Difference between revisions of "BakeBit - NanoHat Hub/zh"

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[[BakeBit - NEO Hub|English]]
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[[BakeBit - NanoHat Hub|English]]
 
==介绍==
 
==介绍==
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* NanoHat-Hub是一个专为NanoPi NEO量身设计的接口扩展模块。NanoHat-Hub通过I2C接口和NEO通讯，作为从设备的单片机MEGA328扮演NEO和传感器模块之间翻译官的角色，HUB提供了三个I2C接口、三个模拟接口，两个串口（一个NEO串口，一个单片机串口）和四个数字接口。传感器模块通过4Pin的连接线直接接在NanoHat-hub上。
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* NanoHat Hub是一个专为NanoPi NEO/Air量身设计的接口扩展模块。NanoHat Hub通过I2C接口和NEO通讯，作为从设备的单片机MEGA328P扮演NEO和传感器模块之间翻译官的角色，翻译I2C总线上接收到的数据或命令并执行对应的操作。
−
* 连接NanoPi NEO和传感器的扩展板，NanoHat扩展板直接插在NanoPi NEO上面，通过I2C接口、串口、数字/模拟接口建立传感器与NEO之间的数据传输。所有的模块可以通过4个引脚的连接线直接连接到NanoHat扩展板接口上。
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* NanoHat Hub提供了三个I2C接口、三个模拟接口，两个串口（一个NEO串口，一个单片机串口）和四个数字接口。
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* NanoHat扩展板带有三路I2C接口，三路模拟接口，四路数字接口，两路串口。
+
* 连接NanoPi NEO/Air和传感器模块的扩展板，NanoHat Hub扩展板直接插在NanoPi NEO上面，所有的模块可以通过4个引脚的连接线直接连接到NanoHat Hub扩展板接口上,通过I2C接口、串口、数字/模拟接口建立传感器模块与NEO/Air之间的数据传输。
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[[File:BakeBit - NEO Hub.jpg|thumb|BakeBit - NEO Hub]]
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*固件使用Arduino IDE集成开发环境开发，并完全开源。
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[[File:BakeBit - NEO Hub.jpg|thumb|BakeBit - NanoHat Hub]]
  
 
==特性==
 
==特性==
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* 3个2.0mm 4Pin I2C接口端子
 
* 3个2.0mm 4Pin I2C接口端子
 
* 3个2.0mm 4Pin 模拟接口端子
 
* 3个2.0mm 4Pin 模拟接口端子
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* 1个2.0mm NEO_URAT接口端子
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* 1个2.0mm URAT-NEO接口端子
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* 1个2.0mm Hub_URAT接口端子
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* 1个2.0mm URAT-Hub接口端子
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* 4个2.0mm 模拟接口端子
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* 4个2.0mm 数字接口端子
 
* PCB尺寸（mm）：40x40
 
* PCB尺寸（mm）：40x40
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[[File:BakeBit - NEO Hub_Top_PCB.png | frameless|350px|BakeBit - NEO Hub_Top]]
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* [http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/a/ad/2.0mm_smt_4pin.jpg 2.0mm 4Pin 接口端子尺寸文件]
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[[File:BakeBit - NEO Hub_Bottom_PCB.png | frameless|350px|BakeBit - NEO Hub_Bottom]]
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[[File:BakeBit - NEO Hub_Top_PCB.png | frameless|350px|NanoHat Hub_Top]]
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[[File:BakeBit - NEO Hub_Bottom_PCB.png | frameless|350px|NanoHat Hub_Bottom]]
  
 
* 引脚说明:
 
* 引脚说明:
−
* '''12 Pin排针引脚定义：'''
+
* '''24 Pin排针引脚定义：'''
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
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|Pin# || Name || Linux gpio ||Pin#  || Name || Linux gpio     
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|Pin# || Name ||Pin#  || Name      
 
|-
 
|-
−
|1    || SYS_3.3V   ||    ||2    || VDD_5V ||
+
|1    || SYS_3.3V       ||2    || VDD_5V  
 
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|-
−
|3    || I2C0_SDA   ||    ||4    || VDD_5V ||
+
|3    || I2C0_SDA       ||4    || VDD_5V  
 
|-  
 
|-  
−
|5    || I2C0_SCL   ||    ||6    || GND    ||
+
|5    || I2C0_SCL       ||6    || GND     
 
|-
 
|-
−
|7    || GPIOG11   || 203 ||8    || UART1_TX/GPIOG6 || 198
+
|7    || GPIOG11     ||8    || UART1_TX/GPIOG6  
 
|-
 
|-
−
|9    || GND        ||    ||10    || UART1_RX/GPIOG7 || 199 
+
|9    || GND        ||10    || UART1_RX/GPIOG7  
 
|-
 
|-
−
|11  || UART2_TX/GPIOA0  || 0      ||12    || PWM1/GPIOA6 || 6
+
|11  || UART2_TX/GPIOA0  ||12    || PWM1/GPIOA6  
 
|-
 
|-
−
|13  || UART2_RTS/GPIOA2 || 2      ||14    || GND ||
+
|13  || UART2_RTS/GPIOA2 ||14    || GND  
 
|-
 
|-
−
|15  || UART2_CTS/GPIOA3 || 3      ||16    || UART1_RTS/GPIOG8 || 200
+
|15  || UART2_CTS/GPIOA3 ||16    || UART1_RTS/GPIOG8  
 
|-
 
|-
−
|17  || SYS_3.3V        ||        ||18    || UART1_CTS/GPIOG9 || 201
+
|17  || SYS_3.3V        ||18    || UART1_CTS/GPIOG9  
 
|-
 
|-
−
|19  || SPI0_MOSI/GPIOC0 || 64    ||20    || GND             ||
+
|19  || SPI0_MOSI/GPIOC0 ||20    || GND            
 
|-
 
|-
−
|21  || SPI0_MISO/GPIOC1 || 65    ||22    || UART2_RX/GPIOA1  || 1
+
|21  || SPI0_MISO/GPIOC1 ||22    || UART2_RX/GPIOA1   
 
|-
 
|-
−
|23  || SPI0_CLK/GPIOC2 || 93    ||24    || SPI0_CS/GPIOC3  || 67
+
|23  || SPI0_CLK/GPIOC2 ||24    || SPI0_CS/GPIOC3   
 
|}
 
|}
  
−
* '''24 Pin排针引脚定义：'''
+
* '''12 Pin排针引脚定义：'''
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
 
|Pin# || Name    ||    Description           
 
|Pin# || Name    ||    Description           
 
|-
 
|-
−
|1    || VDD_5V  ||    5V Power Out       
+
|1    || VDD_5V  ||    5V Power In/Out       
 
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|-
−
|2    || USB-DP1 ||    USB1 DP Signal    
+
|2---11   || NC ||    Not Connected    
 
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−
|3   || USB-DM1  ||   USB1 DM Signal   
+
|12   || GND      || 0V                           
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|}
 +
 
 +
[[File:BakeBit - NEO Hub1.jpg|thumb|600px|BakeBit - NanoHat Hub接口]]
 +
*每个BakeBit接口端子使用标准的2.0mm间距的4个引脚的插座，详细引脚定义如下所示：
 +
 
 +
* '''I2C接口引脚定义'''
 +
顶部一排（右图标识为1、2、3的接口）为3个5V电平的I2C接口，每个I2C接口的左侧第1个引脚为SCL，第2个引脚为SDA，第3个引脚为5V，第4个引脚为GND。
 +
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|4    || USB-DP2  ||   USB2 DP Signal   
+
|引脚 ||名称 || 描述
 
|-
 
|-
−
|5    || USB-DM2  ||   USB2 DM Signal   
+
|1 ||SCL  || SCL
 
|-
 
|-
−
|6    || GPIOL11/IR-RX  || GPIOL11 or IR Receive
+
|2 || SDA  || SDA
 
|-
 
|-
−
|7    || SPDIF-OUT/GPIOA17  || GPIOA17 or SPDIF-OUT
+
|3 || 5V    || 电源5V
 
|-
 
|-
−
|8    || MICIN1P   || Microphone Positive Input   
+
|4 || GND   || 地
 +
|}
 +
* '''模拟接口引脚定义'''
 +
第2排（右图标识为4、5、6的接口）为3个模拟接口，每个模拟接口的左侧第1个引脚为An，第2个引脚为An+1，第3个引脚为5V，第4个引脚为GND。<br />
 +
例如丝印为A0/A1的端子，表示端子的左侧第1个引脚为A0，第2个引脚为A1，习惯上为我们把这个A0/A1接口简称为模拟端子A0。
 +
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|9    || MICIN1N    || Microphone Negative Input   
+
|引脚 ||名称 || 描述
 
|-
 
|-
−
|10    || LINEOUTR  || LINE-OUT Right Channel Output 
+
|1 || An  || 模拟引脚An
 
|-
 
|-
−
|11    || LINEOUTL  || LINE-OUT Left Channel Output 
+
|2 || An+1    || 模拟引脚An+1
 
|-
 
|-
−
|12   || GND       || 0V                           
+
|3 || 5V   || 电源5V
 +
|-
 +
|4 || GND   || 地
 
|}
 
|}
 +
* '''UART接口引脚定义'''
 +
NanoHat Hub有2个UART接口，第3排的第1个（图上标识为7的接口）为NanoPi NEO板的UART口，第2个（图上标识为8的接口）为NanoHat Hub板的UART口。<br />
 +
另外，NanoHat Hub板的UART口可以作为数字接口D0/D1使用。<br />
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|引脚 ||名称 || 描述
 +
|-
 +
|1 ||Rx  || 串口接收引脚
 +
|-
 +
|2 || Tx    || 串口发送引脚
 +
|-
 +
|3 || 5V    || 电源5V
 +
|-
 +
|4 ||  GND  || 地
 +
|}
 +
* '''数字接口引脚定义'''
 +
其余的（图上标识为9、10、11、12的接口）接口为4个数字引脚接口，接口的左侧第1个引脚为Dn，第2个引脚为Dn+1，第3个引脚为5V，第4个引脚为GND。<br />
 +
例如丝印为D2/D3的端子，表示接口的左侧第1个引脚为D2，第2个引脚为D3，习惯上为我们把这个接口D2/D3简称为数字端子D2。<br />
 +
5个数字引脚D2-D6中，引脚D3、D5、D6引脚可以作为PWM引脚使用。
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|引脚 ||名称 || 描述
 +
|-
 +
|1 || Dn  || 数字引脚Dn
 +
|-
 +
|2 || Dn+1    || 数字引脚Dn+1
 +
|-
 +
|3 || 5V    || 电源5V
 +
|-
 +
|4 || GND  || 地
 +
|}
 +
 +
==使用方法==
 +
BakeBit - NanoHat Hub与NanoPi NEO/Air具有相同的尺寸，可直接堆叠在NanoPi NEO/Air上。<br \>
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BakeBit - NanoHat Hub连接NanoPi NEO/Air的使用方法参考以下链接：[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit/zh BakeBit - NanoHat Hub连接NanoPi NEO的使用方法]
 +
 +
==支持的模块==
 +
可以和BakeBit - NanoHat Hub连接使用的模块如下：
 +
* 1、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Button/zh 按键模块]
 +
* 2、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Buzzer/zh 蜂鸣器模块]
 +
* 3、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Green_LED/zh 绿色LED模块]
 +
* 4、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_JoyStick/zh 摇杆模块]
 +
* 5、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_LED_Bar/zh LED Bar模块]
 +
* 6、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Light_Sensor/zh 光敏模块]
 +
* 7、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_OLED_128x64/zh OLED模块]
 +
* 8、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Red_LED/zh 红色LED模块]
 +
* 9、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Rotary_Angle_Sensor/zh 旋转角度模块]
 +
* 10、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Servo/zh 舵机模块]
 +
* 11、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Sound_Sensor/zh 声音模块]
 +
* 12、[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/BakeBit_-_Ultrasonic_Ranger/zh 超声波模块]
 +
 +
==升级NanoHat Hub固件==
 +
升级BakeBit固件的实质是，将新版本的固件文件（名为bakebit_firmware.hex）烧写到NanoHat Hub的芯片内，下面的内容是具体的步骤: <br />
 +
先在NanoPi NEO上安装 avrdude:
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
apt-get install avrdude
 +
</syntaxhighlight>
  
−
==硬件连接==
+
再用vi编辑配置文件 /etc/avrdude.conf，在文件最末尾加入如下内容:
−
===连接NanoPi NEO===
+
<syntaxhighlight lang="bash">
−
参考下图连接模块：<br>
+
# Linux GPIO configuration for avrdude.
−
[[File:BakeBit - NEO Hub_NEO.jpg|frameless|600px|BakeBit - NEO Hub_NEO]]
+
# Change the lines below to the GPIO pins connected to the AVR.
 +
programmer
 +
  id    = "nanopineo";
 +
  desc  = "Use the Linux sysfs interface to bitbang GPIO lines";
 +
  type  = "linuxgpio";
 +
  reset = 67;
 +
  sck   = 66;
 +
  mosi  = 64;
 +
  miso  = 65;
 +
;
 +
</syntaxhighlight>
  
−
==代码说明==
+
然后进入Firmware目录，执行firmware_update.sh脚本上传固件:
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
cd ~/BakeBit/Firmware
 +
./firmware_update.sh
 +
</syntaxhighlight>
 +
根据脚本的提示选择y,  固件更新成功的提示如下所示：<br />
 +
[[File:BakeBit-UpdateFirmware.jpg|frameless|500px]]<br />
 +
正如你所见，固件是一个名为.hex的二进制文件，你可以使用脚本 new_fw_search.sh 在线检查一下官方是否有新版本。<br />
  
 +
==使用Arduino IDE编译固件==
 +
1) 先在电脑上安装Arduino IDE，Arduino IDE到这里下载: <br />
 +
https://www.arduino.cc/en/Main/Software<br />
 +
<br />
 +
2) 把BakeBit/Firmware/Source/下的FastLED-FastLED3.1目录复制到Arduino IDE安装目录下的libraries子目录，在macOS下该路径为: /Applications/Arduino.app/Contents/Java/libraries/ <br />
 +
<br />
 +
3) 用Arduino IDE打开BakeBit项目文件：<br />
 +
BakeBit/Firmware/Source/bakebit_v1.0.0/bakebit_v1.0.0.ino<br />
 +
<br />
 +
4) 在Arduino上进入Tools菜单，把Board的类型改为Arduino Nano:<br />
 +
[[File:BakeBit-ArduinoBoardType.jpg|frameless|500px]]<br />
 +
5) 在Arduino上进入Sketch菜单，选择 Export Compliled Binary，Arduino将执行编译。<br /> <br />
 +
6) 编译成功后，在源代码目录下， 会生成一个名为bakebit_v1.0.0.ino.eightanaloginputs.hex的二进制文件，将其更名为 bakebit_firmware.hex，上传到NanoPi NEO上并覆盖BakeBit/Firmware/下的同名文件，用上一章节介绍的方法，执行firmware_update.sh脚本重新烧写固件即可。 <br />
  
 
==相关资料==
 
==相关资料==
 +
*[Schematic]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/6/60/SCHEMATIC_NanoHat-Hub.pdf SCHEMATIC_NanoHat Hub.pdf])
 +
*[Dimensional]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/File:Dimensional_NanoHat_Hub.dxf Dimensional_NanoHat Hub.dxf])
 +
*[Dimensional]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/a/ad/2.0mm_smt_4pin.jpg 2.0mm 4Pin 接口尺寸图])

Latest revision as of 01:57, 5 July 2018

English

1 介绍

  • NanoHat Hub是一个专为NanoPi NEO/Air量身设计的接口扩展模块。NanoHat Hub通过I2C接口和NEO通讯，作为从设备的单片机MEGA328P扮演NEO和传感器模块之间翻译官的角色，翻译I2C总线上接收到的数据或命令并执行对应的操作。
  • NanoHat Hub提供了三个I2C接口、三个模拟接口，两个串口（一个NEO串口，一个单片机串口）和四个数字接口。
  • 连接NanoPi NEO/Air和传感器模块的扩展板，NanoHat Hub扩展板直接插在NanoPi NEO上面，所有的模块可以通过4个引脚的连接线直接连接到NanoHat Hub扩展板接口上,通过I2C接口、串口、数字/模拟接口建立传感器模块与NEO/Air之间的数据传输。
  • 固件使用Arduino IDE集成开发环境开发，并完全开源。
BakeBit - NanoHat Hub

2 特性

  • 兼容NEO的尺寸和接口
  • 3个2.0mm 4Pin I2C接口端子
  • 3个2.0mm 4Pin 模拟接口端子
  • 1个2.0mm URAT-NEO接口端子
  • 1个2.0mm URAT-Hub接口端子
  • 4个2.0mm 数字接口端子
  • PCB尺寸（mm）：40x40
  • 2.0mm 4Pin 接口端子尺寸文件

NanoHat Hub_Top NanoHat Hub_Bottom

  • 引脚说明:
  • 24 Pin排针引脚定义：
Pin# Name Pin# Name
1 SYS_3.3V 2 VDD_5V
3 I2C0_SDA 4 VDD_5V
5 I2C0_SCL 6 GND
7 GPIOG11 8 UART1_TX/GPIOG6
9 GND 10 UART1_RX/GPIOG7
11 UART2_TX/GPIOA0 12 PWM1/GPIOA6
13 UART2_RTS/GPIOA2 14 GND
15 UART2_CTS/GPIOA3 16 UART1_RTS/GPIOG8
17 SYS_3.3V 18 UART1_CTS/GPIOG9
19 SPI0_MOSI/GPIOC0 20 GND
21 SPI0_MISO/GPIOC1 22 UART2_RX/GPIOA1
23 SPI0_CLK/GPIOC2 24 SPI0_CS/GPIOC3
  • 12 Pin排针引脚定义：
Pin# Name Description
1 VDD_5V 5V Power In/Out
2---11 NC Not Connected
12 GND 0V
BakeBit - NanoHat Hub接口
  • 每个BakeBit接口端子使用标准的2.0mm间距的4个引脚的插座，详细引脚定义如下所示：
  • I2C接口引脚定义

顶部一排（右图标识为1、2、3的接口）为3个5V电平的I2C接口，每个I2C接口的左侧第1个引脚为SCL，第2个引脚为SDA，第3个引脚为5V，第4个引脚为GND。

引脚 名称 描述
1 SCL SCL
2 SDA SDA
3 5V 电源5V
4 GND 地
  • 模拟接口引脚定义

第2排（右图标识为4、5、6的接口）为3个模拟接口，每个模拟接口的左侧第1个引脚为An，第2个引脚为An+1，第3个引脚为5V，第4个引脚为GND。
例如丝印为A0/A1的端子，表示端子的左侧第1个引脚为A0，第2个引脚为A1，习惯上为我们把这个A0/A1接口简称为模拟端子A0。

引脚 名称 描述
1 An 模拟引脚An
2 An+1 模拟引脚An+1
3 5V 电源5V
4 GND 地
  • UART接口引脚定义

NanoHat Hub有2个UART接口，第3排的第1个（图上标识为7的接口）为NanoPi NEO板的UART口，第2个（图上标识为8的接口）为NanoHat Hub板的UART口。
另外，NanoHat Hub板的UART口可以作为数字接口D0/D1使用。

引脚 名称 描述
1 Rx 串口接收引脚
2 Tx 串口发送引脚
3 5V 电源5V
4 GND 地
  • 数字接口引脚定义

其余的（图上标识为9、10、11、12的接口）接口为4个数字引脚接口，接口的左侧第1个引脚为Dn，第2个引脚为Dn+1，第3个引脚为5V，第4个引脚为GND。
例如丝印为D2/D3的端子，表示接口的左侧第1个引脚为D2，第2个引脚为D3，习惯上为我们把这个接口D2/D3简称为数字端子D2。
5个数字引脚D2-D6中，引脚D3、D5、D6引脚可以作为PWM引脚使用。

引脚 名称 描述
1 Dn 数字引脚Dn
2 Dn+1 数字引脚Dn+1
3 5V 电源5V
4 GND 地

3 使用方法

BakeBit - NanoHat Hub与NanoPi NEO/Air具有相同的尺寸，可直接堆叠在NanoPi NEO/Air上。
BakeBit - NanoHat Hub连接NanoPi NEO/Air的使用方法参考以下链接：BakeBit - NanoHat Hub连接NanoPi NEO的使用方法

4 支持的模块

可以和BakeBit - NanoHat Hub连接使用的模块如下：

5 升级NanoHat Hub固件

升级BakeBit固件的实质是，将新版本的固件文件（名为bakebit_firmware.hex）烧写到NanoHat Hub的芯片内，下面的内容是具体的步骤:
先在NanoPi NEO上安装 avrdude: 

apt-get install avrdude

再用vi编辑配置文件 /etc/avrdude.conf，在文件最末尾加入如下内容: 

# Linux GPIO configuration for avrdude. 
# Change the lines below to the GPIO pins connected to the AVR. 
programmer 
  id    = "nanopineo"; 
  desc  = "Use the Linux sysfs interface to bitbang GPIO lines"; 
  type  = "linuxgpio"; 
  reset = 67; 
  sck   = 66; 
  mosi  = 64; 
  miso  = 65; 
;

然后进入Firmware目录，执行firmware_update.sh脚本上传固件: 

cd ~/BakeBit/Firmware 
./firmware_update.sh

根据脚本的提示选择y, 固件更新成功的提示如下所示：
BakeBit-UpdateFirmware.jpg
正如你所见，固件是一个名为.hex的二进制文件，你可以使用脚本 new_fw_search.sh 在线检查一下官方是否有新版本。

6 使用Arduino IDE编译固件

1) 先在电脑上安装Arduino IDE，Arduino IDE到这里下载:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software

2) 把BakeBit/Firmware/Source/下的FastLED-FastLED3.1目录复制到Arduino IDE安装目录下的libraries子目录，在macOS下该路径为: /Applications/Arduino.app/Contents/Java/libraries/

3) 用Arduino IDE打开BakeBit项目文件：
BakeBit/Firmware/Source/bakebit_v1.0.0/bakebit_v1.0.0.ino

4) 在Arduino上进入Tools菜单，把Board的类型改为Arduino Nano:
BakeBit-ArduinoBoardType.jpg
5) 在Arduino上进入Sketch菜单，选择 Export Compliled Binary，Arduino将执行编译。

6) 编译成功后，在源代码目录下， 会生成一个名为bakebit_v1.0.0.ino.eightanaloginputs.hex的二进制文件，将其更名为 bakebit_firmware.hex，上传到NanoPi NEO上并覆盖BakeBit/Firmware/下的同名文件，用上一章节介绍的方法，执行firmware_update.sh脚本重新烧写固件即可。

7 相关资料

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