bin δεν υπάρχει από προεπιλογή, αυτό συμβαίνει επειδή το Pi χρησιμοποιεί αντ 'αυτού ένα ενσωματωμένο δέντρο συσκευών. Η προσθήκη του δικού σας εσωτερικού /εκκίνησης αν και παρακάμπτει το ενσωματωμένο και σας επιτρέπει να διαμορφώσετε τη λειτουργία του pin με τον τρόπο που σας αρέσει. Μπορείτε να βρείτε περισσότερα σχετικά με το δέντρο συσκευής στην τεκμηρίωση.

Αφού γίνει αυτό, πρέπει να ενεργοποιήσετε την κάμερα, sudo raspi-config

Μεταβείτε στις Επιλογές διασύνδεσης, επιλέξτε Κάμερα, επιλέξτε ΝΑΙ, ΟΚ και Τέλος. Σε περίπτωση που ερωτηθείτε εάν θέλετε να κάνετε επανεκκίνηση της απόρριψης. Τώρα, κλείστε το Pi σας και αφαιρέστε το ρεύμα.

Αφού αφαιρεθεί η τροφοδοσία από την πλακέτα IO, χρησιμοποιώντας 4 καλώδια θηλυκών σε θηλυκών βραχυκυκλωτήρων συνδέστε τις ακίδες για GPIO28 σε CD1_SDA, GPIO29 σε CD1_SCL, GPIO30 σε CAM1_IO1 και GPIO31 σε CAM1_IO0. Τέλος, συνδέστε τη μονάδα κάμεράς σας στην υποδοχή CAM1 χρησιμοποιώντας την πλακέτα προσαρμογέα κάμερας ή ένα καλώδιο κάμερας σχεδιασμένο για το Raspberry Pi Zero και εφαρμόστε ενέργεια.

Εάν όλα λειτουργούσαν όπως αναμενόταν μετά τις μπότες Pi, θα πρέπει να μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την κάμερα. Για να προσπαθήσετε να τραβήξετε μια φωτογραφία μετά τη σύνδεση στο Pi σας μέσω SSH, raspistill -o test.jpg

Εάν η εντολή τελειώσει χωρίς σφάλματα και δημιουργηθεί ένα test-j.webp

sftp pi@

sftp> πάρτε test.jpg sftp> έξοδος

Βήμα 5: Μετάβαση από τον πίνακα IO σε ένα προσαρμοσμένο PCB

Τώρα που τελειώσατε με όλες τις βασικές ρυθμίσεις, μπορείτε να προχωρήσετε στο σχεδιασμό του δικού σας προσαρμοσμένου πίνακα με βάση το Compute Module. Δεδομένου ότι αυτό θα είναι το πρώτο σας έργο, σας ενθαρρύνω ιδιαίτερα να πάρετε το σχέδιό μου και να το επεκτείνετε ώστε να περιλαμβάνει οποιοδήποτε πρόσθετο υλικό θέλετε.

Το πίσω μέρος του πίνακα έχει άφθονο χώρο για την προσθήκη των δικών σας εξαρτημάτων και για σχετικά μικρά έργα πιθανότατα δεν χρειάζεται καν να αυξήσετε τις διαστάσεις του πίνακα. Επίσης, σε περίπτωση που πρόκειται για αυτόνομο έργο και δεν χρειάζεστε μια φυσική κεφαλίδα GPIO στον πίνακά σας, μπορείτε εύκολα να το ξεφορτωθείτε και να εξοικονομήσετε χώρο στην επάνω πλευρά του PCB. Η κεφαλίδα GPIO είναι επίσης το μόνο στοιχείο που δρομολογείται μέσω του δεύτερου εσωτερικού στρώματος και η αφαίρεσή του το απελευθερώνει εντελώς.

Θα πρέπει να επισημάνω ότι έχω συναρμολογήσει και δοκιμάσει με επιτυχία έναν από τους πίνακες μόνος μου και έχω επαληθεύσει ότι όλα, συμπεριλαμβανομένης της κάμερας και της εξόδου HDMI, φαίνεται να λειτουργούν όπως αναμενόταν. Επομένως, εφόσον δεν κάνετε τεράστιες αλλαγές στον τρόπο που έχω δρομολογήσει τα πάντα, δεν πρέπει να έχετε κανένα πρόβλημα.

Σε περίπτωση που πρέπει να κάνετε κάποιες μεγάλες αλλαγές διάταξης, λάβετε υπόψη ότι τα περισσότερα ίχνη που πηγαίνουν στους συνδέσμους HDMI και κάμερας δρομολογούνται ως διαφορικά ζεύγη 100 Ohm. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να το λάβετε υπόψη σας σε περίπτωση που πρέπει να τα μετακινήσετε στον πίνακα. Επίσης, σημαίνει ότι ακόμη και αν αφήσετε την κεφαλίδα GPIO από το σχέδιό σας, πράγμα που σημαίνει ότι τώρα τα εσωτερικά στρώματα δεν θα περιέχουν ίχνη, χρειάζεστε PCB 4 επιπέδων για να επιτύχετε διαφορική αντίσταση κοντά στα 100 Ohm. Εάν δεν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε την έξοδο HDMI και την κάμερα, θα πρέπει να είστε σε θέση να πάτε με μια πλακέτα 2 στρώσεων, απαλλαγείτε από αυτές και να μειώσετε λίγο το κόστος των σανίδων.

Απλώς για αναφορά, οι σανίδες παραγγέλθηκαν από το ALLPCB με συνολικό πάχος 1,6 mm και δεν ζήτησα έλεγχο σύνθετης αντίστασης, καθώς πιθανότατα θα ανέβαζε αρκετά το κόστος και ήθελα επίσης να δω αν θα έχει σημασία. Επέλεξα επίσης χρυσό φινίρισμα για να διευκολύνω τη συγκόλληση των συνδετήρων στο χέρι, καθώς εγγυάται ότι όλα τα τακάκια θα είναι ωραία και επίπεδα.