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

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*[Schematic](http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/9/94/Schematic-Martix_Compact_Kit.pdf)
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*[Schematic]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/9/94/Schematic-Martix_Compact_Kit.pdf Matrix - Compact Kit-Schematic.pdf])

Revision as of 07:32, 29 March 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 下载Matrix源码

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
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。

  • nanopi分支用于支持NanoPi；
  • 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 

$ sudo apt-get install git

克隆Matrix配件代码仓库 

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

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。

5 与NanoPi 2连接使用

5.1 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-Compact_Kit和NanoPi 2：
Matrix-Compact_Kit_nanopi2

5.2 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支 

$ cd matrix
$ git checkout nanopi2

编译Matrix配件代码 

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

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。
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。
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

5.3 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。
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。

$ cp modules /media/rootfs/ -r
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/

5.4 测试LCD显示

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。

$ cd /modules
$ insmod fbtft_device.ko name=matrix-st7735s gpios=dc:58,reset:63,cs:59
$ sudo FRAMEBUFFER=/dev/fb-st7735s startx &

fbtft_device是LCD驱动，成功加载驱动后，可以看到LCD被清屏。
startx命令会将1寸屏作为桌面显示设备，运行效果如下：
matrix-cpt_kit_result_lcd

5.5 控制LED

LED CPU GPIO Linux索引号 物理索引号
红色LED1 GPIOC10 74 33
绿色LED2 GPIOC9 73 31
蓝色LED3 GPIOC11 75 37
黄色LED4 GPIOC12 76 35

以LED1为例，执行以下命令控制LED： 

$ cd /sys/class/gpio/
$ echo 74 > export
$ echo out > gpio74/direction
$ echo 1 > gpio74/value

1表示点亮LED1,0表示熄灭LED1。

5.6 读按键值

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： 

$ cd /sys/class/gpio/
$ echo 71 > export
$ echo in > gpio71/direction
$ cat gpio71/value

当KEY1按下时value=0，KEY1弹起时value=1。

5.7 测试AD转换

执行以下命令获得Channel0的AD转换值： 

$ cd /modules
$ insmod pcf8591.ko
$ matrix-adc

通过旋转可调电阻可以改变AD转换值，运行效果如下：
matrix-cpt_kit_result_ad

5.8 测试指南针

执行以下命令获得当前方向： 

$ matrix-compass

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：
matrix-cpt_kit_result_cps

5.9 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：
Matrix-Compact_Kit_ds18b20

执行以下命令操作温度传感器： 

$ cd /modules
$ insmod w1-gpio.ko
$ insmod w1-gpio-board.ko gpio=72
$ matrix-temp_sensor

gpio=72表示使用引脚GPIOC8，72是该引脚在Linux里的索引号。
运行效果如下：
matrix-temperature_sensor_result

5.10 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：
Matrix-Compact_Kit_vs1833b

执行以下命令操作红外接收头： 

$ cd /modules
$ insmod matrix_ir_recv.ko gpio=92

gpio=92表示使用引脚GPIOC28，92是该引脚在Linux里的索引号。
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。

开源软件input-utils可以读取event设备的数据，它的使用方法如下：

$ apt-get install input-utils
$ input-events 1

1表示读设备节点event1。

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：
matrix-ir_receiver_result

5.11 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
$ apt-get install libi2c-dev

在NanoPi2上直接克隆Matrix配件Python相关的代码仓库 

$ 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
$ insmod pcf8591.ko
$ 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。

6 与NanoPi连接使用

7 与Tiny4412连接使用

8 与RaspberryPi连接使用

9 与Arduino连接使用

10 相关资料

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