Difference between revisions of "Matrix - Compact Kit/zh"

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(→‎测试温度传感器)
 
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|}
 
|}
  
−
==下载Matrix源码==
+
==硬件连接==
−
Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：https://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
===连接NanoPi 2===
−
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
+
参考下图连接模块：<br>
−
* nanopi分支用于支持NanoPi；
+
[[File:Matrix-Compact_Kit_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-Compact_Kit_nanopi2]]
−
* nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
+
−
* tiny4412分支用于支持Tiny4412；
+
−
* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；
+
  
−
在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例
+
==编译运行测试程序==
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
−
$ sudo apt-get install git
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
克隆Matrix配件代码仓库
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
$ apt-get update && apt-get install git
 
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
−
 
+
−
==与NanoPi 2连接使用==
+
−
===硬件连接===
+
−
参考下图连接模块Matrix-Compact_Kit和NanoPi 2：<br>
+
−
[[File:Matrix-Compact_Kit_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-Compact_Kit_nanopi2]]
+
  
−
===编译测试程序===
+
编译并安装Matrix：
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd matrix
 
$ cd matrix
−
$ git checkout nanopi2
+
$ make && make install
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
编译Matrix配件代码
+
运行测试程序：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
$ matrix-compact_kit
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
−
编译成功后库文件位于install/lib目录下，测试程序位于install/usr/bin目录下，硬件驱动模块位于modules目录。<br>
+
运行效果如下：<br>
−
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
+
−
 
+
−
===拷贝测试程序===
+
−
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
LED blinking 1
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
LED blinking 2
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
Button:  1 1 1
 +
ADC channel0: 550
 +
Compass angle: 328.5
 +
Pwm start
 +
Pwm stop
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
===测试LCD显示===
+
运行Qt程序，测试TFT屏：
−
将SD卡重新插入NanoPi 2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令。<br>
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd /modules
+
cd matrix/demo/nanopi-status
−
$ insmod fbtft_device.ko name=matrix-st7735s gpios=dc:58,reset:63,cs:59
+
./build.sh
−
$ sudo FRAMEBUFFER=/dev/fb-st7735s startx &
+
./run.sh /dev/fb-st7735s
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
fbtft_device是LCD驱动，成功加载驱动后，可以看到LCD被清屏。<br>
+
程序会显示出系统的基本信息，效果如下：<br>
−
startx命令会将1寸屏作为桌面显示设备，运行效果如下：<br>
+
[[File:st7735s-status.pnc|frameless|600px|st7735s-status]]
−
[[File:matrix-cpt_kit_result1.png|frameless|600px|matrix-cpt_kit_result_lcd]]
+
  
−
===控制LED===
+
==代码说明==
−
{| class="wikitable"
+
所有的开发板都共用一套Matrix代码，本模块的测试示例代码为matrix-compact_kit，内容如下:
−
|-
+
<syntaxhighlight lang="c">
−
|LED  || CPU GPIO || Linux索引号 || 物理索引号
+
int main(int argc, char ** argv)
−
|-
+
{
−
|红色LED1 || GPIOC10 || 74  || 33
+
    int board;
−
|-
+
   
−
|绿色LED2 || GPIOC9  || 73     || 31
+
     if ((board = boardInit()) < 0) {
−
|-  
+
        printf("Fail to init board\n");
−
|蓝色LED3 || GPIOC11 || 75     || 37
+
        return -1;
−
|-
+
     }
−
|黄色LED4 || GPIOC12 || 76     || 35
+
    testLED(board);
−
|}
+
     readButton();
−
以LED1为例，执行以下命令控制LED：
+
    readADC();
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
    readCompass();
−
$ cd /sys/class/gpio/
+
    testPWM(board);
−
$ echo 74 > export
+
    // readTemp();
−
$ echo out > gpio74/direction
+
    // testIR();
−
$ echo 1 > gpio74/value
+
   
 +
    return 0;
 +
}
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
1表示点亮LED1,0表示熄灭LED1。
+
API说明参考维基：[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
  
−
===读按键值===
+
==通过Python控制==
−
{| class="wikitable"
+
使用的Python版本为2.7.9。<br>
−
|-
+
克隆Matrix配件Python相关的库之前，需要先确保你的板可正常上网，并且已经安装好git；接着执行以下步骤安装Python相关的库文件
−
|按键 || CPU GPIO  || Linux索引号 || 物理索引号
+
−
|-
+
−
|KEY1 || GPIOC7    || 71  || 36
+
−
|-
+
−
|KEY2 || ALIVEGPIO2 || 162  || 38
+
−
|-
+
−
|KEY3 || ALIVEGPIO3 || 163  || 40
+
−
|}
+
−
以KEY1为例，执行以下命令读取按键值：
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd /sys/class/gpio/
+
$ apt-get install Python-dev libi2c-dev
−
$ echo 71 > export
+
−
$ echo in > gpio71/direction
+
−
$ cat gpio71/value
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
当KEY1按下时value=0，KEY1弹起时value=1。
 
  
−
===测试AD转换===
+
在开发板Debian系统上克隆matrix-python仓库：
−
执行以下命令获得Channel0的AD转换值：
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cd /modules
+
−
$ insmod pcf8591.ko
+
−
$ matrix-adc
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
通过旋转可调电阻可以改变AD转换值，运行效果如下：<br>
+
−
[[File:matrix-cpt_kit_result2.png|frameless|600px|matrix-cpt_kit_result_ad]]
+
−
 
+
−
===测试指南针===
+
−
执行以下命令获得当前方向：
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ matrix-compass
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
通过改变开发板的朝向可以获得不同的方向值，运行效果如下：<br>
+
−
[[File:matrix-cpt_kit_result3.png|frameless|600px|matrix-cpt_kit_result_cps]]
+
−
 
+
−
===测试温度传感器===
+
−
参考下图连接模块Matrix-Compact_Kit和温度传感器DS18B20：<br>
+
−
[[File:Matrix-Compact_Kit_ds18b20.jpg|frameless|600px|Matrix-Compact_Kit_ds18b20]]
+
−
 
+
−
执行以下命令操作温度传感器：
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cd /modules
+
−
$ insmod w1-gpio.ko
+
−
$ insmod w1-gpio-board.ko gpio=72
+
−
$ matrix-temp_sensor
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
gpio=72表示使用引脚GPIOC8，72是该引脚在Linux里的索引号。<br>
+
−
运行效果如下：<br>
+
−
[[File:matrix-temperature_sensor_result.png|frameless|600px|matrix-temperature_sensor_result]]
+
−
 
+
−
===测试红外接收头===
+
−
参考下图连接模块Matrix-Compact_Kit和红外接收头VS1833B：<br>
+
−
[[File:Matrix-Compact_Kit_vs1833b.jpg|frameless|600px|Matrix-Compact_Kit_vs1833b]]
+
−
 
+
−
执行以下命令操作红外接收头：
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ cd /modules
+
−
$ insmod matrix_ir_recv.ko gpio=92
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
gpio=92表示使用引脚GPIOC28，92是该引脚在Linux里的索引号。<br>
+
−
成功加载驱动后，会在/dev/input/目录下生成一个event设备节点，这里假设生成的设备节点为event1。<br>
+
−
 
+
−
开源软件input-utils可以读取event设备的数据，它的使用方法如下：<br>
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ apt-get install input-utils
+
−
$ input-events 1
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
1表示读设备节点event1。<br>
+
−
 
+
−
用一个普通的遥控器往模块发送数据，可看到运行效果如下：<br>
+
−
[[File:matrix-ir_receiver_result.png|frameless|600px|matrix-ir_receiver_result]]
+
−
 
+
−
===通过Python控制===
+
−
使用的Python版本为2.7.9。<br>
+
−
在NanoPi2上直接克隆Matrix配件Python相关的代码仓库
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix-python.git
 
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix-python.git
Line 309: Line 224:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd matrix-python/modules
 
$ cd matrix-python/modules
−
$ insmod pcf8591.ko
+
$ modprobe pcf8591
 
$ cd ../Matrix.pcf8591
 
$ cd ../Matrix.pcf8591
 
$ python setup.py install
 
$ python setup.py install
Line 323: Line 238:
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
通过改变开发板的朝向可以获得不同的方向值。
 
通过改变开发板的朝向可以获得不同的方向值。
−
 
−
 
−
==与NanoPi连接使用==
 
−
 
−
==与Tiny4412连接使用==
 
−
 
−
==与RaspberryPi连接使用==
 
−
 
−
==与Arduino连接使用==
 
  
 
==相关资料==
 
==相关资料==
−
*[Schematic]()
+
*[Schematic]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/9/94/Schematic-Martix_Compact_Kit.pdf Matrix - Compact Kit-Schematic.pdf])

Latest revision as of 06:04, 3 June 2016

English

1 介绍

Matrix-Compact Kit.png
  • Matrix - Compact Kit是一款紧凑、简洁的多功能开发者套件，该套件由一系列常用电气元件经过精心构建而成，色彩斑斓，资源丰富，包括了按键、LED、无源蜂鸣器、ADC、指南针、温度传感器、红外接收器、TFT等14种资源。该套件可以直接通过40pin排母和NanoPi、NanoPi2无缝对接，也适用于40Pin GPIO口的树莓派系列产品。除了丰富的板上资源以外，您还可以通过扩展的IO口外接模块，基于本产品开发出功能丰富的应用。

2 资源

Matrix - Compact Kit集成的元件如下

  • 0.9 TFT LCD
  • 轻触开关3个
  • 5mm LED4个
  • 无源蜂鸣器
  • ADC
  • 滑动变阻器
  • 40pin排母
  • 4pin排针---I2C接口
  • 4pin排针---UART接口
  • 3pin双排针---3.3V和GND
  • 18B20温度传感器
  • 红外接收器
  • 3pin排座10个---3个模拟IO,7个数字IO(其中两个可复用为PWM,四个复用为SPI 接口)
  • 指南针

3 特性

  • PCB尺寸（mm）：

Matrix-Compact Kit PCB.png

Matrix-Compact_Kit接口布局
  • 40pin排母GPIO管脚定义
Pin# Name Pin# Name
1 VDD_SYS_3.3V 2 VDD_5V
3 I2C0_SDA 4 VDD_5V
5 I2C0_SCL 6 DGND
7 GPIOB28 8 UART3_TXD
9 DGND 10 UART3_RXD
11 GPIOB29 12 GPIOB26
13 GPIOB30 14 DGND
15 GPIOB31 16 PWM2
17 VDD_SYS_3.3V 18 GPIOB27
19 SPI0_MOSI 20 DGND
21 SPI0_MISO 22 PWM0
23 SPI0_CLK 24 SPI0_CS
25 DGND 26 PWM1
27 I2C1_SDA 28 I2C1_SCL
29 GPIOC8 30 DGND
31 SPI2_CLK 32 GPIOC28
33 SPI2_CS 34 DGND
35 SPI2_MOSI 36 GPIOC7
37 SPI2_MISO 38 ALIVEGPIO2
39 DGND 40 ALIVEGPIO3
Matrix-Compact_Kit接口布局
  • 30pin排针管脚定义
Pin# Name Pin# Name Pin# Name
1 GND 2 VDD_5V 3 A1_PCF
4 GND 5 VDD_5V 6 A2_PCF
7 GND 8 VDD_5V 9 A3_PCF
10 GND 11 VDD_5V 12 D1_Pi11
13 GND 14 VDD_5V 15 D2_Pi26
16 GND 17 VDD_5V 18 D3_Pi16
19 GND 20 VDD_5V 21 D4_Pi19
22 GND 23 VDD_5V 24 D5_Pi21
25 GND 26 VDD_5V 27 D6_Pi23
28 GND 29 VDD_5V 30 D7_Pi24
18B20和红外接收接口布局
  • 18B20和红外接收管脚定义
模块 Pin# Name Pin# Name Pin# Name
18B20 1 VDD_5V 2 DATA 3 GND
红外接收管 1 DATA 2 GND 3 VDD_5V

4 硬件连接

4.1 连接NanoPi 2

参考下图连接模块：
Matrix-Compact_Kit_nanopi2

5 编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库： 

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix： 

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序： 

$ matrix-compact_kit

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下：

LED blinking 1
LED blinking 2
Button:  1 1 1
ADC channel0: 550
Compass angle: 328.5
Pwm start
Pwm stop

运行Qt程序，测试TFT屏： 

cd matrix/demo/nanopi-status
./build.sh
./run.sh /dev/fb-st7735s

程序会显示出系统的基本信息，效果如下：
st7735s-status

6 代码说明

所有的开发板都共用一套Matrix代码，本模块的测试示例代码为matrix-compact_kit，内容如下: 

int main(int argc, char ** argv)
{
    int board;
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
    testLED(board);
    readButton();
    readADC();
    readCompass();
    testPWM(board);
    // readTemp();
    // testIR();
 
    return 0;
}

API说明参考维基：Matrix API reference manual

7 通过Python控制

使用的Python版本为2.7.9。
克隆Matrix配件Python相关的库之前，需要先确保你的板可正常上网，并且已经安装好git；接着执行以下步骤安装Python相关的库文件 

$ apt-get install Python-dev libi2c-dev

在开发板Debian系统上克隆matrix-python仓库： 

$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix-python.git

克隆完成后会得到一个名为matrix-python的目录。

控制LED： 

$ cd matrix-python/Matrix.GPIO
$ python setup.py install
$ python test/matrix_output.py 33

可以看到红色LED闪烁了一下。

读按键KEY1： 

$ cd matrix-python/Matrix.GPIO
$ python setup.py install
$ python test/matrix_input.py 36

当KEY1按下时value=0，KEY1弹起时value=1。

测试AD转换： 

$ cd matrix-python/modules
$ modprobe pcf8591
$ cd ../Matrix.pcf8591
$ python setup.py install
$ python test/matrix_adc.py

通过旋转可调电阻可以改变AD转换值。

测试指南针： 

$ cd matrix-python/Matrix.I2C
$ python setup.py install
$ python test/matrix_compass.py

通过改变开发板的朝向可以获得不同的方向值。

8 相关资料

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