Электронный компонент:Плата BeagleBone Green (BBG)

Материал из Онлайн справочника
Перейти к: навигация, поиск

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter)
Перевел 1874 статей для сайта.

Контакты:

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Ambox content.png Черновик


Плата BeagleBone Green (BBG)[1]

BeagleBone Green cover 1.jpg

BeagleBone Green (BBG) – это одноплатный оупен-сорсный (от англ. «open-source», что значит «распространяемый по принципу открытого кода») компьютер, созданный совместными усилиями BeagleBone.org и Seeed Studio. В сущности, это производный продукт от платы BeagleBone Black. Плата BBG оснащена двумя Grove-коннекторами, благодаря чему к ней можно подключить различные модули семейства Grove. Чтобы освободить место для Grove-коннекторов, с BBG демонтировали HDMI-порт. Купить плату BeagleBone Black можно по этой ссылке.

Функционал

Характеристики

Варианты использования

  • Интернет вещей
  • Умный дом
  • Промышленное производство
  • Автоматизация и управление процессами
  • Интерфейс «человек-машина»
  • Хаб для датчиков
  • Робототехника

Вот несколько проектов, в которых используется BeagleBone Green:

Расположение компонентов

BeagleBone Green hardware layout.jpg
  • Порт USB – для использования BBG в качестве USB-хоста
  • Порт MicroUSB – для использования BBG в качестве USB-клиента
  • Светодиоды:
    • D2 – мигает в такт сердцебиению
    • D3 – загорается во время доступа к карте MicroSD
    • D4 – загорается во время активности процессора
    • D5 – загорается во время доступа к eMCC
  • Кнопка загрузки:
    • Если в BBG вставлена SD-карта, то BBG в первую очередь будет загружаться с нее. Если хотите загрузить BBG с eMMC, нажмите кнопку загрузки и включите питание
    • Чтобы использовать как обычную кнопку, подключите к GPIO_72
  • Grove-порт I2C – подключен к шине I2C2
  • Grove-порт UART – подключен к шине UART2
  • Последовательный порт для передачи отладочных данных – подключен к UART0; контакты PIN1-PIN6: GND, NC, NC, RX, TX, NC; контакт 1 находится ближе к USB-портам

Распиновка

Все цифровые I/O контакты BBG могут работать в 8 разных режимах (включая GPIO).

65 цифровых I/O контактов

В режиме GPIO все цифровые I/O контакты могут генерировать прерывания.

BeagleBone Green (BBG) PINMAP IO.png

ШИМ и таймеры

Восемь цифровых I/O контактов BBG можно использовать для генерации широтно-импульсной модуляции (ШИМ), чтобы с ее помощью управлять моторами или создавать псевдоаналоговое напряжение. Это не требует дополнительных циклов процессора (т.е. не взваливает на него дополнительную нагрузку).

BeagleBone Green (BBG) PINMAP TIMER.png

Входные аналоговые контакты

Убедитесь, что на входные аналоговые контакты подается напряжение не более 1.8 вольт. Это простой 12-битный аналогово-цифровой конвертер с 8 каналами, 7 из которых выведены на гребешки.

BeagleBone Green (BBG) PINMAP ANALOG.png

Интерфейсы UART

На плате есть отдельный гребешок с контактами UART0, который можно использовать для передачи отладочных данных. Кроме того, на гребешках есть еще пять UART-портов, но у одного из них передача данных возможна только в одном направлении.

BeagleBone Green (BBG) PINMAP UART.png

Интерфейсы I2C

Первый интерфейс I2C используется только для чтения EEPROM-памяти кейп-модулей. По этой причине его нельзя использовать для других цифровых I/O операций – это повредит считывание данных с EEPROM. Впрочем, этот интерфейс по-прежнему можно использовать для подключения других I2C-устройств с известными адресами.

Второй интерфейс UART можно использовать, не боясь помешать другим компонентам платы.

BeagleBone Green (BBG) PINMAP I2C.png

Интерфейсы SPI

Порты SPI позволяют передавать данные более быстро.

BeagleBone Green (BBG) PINMAP SPI.png

С чего начать

Примечание: Эта глава написана под Windows 10. Для других операционных систем инструкции будут отличаться, но не сильно.

Шаг 1: Подключите BBG через USB

Чтобы подключить BBG к компьютеру, используйте кабель MicroUSB, который идет в комплекте с платой. Это позволит и запитать плату, и установить канал для передачи данных. После этого BBG загрузит систему Linux, установленную на встроенной flash-памяти eMMC (2 или 4 Гб).

BBG будет действовать в качестве flash-накопителя, хранящего локальные копии документации и драйверов. Обратите внимание, что этот интерфейс не подходит для установки на SD-карту нового образа, но может быть использован для обновления параметров загрузки в файле «uEnv.txt».

После подключения питания должен загореться светодиод PWR. Кроме того, в течение следующих 10 секунд должны загореться и другие светодиоды (паттерн работы светодиодов зависит от настроек, стоящих по умолчанию):

Шаг 2: Установите драйверы

Драйверы нужны, чтобы дать вашей операционной системе доступ к Beagle через USB-порт:

  • Здесь драйверы для 64-битной Windows
  • Здесь драйверы для 32-битной Windows
  • Здесь драйверы для Mac OS X (устанавливаются оба набора драйверов)
  • Здесь драйверы для Linux (для этой ОС установка драйверов не требуется, но некоторые правила udev могут оказаться полезными)

Если у вас Windows, имейте в виду следующее:

  • Во время установки драйвера может 2-3 раза выскочить предупреждение о сертификации драйвера. Если выскочило, кликайте на «Ignore», «Install» или «Run»
  • О том, как узнать, какую версию Windows вы используете (32 бита или 64 бита), читайте тут
  • При использовании ОС без последнего пакета обновлений может выскочить ошибка «0xc000007b». В этом случае установите пакет и перезапустите Windows
  • Возможно, Windows потребуется перезагрузить
  • Эти драйверы протестированы для работы с Windows 10

Примечания:

  • Дополнительную информацию о коммуникации USB – Serial/JTAG при помощи кабеля FTDI смотрите тут; там же можно скачать соответствующие драйверы
  • Дополнительную информацию о коммуникации USB – Ethernet (виртуальный) смотрите тут и тут; там же можно скачать соответствующие драйверы

Шаг 3: Откройте веб-сервер, хранящийся на BeagleBone

Запустите Chrome или Firefox (Internet Explorer работать не будет) и откройте веб-сервер, запущенный на вашей плате. В результате загрузится страница, рассказывающая о способностях вашей платы. Для навигации по этой странице используйте клавиши со стрелками.

Кликните на http://192.168.7.2, чтобы запустить BBG. В старых версиях образа для запуска сети нужно извлечь диск «BEAGLE_BONE». В новых версиях образа этот шаг больше не требуется.

BeagleBone Green (BBG) launch.png

Шаг 4: IDE Cloud9

Для редактирования программ, установленных на BBG, можно воспользоваться средой разработки Cloud9. Чтобы открыть ее, кликните по этой ссылке.

Обновление до последней версии

Чтобы обновить прошивку BBG до последней версии, проделайте следующее:

Шаг 1: Загрузите последнюю версию образа

Сделать это можно отсюда. Этот образ весит достаточно много, поэтому загружка может занять 30 минут или больше. Загруженный файл будет иметь расширение «*.img.xz». Это посекторно сжатый образ SD-карты.

Шаг 2: Установите архиватор и разверните сжатый образ

Выберите версию, соответствующую вашей ОС, а затем загрузите и установите 7-zip. Далее воспользуйтесь скачанной утилитой, чтобы развернуть файл «*.img».

Шаг 3: Установите утилиту для записи прошивки на SD-карту

Загрузите и установите Win32 Disk Imager (Windows). Убедитесь, что загружаете бинарную версию.

Шаг 4: Запишите образ на SD-карту

Подключите карту MicroSD к компьютеру при помощи SD-адаптера. Затем при помощи Win32 Disk Imager запишите развернутый образ на свою SD-карту.

Win32 disk image.png

Чтобы запустить процесс записи, нажмите на кнопку «Write».

Win32 disk image process.png

Примечания:

  • Может выскочить предупреждение о повреждении устройства. Пока вы используете SD-карту только для записи, его можно проигнорировать
  • Плату BBG к ПК подключать не нужно
  • Запись образа займет до 10 минут

Шаг 5: Запишите на BBG прошивку с SD-карты

Отключите BBG от питания, а затем вставьте в нее SD-карту. Снова подключите питание к BBG. После этого плата начнет загружаться с SD-карты. Если вам не нужно записывать образ на встроенную flash-память eMMC, оставшуюся часть этой главы читать не нужно. Если нужно, то запустите плату и отредактируйте файл «/boot/uEnv.txt». В нем вот этот код...

##enable BBB: eMMC Flasher:
#cmdline=init=/opt/scripts/tools/eMMC/init-eMMC-flasher-v3.sh

...нужно поменять на этот:

##enable BBB: eMMC Flasher:
cmdline=init=/opt/scripts/tools/eMMC/init-eMMC-flasher-v3.sh

В результате четыре светодиода BBG начнут мигать следующим образом:

BeagleBone Green (BBG) flashing.gif

Примечание: Если светодиоды мигать не будут, нажмите на кнопку сброса.

Когда запись образа будет завершена, четыре светодиода USRx потухнут. Флэшер Debian последней версии автоматически выключит плату после завершения записи. Процесс может занять до 10 минут. Когда запись будет завершена, отключите плату от питания, выньте SD-карту и снова включите питание.

Система Grove

Grove – это система для сборки электротехнических проектов, использующая модульные блоки со стандартизированными коннекторами. Эта модульность упрощает подключение компонентов и, в конечном итоге, экспериментирование, поскольку создателю проекта уже не нужно возиться с пайкой и проводами-перемычками. Впрочем, как заявляют разработчики, Grove не низводит сборку проектов до простого подключения друг к другу модульных блоков. По их словам, для работы с Grove-модулями требуются определенные знания и экспертиза.

Ниже перечислены Grove-модули, хорошо работающие с BBG:

Кейпы (шилды) для BBG

Кейпы (от англ. «cape»; это аналог «шилда» в терминологии BeagleBone) – это подключаемые модули для плат семейства BeagleBone. Для BBG доступно несколько кейпов, включая кейпы с LCD-дисплеем, драйвером моторов, HDMI и т.д. Некоторые из них указаны в списке ниже:

FAQ

Вопрос 1: В чем разница между моделями BBG1 и BBG2?

BeagleBone Green (BBG) bbg12.png

В 2016 году у BeagleBone Green была обновлена память eMMC. В результате прошивка для BBG1 не подходит для BBG2. Но новая прошивка совместима и с BBG1, и с BBG2.

Полезные ссылки

Схемы и руководства

См.также

Внешние ссылки

  1. wiki.seeed.cc - BeagleBone Green