Difference between revisions of "NanoPi NEO Air/zh"

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Revision as of 10:34, 11 July 2018

English

Contents

1 介绍

NanoPi NEO-AIR-1.jpg
NanoPi NEO-AIR-2.jpg
NanoPi NEO-AIR-3.jpg

NanoPi NEO Air（以下简称Air）是一款大小只有 40x40mm的开源无线创客板，它采用全志公司的H3四核A7主控，最高运行主频可达1.2Ghz, 管脚兼容NanoPi NEO(有线网版本，V 1.2)，并兼容24pin树莓派GPIO。 配备512M DDR3内存，标配 8GB eMMC高速闪存，集成AP6212 WiFi蓝牙模块，支持microSD卡启动运行系统，并带有YUV422并行摄像头接口，最高可支持500W像素CMOS摄像传感器。 采用了更加专业的电源系统设计，采用6层板布线，具有良好的散热特性。

2 资源特性

  • CPU: Allwinner H3, Quad-core Cortex-A7 Up to 1.2GHz
  • RAM: 512MB DDR3 RAM
  • Storage: 8GB eMMC
  • WiFi: 802.11b/g/n
  • Bluetooth: 4.0 dual mode
  • DVP Camera: 0.5mm pitch 24 pin FPC seat
  • MicroUSB: OTG and power input
  • MicroSD Slot x 1
  • Debug Serial Port: 4Pin,2.54mm pitch pin header
  • GPIO1: 2.54mm spacing 24pin,It includes UART,SPI,I2C,GPIO
  • GPIO2: 2.54mm spacing 12pin,It includes USBx2,IR,SPDIF,I2S
  • PCB Size: 40 x 40mm
  • PCB layer: 6
  • Power Supply: DC 5V/2A
  • Temperature measuring range: -40℃ to 80℃
  • OS/Software: u-boot, Ubuntu-Core, eflasher
  • Weight: 7.5g(WITHOUT Pin-headers)

3 接口布局和尺寸

3.1 接口布局

NanoPi NEO Air接口布局
NanoPi NEO Air Pinout
  • GPIO管脚定义
Pin# Name Linux gpio Pin# Name Linux gpio
1 SYS_3.3V 2 VDD_5V
3 I2C0_SDA / GPIOA12 4 VDD_5V
5 I2C0_SCL / GPIOA11 6 GND
7 GPIOG11 203 8 UART1_TX / GPIOG6 198
9 GND 10 UART1_RX / GPIOG7 199
11 UART2_TX / GPIOA0 0 12 GPIOA6 6
13 UART2_RTS / GPIOA2 2 14 GND
15 UART2_CTS / GPIOA3 3 16 UART1_RTS / GPIOG8 200
17 SYS_3.3V 18 UART1_CTS / GPIOG9 201
19 SPI0_MOSI / GPIOC0 64 20 GND
21 SPI0_MISO / GPIOC1 65 22 UART2_RX / GPIOA1 1
23 SPI0_CLK / GPIOC2 66 24 SPI0_CS / GPIOC3 67
  • USB/I2S/IR 定义
Pin# Name Description
1 VDD_5V 5V Power Out
2 USB-DP2 USB2 DP Signal
3 USB-DM2 USB2 DM Signal
4 USB-DP3 USB3 DP Signal
5 USB-DM3 USB3 DM Signal
6 GPIOL11/IR-RX GPIOL11 or IR Receive
7 SPDIF-OUT/GPIOA17 GPIOA17 or SPDIF-OUT
8 PCM0_SYNC/I2S0_LRC I2S/PCM Sample Rate Clock/Sync
9 PCM0_CLK/I2S0_BCK I2S/PCM Sample Rate Clock
10 PCM0_DOUT/I2S0_SDOUT I2S/PCM Serial Bata Output
11 PCM0_DIN/I2S0_SDIN I2S/PCM Serial Data Input
12 GND 0V
  • Debug Port（UART0）
Pin# Name
1 GND
2 VDD_5V
3 UART_TXD0 / GPIOA4
4 UART_RXD0 / GPIOA5 / PWM0
  • 音频接口
Pin# Name Description
1 LL LINEOUTL, LINE-OUT Left Channel Output
2 LR LINEOUTR, LINE-OUT Right Channel Output
3 MICN MICIN1N, Microphone Negative Input
4 MICP MICIN1P, Microphone Positive Input
  • DVP Camera IF 管脚定义
Pin# Name Description
1, 2 SYS_3.3V 3.3V电源输出给外部摄像头模块
7,9,13,15,24 GND 参考地, 0V
3 I2C2_SCL I2C时钟信号
4 I2C2_SDA I2C数据信号
5 GPIOE15 普通GPIO, 施加给外部摄像头模块的控制信号
6 GPIOE14 普通GPIO, 施加给外部摄像头模块的控制信号
8 MCLK 提供给外部摄像头模块的时钟信号
10 NC 没有连接
11 VSYNC 外部摄像头模块输出给CPU的行信号
12 HREF/HSYNC 外部摄像头模块输出给CPU的场信号
14 PCLK 外部摄像头模块输出给CPU的像数点信号
16-23 Data bit7-0 数据信号


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：NanoPi-NEO-Air-1608-Schematic.pdf

3.2 机械尺寸

NanoPi-NEO-AIR-1608-dimensions.png

4 快速入门

4.1 准备工作

要开启你的NanoPi NEO Air新玩具，请先准备好以下硬件

  • NanoPi NEO Air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 16.04 64位系统

4.2 经测试使用的TF卡

制作启动NanoPi NEO Air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 安装系统

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-neo-air_friendlycore-xenial_3.4.y_YYYYMMDD.img.zip 基于UbuntuCore构建的FriendlyCore系统固件，使用Linux-3.4.y内核
nanopi-neo-air_eflasher_3.4.y_YYYYMMDD.img.zip eflasher系统固件，使用Linux-3.4.y内核，用于烧写系统到eMMC
nanopi-neo-air_friendlycore-xenial_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip 基于UbuntuCore构建的FriendlyCore系统固件，使用Linux-4.x.y内核
nanopi-neo-air_debian-nas-jessie_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip 默认支持1-bay NAS Dock的系统固件，使用Linux-4.x.y内核
nanopi-neo-air_ubuntu-oled_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip 默认支持NanoHat OLED的系统固件，使用Linux-4.x.y内核
nanopi-neo-air_ubuntu-tft_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip 默认支持Matrix - 2'8 SPI Key TFT的系统固件，使用Linux-4.x.y内核
nanopi-neo-air_eflasher_4.x.y_YYYYMMDD.img.zip eflasher系统固件，使用Linux-4.x.y内核，用于烧写系统到eMMC
dietpi_nanopi-h3_YYYYMMDD.img.7z DietPi系统固件，使用Linux-4.x内核，非FriendlyElec官方维护, 参考 DietPi
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 Linux-3.4.y和Linux-4.x.y系统固件差异

  • Linux-3.4 为CPU芯片厂商全志科技官方提供的内核，全志为该内核做了很多的定制开发，所以该内核完善度高但是不够纯净，对应的系统固件发热量相对而言较大。如果您的产品必须使用VPU或者GPU功能的话，目前唯一的选择就是采用Linux-3.4内核的ROM，并且建议选购散热片。
  • Linux-4.14 基于Linus Torvalds主线内核改造，并且尽可能地保持和主线内核一致，拥有和主线内核一致的特性，是一个非常纯净的内核，对应的系统固件发热量较小，稳定性更高。如果您的产品不需要使用VPU和GPU功能，强烈推荐使用该内核。
  • 关于Linux-4.14内核，更详细的信息可以参考: Building U-boot and Linux for H5/H3/H2+/zh

4.3.3 烧写Linux系统

4.3.3.1 烧写到TF卡
  • FriendlyCore / FriendlyWrt 等系统都属于 Linux 系统，所以它们的烧写方法是一样。
  • 将 Linux 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)，以管理员身份运行烧写工具 win32diskimager，在烧写工具 win32diskimager 的界面上，选择你的TF卡盘符，选择Linux 系统固件，点击 Write 按钮烧写。


成功烧写后，会看到如下界面：
win32disk-finish

  • 当制作完成TF卡后，拔出TF卡插入 BOOT 卡槽，上电启动（注意，这里需要5V/2A的供电），你可以看到STAT灯闪烁，这时你已经成功启动系统。;
4.3.3.2 烧写到eMMC
4.3.3.2.1 eflasher脱机烧写
  • eflasher的详细说明请参考wiki: EFlasher，请阅读该WiKi以了解eflasher系统的完整功能。
  • 将 eflasher 系统固件和烧写工具 win32diskimager.rar 分别解压，在 Windows 下插入TF卡（限8G及以上的卡)，以管理员身份运行烧写工具 win32diskimager，在烧写工具 win32diskimager 的界面上，选择你的TF卡盘符，选择 eflasher 系统固件，点击 Write 按钮烧写即可。
  • 当制作完成TF卡后，拔出TF卡插入 BOOT 卡槽，上电启动（注意，这里需要5V/2A的供电），你可以看到STAT灯闪烁，说明已经成功启动 eflasher 系统。
  • 对于没有HDMI接口的板子或者不想连接HDMI，可以在命令行终端中通过执行下列命令进行烧写:
$ su root
$ eflasher

root 用户的密码是 fa。

这里以nanopi-neo-air_eflasher_friendlycore-xenial_4.14_armhf_YYYYMMDD.img为例，执行"eflasher"命令后会出现如下信息：

eflasher_friendlycore1
输入“１”，选择烧写friendlycore系统到eMMC上后，会提示如下信息：

eflasher_friendlycore2_h3
输入“yes”，确定进行烧写：

eflasher_friendlycore3
等待烧写完毕后，断电并从BOOT卡槽中取出TF卡，此时再上电就会从 eMMC 启动系统了。

  • 如果想烧写其他系统映像到 eMMC ，请下载光盘里images-for-eflasher目录，将目录内的压缩包解压到 SD 卡的 FRIENDLYARM 分区。

eflasher_friendlyarm_h3

5 FriendlyCore的使用

5.1 介绍

FriendlyCore，是一个没有X-windows环境，基于Ubuntu core构建的系统，使用Qt-Embedded作为图形界面的轻量级系统，兼容Ubuntu系统软件源，非常适合于企业用户用作产品的基础OS。

本系统除了保留Ubuntu Core的特性以外，还包括以下特性：

  • 集成Qt4.8；
  • 集成NetworkManager网络管理器；
  • 集成bluez等蓝牙相关软件包；
  • 集成alsa相关软件包；
  • 集成命令行系统配置工具npi-config；
  • 集成Python GPIO模块RPiGPIO；
  • 集成Python/C语言编写的demo程序，位于/root目录；
  • 使能512M的swap分区；

5.2 运行FriendlyCore

  • 对于有HDMI接口的板子，如果要在电视上进行操作，您需要连接USB鼠标和键盘。
  • 如果您需要进行内核开发，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开发板进行操作。

使用串口模块能有效地提升开发效率，以下是串口模块的连接方法：
接上串口后，您可以选择从串口模块的DC口或者从MicroUSB口 (如果有) 进行供电：
PSU-ONECOM-AIR.jpg
也可以使用USB转串口模块调试，请注意需要使用5V/2A电源给开发板MicroUSB供电：
Matrix-USB2UART NEO Air.jpg

  • FriendlyCore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

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

5.3 开发Qt应用

请参考 How to Build and Install Qt Application for FriendlyELEC Boards/zh

5.4 开机自动运行Qt示例程序

使用npi-config工具进行开启： 

sudo npi-config

进入Boot Options -> Autologin -> Qt/Embedded，选择Enable然后重启即可。

5.5 扩展TF卡文件系统

第一次启动FriendlyCore系统时，系统会自动扩展文件系统分区，请耐心等待，TF卡/eMMC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

5.6 使用蓝牙传输文件

以传输文件到手机为例进行说明，首先，将你的手机蓝牙设置为可侦测状态，然后执行以下命令开始蓝牙搜索：

hcitool scan


搜索到设备时，结果举例如下：

Scanning ...
    2C:8A:72:1D:46:02   HTC6525LVW

这表示搜索到一台名为HTC6525LVW的手机，我们记下手机名称前面的MAC地址，然后用sdptool命令查看该手机支持的蓝牙服务：

sdptool browser 2C:8A:72:1D:46:02

注：上述命令中的MAC地址请替换成手机实际的蓝牙MAC地址
这个命令会详细列出手机蓝牙所支持的协议，我们需要关心的是一个名为 OBEX Object Push 的文件传输服务，以HTC6525LVW手机为例，其显示结果如下所示：

Service Name: OBEX Object Push
Service RecHandle: 0x1000b
Service Class ID List:
  "OBEX Object Push" (0x1105)
Protocol Descriptor List:
  "L2CAP" (0x0100)
  "RFCOMM" (0x0003)
    Channel: 12
  "OBEX" (0x0008)
Profile Descriptor List:
  "OBEX Object Push" (0x1105)
    Version: 0x0100

从上面的信息可以看到，这个手机的OBEX Object Push服务的所用的频道是12, 我们需要将它传递给obexftp命令，最后发起文件传输请求的命令如下： 

obexftp --nopath --noconn --uuid none --bluetooth -b 2C:8A:72:1D:46:02 -B 12 -put example.jpg

注：上述命令中的MAC地址、频道和文件名请替换成实际的

执行上述命令后，请留意手机屏幕，正常情况下手机会弹出配对和接收文件的提示，确定后就开始文件传輪了。

蓝牙常见问题：
1) 开发板上找不到蓝牙设备, 可尝试用以下命令开启蓝牙：

rfkill unblock 0

2) 提示找不到相关命令，可尝试用以下命令安装相关软件：

apt-get install bluetooth bluez obexftp openobex-apps python-gobject ussp-push

5.7 连接WiFi

无论是SD WiFi还是USB WiFi, 它们的连接方式都是一样的。正基科技的APXX系列芯片属于SD WiFi，另外系统默认也已经支持市面上众多常见的USB WiFi，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
6 5G USB WiFi RTL8821CU
7 5G USB WiFi RTL8812AU

目前使用 NetworkManager 工具来管理网络，其在命令行下对应的命令是 nmcli，要连接WiFi，相关的命令如下：

  • 切换到root账户
$ su root
  • 查看网络设备列表
$ 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
$ nmcli r wifi on
  • 扫描附近的 WiFi 热点
$ nmcli dev wifi
  • 连接到指定的 WiFi 热点
$ nmcli dev wifi connect "SSID" password "PASSWORD" ifname wlan0

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文章： Use NetworkManager to configure network settings

如果你的USB WiFi无法正常工作, 大概率是因为文件系统里缺少了对应的USB WiFi固件。对于Debian系统, 可以在Debian-WiFi里找到并安装USB WiFi芯片的固件。而对于Ubuntu系统, 则可以通过下列命令安装所有的USB WiFi固件: 

$ apt-get install linux-firmware

一般情况下, 各种WiFi芯片的固件都存放在/lib/firmware目录下。

5.8 配置WiFi无线热点

执行以下命令进入AP模式：

$ su root
$ turn-wifi-into-apmode yes

这时会提示你输入WiFi热点的名称和密码，按提示操作即可。
操作成功后，你可以在电脑/手机上搜索并连接热点，然后通过192.168.8.1这个地址来登录开发板: 

$ ssh root@192.168.8.1

在提示输入密码时，输入预设的密码fa，即可登入。

为了保证ssh的流畅，用以下命令关闭wifi的省电模式: 

$ iwconfig wlan0 power off

要切换回普通的Station模式，输入如下命令：

$ turn-wifi-into-apmode no

5.9 使用蓝牙

输入以下命令搜索周边的蓝牙设备: 

$ su root
$ hciconfig hci0 up
$ hcitool scan

使用hciconfig命令来了解接口的状态。

5.10 连接以太网

默认插上网线开机，会自动连接并通过DHCP获取IP地址，如需要配置静态IP地址，请参考 NetworkManager 的相关文档: Use NetworkManager to configure network settings。

5.11 访问GPIO/I2C/串口等硬件资源

请参考下面的文档：

5.12 定制命令行的欢迎信息（文字LOGO）

欢迎信息主要是这个目录下的脚本来打印的： 

/etc/update-motd.d/

比如要修改 FriendlyELEC 的大字LOGO，可以修改/etc/update-motd.d/10-header 这个文件，比如要将LOGO改为HELLO，可将以下行： 

TERM=linux toilet -f standard -F metal $BOARD_VENDOR

改为： 

TERM=linux toilet -f standard -F metal HELLO

5.13 修改时区

例如更改为Shanghai时区: 

sudo rm /etc/localtime
sudo ln -ls /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

5.14 选择系统默认音频设备

如果当前系统存在多个音频设备, 例如HDMI-Audio、3.5mm耳机座、I2S-Codec时, 可以通过下列操作设置系统默认使用的音频设备。

  • 启动板子后，执行以下步骤安装alsa包：
$ apt-get update
$ apt-get install libasound2
$ apt-get install alsa-base
$ apt-get install alsa-utils
  • 安装好需要的库后，查看系统当前所有的声卡设备的序列号。这里假设aplay的输出如下, 并不是真实情况, 请根据实际情况进行相对应的修改:
$ aplay -l
card 0: HDMI
card 1: 3.5mm codec
card 2: I2S codec

上面的信息表示card 0代表HDMI-Audio，card 1代表3.5mm耳机座, card 2代表I2S-Codec，修改配置文件/etc/asound.conf如下表示选择HDMI-Audio: 

pcm.!default {
    type hw
    card 0
    device 0
}
 
ctl.!default {
    type hw
    card 0
}

如果将card 0修改为card 1, 则表示选择3.5mm耳机座, 以此类推。
拷贝一首 .wav 格式的音乐到开发板上，播放音乐： 

$ aplay /root/Music/test.wav

可以听见从系统默认的音频设备里输出音频。
如果您使用的开发板是H3/H5/H2+系列并且使用的是主线内核，那么更简便的方法是使用npi-config。


5.15 连接DVP摄像头模块(CAM500B)

对于NanoPi-NEO-Air，CAM500B可配合Linux-3.4内核和Linux-4.14内核使用。
CAM500B是一款500万像素摄像头模块，以DVP并行信号输出，详细信息请参考Matirx-CAM500B的介绍章节。

连接开发板和摄像头，然后上电启动系统，连接网络，以root用户登录终端并编译运行mjpg-streamer: 

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

请自行修改start.sh, 确保使用正确的/dev/videoX节点, 下列命令可以用来确定摄像头的video节点: 

$ apt-get install v4l-utils
$ v4l2-ctl -d /dev/video0 -D
Driver Info (not using libv4l2):
        Driver name   : sun6i-video
        Card type     : sun6i-csi
        Bus info      : platform:camera
        Driver version: 4.14.0
	...

上述信息表示/dev/video0是摄像头的设备节点。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: 

$ ./start.sh 
 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

start.sh脚本里执行了下列2个命令: 

export LD_LIBRARY_PATH="$(pwd)"
./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -d /dev/video0 -y 1 -r 1280x720 -f 30 -q 90 -n -fb 0" -o "./output_http.so -w ./www"

mjpg_streamer相关参数的含义如下:
-i: 选择输入插件，input_uvc.so表示从摄像头采集数据;
-o: 选择输出插件，output_http.so表示使用http协议传输数据;
-d: 输入插件的子参数，指定摄像头设备节点;
-y: 输入插件的子参数，指定摄像头采集数据的格式，1:yuyv, 2:yvyu, 3:uyvy 4:vyuy，如果不使用-y参数，则表示采集MJPEG格式;
-r: 输入插件的子参数，指定摄像头采集分辨率;
-f: 输入插件的子参数，指定想使用的摄像头采集fps，具体是否支持依赖于驱动;
-q: 输入插件的子参数，指定libjpeg软编码的图像质量;
-n: 输入插件的子参数, 禁止dynctrls功能;
-fb: 输入插件的子参数, 指定是否在/dev/fbX上显示采集的图像;
-w: 输出插件的子参数, 指定包含网页的目录;

成功运行start.sh脚本后，假设开发板的IP地址为192.168.1.230，在PC的浏览器中输入 192.168.1.230:8080 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，Linux-4.14内核的ROM目前并不支持视频硬编码, 但是如果使用H3板子 + Linux-3.4内核的ROM的话, 可以使用ffmpeg对摄像头数据进行硬编码，这样能大大降低CPU的占用率并提高编码速度: 

$ 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。

5.16 连接USB摄像头模块(FA-CAM202)

FA-CAM202是一款200万像素的USB摄像头模块，连接开发板和摄像头，然后上电启动系统，连接网络，以root用户登录终端并编译运行mjpg-streamer: 

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

请自行修改start.sh, 确保使用正确的/dev/videoX节点, 下列命令可以用来确定摄像头的video节点: 

$ apt-get install v4l-utils
$ v4l2-ctl -d /dev/video0 -D
# fa-cam202有2个型号
Driver Info (not using libv4l2):
        Driver name   : uvcvideo
        Card type     : HC 3358+2100: HC 3358+2100  / USB 2.0 Camera: USB 2.0 Camera
        Bus info      : usb-1c1b000.usb-1
	...

上述信息表示/dev/video0是摄像头的设备节点。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: 

$ ./start.sh 
 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

start.sh脚本里执行了下列2个命令: 

export LD_LIBRARY_PATH="$(pwd)"
./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -d /dev/video0 -y 1 -r 1280x720 -f 30 -q 90 -n -fb 0" -o "./output_http.so -w ./www"

mjpg_streamer相关参数的含义如下:
-i: 选择输入插件，input_uvc.so表示从摄像头采集数据;
-o: 选择输出插件，output_http.so表示使用http协议传输数据;
-d: 输入插件的子参数，指定摄像头设备节点;
-y: 输入插件的子参数，指定摄像头采集数据的格式，1:yuyv, 2:yvyu, 3:uyvy 4:vyuy，如果不使用-y参数，则表示采集MJPEG格式;
-r: 输入插件的子参数，指定摄像头采集分辨率;
-f: 输入插件的子参数，指定想使用的摄像头采集fps，具体是否支持依赖于驱动;
-q: 输入插件的子参数，指定libjpeg软编码的图像质量;
-n: 输入插件的子参数, 禁止dynctrls功能;
-fb: 输入插件的子参数, 指定是否在/dev/fbX上显示采集的图像;
-w: 输出插件的子参数, 指定包含网页的目录;

成功运行start.sh脚本后，假设开发板的IP地址为192.168.1.230，在PC的浏览器中输入 192.168.1.230:8080 就能浏览摄像头采集的画面了，效果如下:
mjpg-streamer-cam500a

5.17 查看CPU温度和频率

命令行查看: 

$ cpu_freq 
Aavailable frequency(KHz):
        480000 624000 816000 1008000
Current frequency(KHz):
        CPU0 online=1 temp=26548C governor=ondemand freq=624000KHz
        CPU1 online=1 temp=26548C governor=ondemand freq=624000KHz
        CPU2 online=1 temp=26548C governor=ondemand freq=624000KHz
        CPU3 online=1 temp=26548C governor=ondemand freq=624000KHz

上述信息表示当前有4个CPU核在线, 温度均约为26.5摄氏度, 运行的策略均为根据需求来决定运行频率, 当前的运行频率均为624MHz，设置频率的命令如下： 

$ cpu_freq -s 1008000
Aavailable frequency(KHz):
        480000 624000 816000 1008000
Current frequency(KHz):
        CPU0 online=1 temp=36702C governor=userspace freq=1008000KHz
        CPU1 online=1 temp=36702C governor=userspace freq=1008000KHz
        CPU2 online=1 temp=36702C governor=userspace freq=1008000KHz
        CPU3 online=1 temp=36702C governor=userspace freq=1008000KHz

上述命令将４个CPU核的频率设置为1008MHz。


5.18 运行Qt示例程序

执行以下命令：

$ sudo /opt/QtE-Demo/run.sh

运行结果如下，这是一个开源的QtDemo:
K2-QtE

5.19 Docker在armhf系统下的安装与使用

5.19.1 安装 Docker

执行下列命令：

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker.io

5.19.2 测试 Docker

执行下列命令运行一个简单的docker image: 

git clone https://github.com/friendlyarm/debian-jessie-arm-docker
cd debian-jessie-arm-docker
./rebuild-image.sh
./run.sh


5.20 播放和录制音频

NanoPi NEO Air只提供了音频硬件接口(2.54mm排针)，引脚的定义如下:

Pin# Name Description
1 LL LINE-OUT Left Channel Output
2 LR LINE-OUT Right Channel Output
3 MN Microphone Negative Input
4 MP Microphone Positive Input

用户需自行转接音频设备，参考下图:
耳麦标注
只有在已外接音频设备的前提下，才可以进行下列步骤测试播放和录制音频。
查看系统里的声卡设备： 

$ aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: Codec [H3 Audio Codec], device 0: CDC PCM Codec-0 []
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

全志H5和H3这两款CPU内部都自带了同一个codec设备，在主线内核中被命名为[H3 Audio Codec]，请根据实际打印信息确定[H3 Audio Codec]对应的card设备。

播放音频： 

$ aplay /root/Music/test.wav -D plughw:0

参数-D plughw:0表示使用设备card 0，请根据aplay -l的实际打印信息选择正确的card设备。
录制音频： 

$ arecord -f cd -d 5 test.wav

6 如何编译FriendlyCore系统

6.1 使用开源社区主线BSP

NEO Air支持使用Linux-4.x.y内核，并使用Ubuntu Core 16.04，关于H3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

6.2 使用全志原厂BSP

6.2.1 准备工作

访问此处下载地址的sources/nanopi-h3-bsp目录，下载所有压缩文件，使用7-Zip工具解压后得到lichee目录和android目录，请务必保证这2个目录位于同一个目录中，如下： 

$ ls ./
android lichee

也可以从github上克隆lichee源码： 

$ git clone https://github.com/friendlyarm/h3_lichee.git lichee

注：lichee是全志为其CPU的板级支持包所起的项目名称，里面包含了U-boot，Linux等源码和众多的编译脚本。

6.2.2 安装交叉编译器

访问此处下载地址的toolchain目录，下载交叉编译器gcc-linaro-arm.tar.xz，将该压缩包放置在lichee/brandy/toochain/目录下即可，无需解压。

6.2.3 编译lichee源码

编译全志 H3 的BSP源码包必须使用64bit的Linux PC系统，并安装下列软件包，下列操作均基于Ubuntu-14.04 LTS-64bit： 

$ sudo apt-get install gawk git gnupg flex bison gperf build-essential \
zip curl libc6-dev libncurses5-dev:i386 x11proto-core-dev \
libx11-dev:i386 libreadline6-dev:i386 libgl1-mesa-glx:i386 \
libgl1-mesa-dev g++-multilib mingw32 tofrodos \
python-markdown libxml2-utils xsltproc zlib1g-dev:i386

编译lichee源码包，执行命令： 

$ cd lichee/fa_tools
$ ./build.sh -b nanopi-air -p linux -t all

该命令会一次性编译好U-boot、Linux内核和模块。
lichee目录里内置了交叉编译器，当进行源码编译时，会自动使用该内置的编译器，所以无需手动安装编译器。

下列命令可以更新TF卡上的U-boot： 

$ cd lichee/fa_tools/
$ ./fuse.sh -d /dev/sdX -p linux -t u-boot

/dev/sdX请替换为实际的TF卡设备文件名。
内核boot.img和驱动模块均位于linux-3.4/output目录下，将boot.img拷贝到TF卡的boot分区的根目录即可更新内核。

6.2.4 编译U-boot

注意: 必须先完整地编译整个lichee目录后，才能进行单独编译U-boot的操作。
如果你想单独编译U-boot，可以执行命令： 

$ cd lichee/fa_tools/
$ ./build.sh -b nanopi-air -p linux -t u-boot

下列命令可以更新TF卡上的U-boot： 

$ cd lichee/fa_tools/
$ ./fuse.sh -d /dev/sdX -p linux -t u-boot

/dev/sdX请替换为实际的TF卡设备文件名。

6.2.5 编译Linux内核

注意: 必须先完整地编译整个lichee目录后，才能进行单独编译Linux内核的操作。
如果你想单独编译Linux内核，可以执行命令： 

$ cd lichee/fa_tools/
$ ./build.sh -b nanopi-air -p linux -t kernel

编译完成后内核boot.img和驱动模块均位于linux-3.4/output目录下，将boot.img拷贝到TF卡的boot分区的根目录即可。

6.2.6 清理lichee源码

$ cd lichee/fa_tools/
$ ./build.sh -b nanopi-air -p linux -t clean

7 3D 打印外壳

NanoPi NEO Air 3D printed housing
NanoPi NEO Air V1.0 3D打印外壳下载链接
[http:// NanoPi NEO Air V1.1 3D打印外壳下载链接]

8 更多OS

8.1 DietPi_NanoPiNEOAir-armv7-(Jessie)

DietPi身轻如燕，镜像文件最小只有400M 字节（只是Raspbian Lite的三分之一）。系统存储操作及进程对资源的占用非常少，并且预装DietPi-RAMlog工具。这些特性使得用户能最大程度地发挥设备本身的性能。
仅提供给进阶爱好者交流使用，不对该系统提供专业技术支持。 烧写步骤：

  • 下载系统固件DietPi_NanoPiNEOAir-armv7-(Jessie)点击下载DietPi_NanoPiNEOAir-armv7-(Jessie)
  • 将文件解压后得到系统固件，在Windows下使用友善官方提供 win32diskimager 工具烧写即可。
  • 烧写完成后，将TF卡插入NanoPi NEO Air，上电即可体验DietPi_NanoPiNEOAir-armv7-(Jessie)。

登录账号：root; 登录密码：dietpi

9 资源链接

9.1 手册原理图等开发资料

9.2 开发文档及教程

9.2.1 使用Python操作硬件模块开发教程及代码

可以和BakeBit - NEO Hub连接使用的模块如下：

9.2.2 使用C语言操作硬件模块开发教程及代码

10 硬件更新说明

  • NanoPi NEO Air Version Compare & List（Hardware）
version NanoPi NEO V1.0 NanoPi NEO V1.1
Photo
NanoPi-NEO Air-V1.0.jpg
NanoPi-NEO Air-V1.1.jpg
TF卡座型号 ① Air V1.1相对于V1.0更改了TF卡座型号 ,TF卡位置向下（AP6212方向）偏移了约1mm
Audio 接口 ②Air v1.0的音频接口为4个焊点，如下图所示
NanoPi NEO-AIR Audio 		② Air v1.1的音频接口为4Pin 2.54mm排针，如下图所示
NanoPi NEO-AIR Audio
LED指示灯颜色 ③ Air v1.0 LED指示灯颜色为：PWR--绿色，STAT--蓝色 ③ Air v1.1 LED指示灯颜色为：PWR--红色，STAT--绿色
eMMC芯片 使用KLM8G1WEMB-B031 eMMC芯片 使用读写速度更快的KLM8G1WEPD-B031 eMMC芯片

11 更新日志

注意: 本章节的描述针对所有的H3/H2+板子，部分硬件相关的功能描述仅支持特定的板子，请优先阅读开发板对应的维基以确定是否有相关的硬件功能。

2023-11-07
h3 FriendlyCore：
- 升级到 Ubuntu Core 22.04;
h3 Debian Core：
- 增加 Debian bookworm core;

2021-06-25
h3 FriendlyCore：
- 升级到 Ubuntu Core 20.04;


2021-04-25
h3 FriendlyCore：
- 修复 Linux 里 spi 驱动相关的 bug;
- 修复 WiringNP 无法操作 GPIOA0 的 bug;

2021-02-24
h3 FriendlyCore：
- 修复 i2s 左右声道异常交换的 bug;


2019-12-19
- 修复dma驱动里的bug；
- 修复播放音频前后有爆破声的问题；
- uboot添加dtb overlay的功能；

2019-11-19
- 修复 H3 OLED-ROM 无显示的问题;

2019-08-26
h3 OpenWrt：
- 将OpenWrt改名为FriendlyWrt;
- 修改WiFi热点名称为FriendlyWrt，并设置连接密码为password;
- 支持5g usb wifi RTL8821CU;
- 支持华为随行WiFi 2 mini(E8372H-155);

2019-08-23
h3 FriendlyCore：
- 支持5g usb wifi RTL8821CU/RTL8812AU;
- 支持docker;
- 支持4G 模块ec20;

h3 eflasher：
- 精简rootfs，提升启动速度;
- 支持LED显示烧写状态：快闪表示正在烧写中，慢闪表示没有在烧写;
- windows系统下可以查看FriendlyARM分区，便于拷贝烧写image-for-eflasher文件;

2019-05-22
OpenWrt系统支持lcd2usb模块，开机可自动显示ip地址;
调整CPU DVFS，提升Linux-4.14 系统稳定性;

2019-04-25
内核从4.14.52升级到4.14.111;
Linux-4.14 的ROM启用overlayfs，降低异常关机rootfs损坏的概率;
所有H3/H2+的板子都添加OpenWrt的ROM;
使能Linux-4.14 R8188EU、R8712U、SCSI相关配置项;
提升Linux-4.14 WiFi AP模式的稳定性;
提升Linux-4.14 系统稳定性;

2019-03-19
NanoPi M1-Plus/NEO-Air支持OpenWrt；

2019-03-05
NanoPi M1-Plus/M1/NEO/NEO-Air/NEO-Core的Linux-4.14 FriendlyCore系统支持USB WiFi rtl8188eu，首次上传H3 FriendlyCore rootfs压缩包；

2019-01-21
NanoPi Duo2的Linux-4.14 FriendlyCore系统添加测试SIM800C模块的Python demo程序；
NanoPi Duo2发布Linux-4.14 FriendlyCore系统的rootfs压缩包；

2019-01-15
修复NanoPi Duo2 FriendlyCore系统第一次启动时蓝牙无法使用的bug；
NanoPi Duo2的Linux-4.14 FriendlyCore系统支持USB WiFi rtl8188eu；

2018-12-03
首次为NanoPi Duo2适配Linux-3.4内核；

2018-11-29
修复M1 Plus Android源码编译出来的Anroid镜像无法打开WiFi的Bug；

2018-11-20
提升系统的稳定性；

2018-10-24
H3开发板的Linux-3.4内核支持更多型号的eMMC；

2018-10-11
Linux-4.14 ov5640摄像头支持自动对焦；
规范images-for-eflasher的命名；

2018-09-19
规范系统固件的名称；
eflasher支持通过命令行方式备份和还原eMMC；

2018-07-30
NanoPi M1 / NanoPi M1 Plus的Android系统支持调整HDMI分辨率和HDMI画面大小；
添加TF卡脱机烧写Android系统到eMMC的说明章节；

2018-07-11
光盘里添加非官方开发和维护的ROM: DietPi；

2018-06-28
mjpg-streamer支持在指定的framebuffer上显示摄像头数据；
升级Linux4.14.0到Linux4.14.52；
Linux4.14.52内核支持I2S0 + PCM5102A；

2018-06-25
U-boot会打印启动设备的名称，例如: Boot device: emmc；
Linux-4.14支持摄像头Cam500B；
提高eflasher系统的稳定性，并且支持备份和还原emmc；

2018-05-11
Linux内核回退到LTS版本: 4.14；
4.14内核使能看门狗；
4.14内核使能红外接收；
4.14内核使能MicroUSB的OTG功能；
U-boot不再打印CPU ID, 4.14内核提供读CPU ID的接口(/sys/bus/nvmem/devices/sunxi-sid0/nvmem)；

2018-04-10

  • H3/H2+系列开发板

升级Linux到4.16.0版本Mainline U-boot and Linux；
支持DVP接口的摄像头Matrix - CAM500B；
支持I2S+NanoHat PCM5102A；
支持HDMI音频输出；
使能看门狗；
使能红外接收；
使能MicroUSB的OTG功能；
发布默认使能Matrix - 2'8 SPI Key TFT的ROM；
完善Npi-config，支持选择显示/声卡设备；
维基添加IR/watchdog说明章节；

2018-01-24

  • ROM(Linux-4.x内核):

WiFi-ap6212支持切换为ap模式;

2017-12-20

  • Android系统(Linux-3.x内核):

支持ＷiFi softap 模式；

2017-12-19

  • OLED-ROM修复sources.list异常的问题；

2017-12-13

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-4.x内核):

设置Micro USB的功能为Host,OTG驱动有bug；

2017-12-08

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-4.x内核):

升级Uboot到2017.11版本；
升级Linux内核到4.14版本；
Linux内核使能PPP相关的配置项；
支持HDMI音频输出；
修复以太网LED显示异常的问题；

2017-07-05

  • Debian和FriendlyCore系统:

使用NetworkManager作为网络管理工具；
优化内存使用策略，提升系统稳定性；

  • Linux-4.11:

支持I2S0和NanoHat PCM5102A；
支持Matrix-2'8_SPI_Key_TFT；

2017-06-08

  • 添加Linux-4.x和Linux-3.x系统固件差异的说明
  • 添加FriendlyCore系统的使用说明
  • 简化Linux-3.x的BSP的编译操作；

2017-05-31

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

修复DVP摄像头cam500B无法使用ffmpeg录制视频的问题；

2017-05-25

  • 发布NAS-ROM；

2017-05-23

  • Android系统(Linux-3.x内核):

修复千兆以太网/WiFi/BT无法使用的问题；

2017-05-19

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-4.x内核):

支持通过npi-config使能/禁止i2c/spi/serial/pwm;
支持通过WiringNP来控制gpio引脚；
支持通过扩展3.5mm耳机孔录制和播放音频；
支持市面上大多数USB以太网卡/USB WiFi网卡；
支持串口打印内核启动信息；
支持软件生成唯一MAC地址功能；
支持使用Bakebit套件；
修复系统启动时欢迎界面温度显示异常的问题；

  • 发布oled-ROM；

2017-04-18

  • FriendlyCore系统:

修改了登录欢迎界面，登录时会打印系统的基本状态信息；
增加 npi-config 工具；
采用NetworkManager作为网络管理工具；
新增pi用户，配置为自动登录；

2017-03-01

  • 发布基于U-boot-2017.x和Linux-4.x.y源码的ROM，和基于Linux-3.x的ROM共用Debianx和FriendlyCore文件系统;

2017-02-28

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

支持以太网使用唯一MAC地址的功能；

2017-02-27

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

ROM支持WiFi芯片AP6212A；

2017-02-20

  • FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

添加nano编辑器；
解决“unable to resolve host FriendlyARM”的问题；
将fa用户添加到sudoers中；

2017-01-22

  • FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

版本号从15.10升级到16.04；

  • eflasher系统

支持命令行烧写系统到eMMC；

2017-01-20

  • Linux-3.x-BSP源码:

将H3 BSP代码分为lichee和android两部分，并精简lichee目录；
更新H3 BSP里的交叉编译器，解决该编译器无法编译应用程序的问题；
完善OV5640驱动和视频采集程序Mjpg-streamer，支持更多的视频采集格式；
支持fastboot更新U-boot；

  • Debian系统:

支持通过rpi-monitor检测系统状态；

  • Debian和Ubuntu-core系统

支持第一次开机自动扩展文件系统，并且修复文件系统；

2016-12-13

  • FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

支持通过rpi-monitor检测系统状态；
支持声卡配件NanoHat-PCM5102A；

2016-12-08

  • 　Linux-3.x-BSP源码:

修复Android系统源码编译失败的问题；
提供一个快速编译Android系统的脚本；

  • Android系统(Linux-3.x内核):

添加了系统应用Gallery，可用于播放视频(含4K)和浏览图片；
添加了应用ESFileExplorer，可用于浏览文件；

2016-09-07

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

支持摄像头模块CAM500A，集成mjpg-strearmer和ffmpeg以便于测试；

  • Debian和FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

支持显示bootlogo；

2016-08-04

  • FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

支持市面上常见的USB WiFi模块；

2016-07-28

  • Android系统(Linux-3.x内核):

增加以太网的设置界面,可配置使用StaticIP或DHCP方式连接有线网络；

2016-07-04

  • FriendlyCore系统(Linux-3.x内核):

降低发热量；

  • Debian系统(Linux-3.x内核):

增加不输出hdmi的script.bin，降低发热量，支持麦穗配件；

2016-06-28

  • 发布FriendlyCore系统,该系统是基于UbuntuCore定制而来的；

2016-05-05

  • 支持Armbian；
  • 支持OpenWRT；
  • 修复Linux-3.x内核容易被root的问题；

2016-04-25

  • 更新资源特性, "DDR3 RAM: 512MB" 改为 "DDR3 RAM: 512MB/1GB"；
  • 更新机械尺寸为最新版本(1603B)；
  • 添加1603B的dxf文件和原理图到资源链接；

2016-04-20

  • Android系统(Linux-3.x内核):

支持红外遥控器RC-100；
支持USB WiFi，型号包括rtl8188etv/rtl8188eu；
修复第2个USB HOST口无法使用的问题；

  • Debian和Android系统(Linux-3.x内核):

支持UART1；

2016-04-13

  • Debian系统(Linux-3.x内核):

默认分辨率修改为720P-60Hz；
添加512MB swap虚拟内存；
支持sys子系统操作GPIO；
支持市面上常见的USB WiFi模块；
支持市面上常见的USB转串口模块；
增加实用小工具fs_resize\video-play\cpu-freq；

  • Android系统(Linux-3.x内核):

增加开机蓝色LED闪烁功能；

  • Debian和Android系统(Linux-3.x内核):

支持2级动态电压调节，优化高负载时的功耗；

  • 发布Android源代码和更新lichee源码；

2016-04-07

  • 首次发布H3板子的维基;
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