Difference between revisions of "NanoPi Duo/zh"

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|1  || MICN || SYS_3.3V ||              ||  ||1  ||  SPD || VDD_5V ||
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|2  || MICP || I2C0_SDA / GPIOA12 ||  ||  ||2  || LNK || VDD_5V ||
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|3  ||LOR  || I2C0_SCL / GPIOA11   ||  ||    ||3     || GND    ||
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|4  ||LOL  || GPIOG11         || 203 || ||4   || UART1_TX / GPIOG6 || 198
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|4  ||LOL  || LINEOUT_L         || 203 || ||4 || TD-  || UART1_TX / GPIOG6 || 198
 
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|5  || CVB || GND       ||        || ||5   || UART1_RX / GPIOG7 || 199   
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|6  ||TX1 || UART2_TX / GPIOA0 || 0    ||  ||6   || GPIOA6 || 6
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|6  ||TX1 || UART1_TX/GPIOG6 ||     ||  ||6 || RD-  || GPIOA6 || 6
 
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|7  || RX1|| UART2_RTS / GPIOA2 || 2  ||  ||7   || GND ||  
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|7  || RX1|| UART1_RX/GPIOG7 ||     ||  ||7 || DP2  || GND ||  
 
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|8  || MO || UART2_CTS / GPIOA3 || 3  ||  ||8   || UART1_RTS / GPIOG8 || 200
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|8  || MO || SPI1_MOSI/GPIOA15 ||     ||  ||8 ||DM2  || UART1_RTS / GPIOG8 || 200
 
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|9  ||MI  || SYS_3.3V        ||    ||  ||9   || UART1_CTS / GPIOG9 || 201
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|9  ||MI  || SIP1_MISO/GPIOA16  ||    ||  ||9 || DP3  || UART1_CTS / GPIOG9 || 201
 
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|10 || CLK|| SPI0_MOSI / GPIOC0 || 64  ||  ||10   || GND              ||
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|11 ||CS  || SPI0_MISO / GPIOC1 || 65  ||  ||11   || UART2_RX / GPIOA1  || 1
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|11 ||CS  || SPI1_CS/GPIOA13 ||     ||  ||11 || IOG11  || UART2_RX / GPIOA1  || 1
 
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|12 || SDA || SPI0_CLK / GPIOC2 || 66  ||  ||12   || SPI0_CS / GPIOC3  || 67
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|12 || SDA || I2C0_SDA ||   ||  ||12 || IRRX  || SPI0_CS / GPIOC3  || 67
 
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|13 || SCL || SYS_3.3V        ||      ||  ||13   || UART1_CTS / GPIOG9 || 201
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|13 || SCL || I2C0_SCL ||      ||  ||13 || GND  || GND  || 201
 
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|14 || GND || SPI0_MOSI / GPIOC0 || 64  ||  ||14   || GND              ||
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|14 || GND || GND      ||   ||  ||14 || 3V3 || SYS_3.3V    ||
 
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|15 || DTX || SPI0_MISO / GPIOC1 || 65  ||  ||15   || UART2_RX / GPIOA1 || 1
+
|15 || DTX || UART0_TX ||   ||  ||15 || 5Vin || VDD_5V ||  
 
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|16 || DRX || SPI0_CLK / GPIOC2 || 66  ||  ||16   || SPI0_CS / GPIOC3   || 67
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|16 || DRX || UART0_RX ||   ||  ||16 || 5Vin  || VDD_5V   ||  
 
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Revision as of 11:39, 13 July 2017

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1 介绍

概览
正面
背面
  • NanoPi Duo（以下简称Duo）是友善之臂团队面向创客、嵌入式爱好者，电子艺术家、发烧友等群体推出的又一款完全开源的掌上创客神器。它采用全志Coretex-A7处理器H2+，内置Mali400MP2 GPU，集成512MB DDR3内存.
  • NanoPi Duo外观小巧精致，尺寸仅有25.4x50mm，板子引出了网口、双路USB接口、音频接口等常用接口，支持从MicroSD卡启动运行系统。

2 资源特性

  • CPU: Allwinner H2+, Quad-core Cortex-A7
  • DDR3 RAM: 512MB
  • Connectivity: 10/100M Ethernet
  • Wifi：XR819
  • USB Host: 2.54mm pin x2
  • MicroSD Slot x 1
  • MicroUSB: OTG and power input
  • Debug Serial Port:2.54mm pitch pin header
  • Audio input/output Port: 2.54mm pitch pin header
  • GPIO: 2.54mm spacing 24pin, It includes UART, SPI, I2C, IO etc
  • PC Size: 25.4 x 50mm
  • Power Supply: DC 5V/2A
  • Temperature measuring range: -40℃ to 80℃
  • OS/Software: U-boot，Ubuntu-Core
  • Weight: xxg(WITHOUT Pin-headers)

3 接口布局和尺寸

3.1 接口布局

NanoPi Duo接口布局
pinout
  • GPIO管脚定义
Number# Pin Name Linux gpio Number# Pin Name Linux gpio
1 MICN MIC_N 1 SPD
2 MICP MIC_P 2 LNK VDD_5V
3 LOR LINEOUT_R 3 TD+ GND
4 LOL LINEOUT_L 203 4 TD- UART1_TX / GPIOG6 198
5 CVB CVBS 5 RD+ UART1_RX / GPIOG7 199
6 TX1 UART1_TX/GPIOG6 6 RD- GPIOA6 6
7 RX1 UART1_RX/GPIOG7 7 DP2 GND
8 MO SPI1_MOSI/GPIOA15 8 DM2 UART1_RTS / GPIOG8 200
9 MI SIP1_MISO/GPIOA16 9 DP3 UART1_CTS / GPIOG9 201
10 CLK SPI1_CLK/GPIOA14 10 DM3 GND
11 CS SPI1_CS/GPIOA13 11 IOG11 UART2_RX / GPIOA1 1
12 SDA I2C0_SDA 12 IRRX SPI0_CS / GPIOC3 67
13 SCL I2C0_SCL 13 GND GND 201
14 GND GND 14 3V3 SYS_3.3V
15 DTX UART0_TX 15 5Vin VDD_5V
16 DRX UART0_RX 16 5Vin VDD_5V


说明
  1. SYS_3.3V: 3.3V电源输出
  2. VDD_5V: 5V电源输入/输出。当电压大于MicroUSB时，向板子供电，否则板子从MicroUSB取电。输入范围：4.7～5.6V
  3. 全部信号引脚均为3.3V电平，输出电流为5mA,可以带动小负荷模块，io都不能带负载
  4. 更详细的信息请查看原理图

3.2 机械尺寸

NanoPi-Duo-1606-dimensions.png

详细尺寸：pcb的dxf文件

4 快速入门

4.1 准备工作

要开启你的NanoPi Duo新玩具，请先准备好以下硬件

  • NanoPi Duo主板
  • microSD卡/TF卡: Class10或以上的 8GB SDHC卡
  • 一个microUSB接口的外接电源，要求输出为5V/2A（可使用同规格的手机充电器）
  • 一台电脑，需要联网，建议使用Ubuntu 14.04 64位系统

4.2 经测试使用的TF卡

制作启动NanoPi Duo的TF卡时，建议Class10或以上的 8GB SDHC卡。以下是经友善之臂测试验证过的高速TF卡：

  • SanDisk闪迪 TF 8G Class10 Micro/SD 高速 TF卡：

SanDisk MicroSD 8G

  • SanDisk闪迪 TF128G 至尊高速MicroSDXC TF 128G Class10 48MB/S:

SanDisk MicroSD 128G

  • 川宇 8G手机内存卡 8GTF卡存储卡 C10高速class10 micro SD卡：

chuanyu MicroSD 8G

4.3 制作一张带运行系统的TF卡

4.3.1 下载系统固件

首先访问下载地址下载需要的固件文件(officail-ROMs目录)和烧写工具(tools目录)：

使用以下固件：
nanopi-duo_ubuntu-core-xenial_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统固件，使用Linux-4.x.y内核
烧写工具：
win32diskimager.rar Windows平台下的系统烧写工具，Linux平台下可以用dd命令烧写系统

4.3.2 制作Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统TF卡

将Ubuntu系统固件和烧写工具win32diskimager.rar分别解压，在Windows下插入TF卡（限4G及以上的卡)，以管理员身份运行 win32diskimager 工具， 在win32diskimager工具的界面上，选择你的TF卡盘符，选择系统固件，点击 Write 按钮烧写即可。烧写完成后，将制作好TF卡插入NanoPi Duo，使用USB供电(5V/2A)， NanoPi Duo会上电自动开机，看到板上的蓝色LED闪烁，这说明系统已经开始启动了。

5 Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统的使用

5.1 运行Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统

  • 如果您需要进行内核开发，你最好选购一个串口配件，连接了串口，则可以通过串口终端对Duo进行操作。以下是串口的接法，接上串口，即可调试。接上串口后你可以选择从串口模块的DC口或者从Duo的MicroUSB口进行供电：

PSU-ONECOM-Duo

  • Ubuntu-Core默认帐户：

普通用户： 

   用户名: pi
   密码: pi

root用户： 

   用户名: root
   密码: fa

duo-login
默认会以 pi 用户自动登录，你可以使用 sudo npi-config 命令取消自动登录。

  • 更新软件包：
$ sudo apt-get update

5.2 扩展TF卡文件系统

第一次启动系统时，系统会自动扩展文件系统分区，请耐心等待，TF卡的容量越大，需要等待的时间越长，进入系统后执行下列命令查看文件系统分区大小： 

$ df -h

5.3 使用npi-config配置系统

npi-config是一个命令行下的系统配置工具，可以对系统进行一些初始化的配置，可配置的项目包括：用户密码、系统语言、时区、Hostname、SSH开关、自动登录选项、硬件接口(Serial/I2C/SPI/PWM/I2S)使能等，在命令行执行以下命令即可进入: 

$ sudo npi-config

npi-config的显示界面如下：
npi-config

5.4 连接有线网络

Duo在加电开机前如果已正确的连接网线，则系统启动时会自动获取IP地址，如果没有连接网线、没有DHCP服务或是其它网络问题，则会导致获取IP地址失败，同时系统启动会因此等待约15~60秒的时间。 手动获取IP地址 

$ dhclient eth0

5.5 连接USB WiFi

系统默认已经支持市面上众多常见的USB WiFi，想知道你的USB WiFi是否可用只需将其接在Duo上即可，已测试过的USB WiFi型号如下：

序号 型号
1 RTL8188CUS/8188EU 802.11n WLAN Adapter
2 RT2070 Wireless Adapter
3 RT2870/RT3070 Wireless Adapter
4 RTL8192CU Wireless Adapter
5 小米WiFi mt7601
  • 查看网络设备列表
$ sudo nmcli dev

注意，如果列出的设备状态是 unmanaged 的，说明网络设备不受NetworkManager管理，你需要清空 /etc/network/interfaces下的网络设置,然后重启.

  • 开启WiFi
$ sudo nmcli r wifi on
  • 扫描附近的 WiFi 热点
$ sudo nmcli dev wifi
  • 连接到指定的 WiFi 热点
$ sudo nmcli dev wifi connect "SSID" password "PASSWORD"

请将 SSID和 PASSWORD 替换成实际的 WiFi名称和密码。
连接成功后，下次开机，WiFi 也会自动连接。

更详细的NetworkManager使用指南可参考这篇维基：Use NetworkManager to configure network settings

5.6 SSH登录

Duo没有任何图形界面输出的接口，如果你没有串口模块，可以通过SSH协议登录Duo。假设通过路由器查看到Duo的IP地址为192.168.1.230，你可以在PC机上执行如下命令登录Duo: 

$ ssh root@192.168.1.230

密码为fa。

5.7 连接USB摄像头模块(FA-CAM202)使用

USB camera
FA-CAM202是一款200万像素的USB摄像头模块，参考维基Matrix - USB_Camera(FA-CAM202)。
启动系统，连接网络，以root用户登录终端并编译运行mjpg-streamer: 

$ su root
$ cd /root/mjpg-streamer
$ make
$ ./start.sh

mjpg-streamer是一个开源的网络视频流服务器，在板子上成功运行mjpg-streamer后会打印下列信息: 

 
 i: Using V4L2 device.: /dev/video0
 i: Desired Resolution: 1280 x 720
 i: Frames Per Second.: 30
 i: Format............: YUV
 i: JPEG Quality......: 90
 o: www-folder-path...: ./www/
 o: HTTP TCP port.....: 8080
 o: username:password.: disabled
 o: commands..........: enabled

假设Duo的IP地址为192.168.1.123，在PC的浏览器中输入 192.168.1.123:8080 就能浏览摄像头采集的画面了，效果如下:
mjpg-streamer-cam500a
mjpg-streamer是用libjpeg对摄像头数据进行软编码，你可以使用ffmpeg对摄像头数据进行硬编码(注意: 硬编码功能仅支持使用Linux-3.4.y的系统固件)，这样能大大降低CPU的占用率并提高编码速度: 

$ su root
$ ffmpeg -t 30 -f v4l2 -channel 0 -video_size 1280x720 -i /dev/video0 -pix_fmt nv12 -r 30 -b:v 64k -c:v cedrus264 test.mp4

默认会录制30秒的视频，输入q能终止录制。录制完成后会在当前目录生成一个名为test.mp4的视频文件，可将其拷贝到PC上进行播放验证。

5.8 命令行查看CPU工作温度

在串口终端执行如下命令，可以快速地获取CPU的当前温度和运行频率等信息： 

$ cpu_freq

5.9 通过Rpi-Monitor查看系统状态

Ubuntu-Core系统里已经集成了Rpi-Monitor，该服务允许用户在通过浏览器查看开发板系统状态。
假设Duo的IP地址为192.168.1.230，在PC的浏览器中输入下述地址: 

192.168.1.230:8888

可以进入如下页面:
rpi-monitor
用户可以非常方便地查看到系统负载、CPU的频率和温度、可用内存、SD卡容量等信息。

5.10 通过WiringNP测试GPIO

wiringPi库最早是由Gordon Henderson所编写并维护的一个用C语言写成的类库，除了GPIO库，还包括了I2C库、SPI库、UART库和软件PWM库等，由于wiringPi的API函数和arduino非常相似，这也使得它广受欢迎。 wiringPi库除了提供wiringPi类库及其头文件外，还提供了一个命令行工具gpio：可以用来设置和读写GPIO管脚，以方便在Shell脚本中控制GPIO管脚。
我们在Duo系统中集成了这个工具以便客户测试GPIO管脚。详细信息请参看 WiringNP

6 如何编译Ubuntu-Core with Qt-Embedded系统

6.1 使用开源社区主线BSP

Duo现已支持使用Linux-4.x.y内核，并使用Ubuntu Core 16.04，关于H2+芯片系列开发板使用主线U-boot和Linux-4.x.y的方法，请参考维基：Mainline U-boot & Linux

7 使用扩展配件及编程示例

8 3D 打印外壳

9 资源链接

9.1 手册原理图等开发资料

  • 原理图
  • 尺寸图
  • 芯片手册
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