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

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==介绍==
 
==介绍==
 
[[File:Matrix-Compact_Kit.png|thumb|]]
 
[[File:Matrix-Compact_Kit.png|thumb|]]
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*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40 Pin排母和NanoPi、NanoPi 2无缝对接，也适用于40 Pin GPIO接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。
+
*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。
−
 
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==资源==
 
==资源==
 
Matrix - Compact Kit集成的元件如下<br>
 
Matrix - Compact Kit集成的元件如下<br>
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* PCB尺寸（mm）：
 
* PCB尺寸（mm）：
 
[[File:Matrix-Compact_Kit_PCB.png|frameless|400px|]]
 
[[File:Matrix-Compact_Kit_PCB.png|frameless|400px|]]
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[[File:Matrix-Compact_Kit01.png |thumb|300px|Matrix-Compact_Kit接口布局]]
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[[File:Matrix-Compact_Kit.png |thumb|300px|Matrix-Compact_Kit接口布局]]
 
* '''40pin排母GPIO管脚定义'''
 
* '''40pin排母GPIO管脚定义'''
 
::{| class="wikitable"
 
::{| class="wikitable"
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[[File:Matrix-Compact_Kit3*10.png |thumb|300px|Matrix-Compact_Kit接口布局]]
 
[[File:Matrix-Compact_Kit3*10.png |thumb|300px|Matrix-Compact_Kit接口布局]]
−
* '''10路输入/输出'''
+
* '''30pin排针管脚定义'''
 
::{| class="wikitable"
 
::{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Ch# || G         || V         || S      
+
|Pin# || Name         ||Pin#  || Name         ||Pin#  || Name      
 
|-
 
|-
−
|1    || GND || VDD_5V ||A1_PCF
+
|1    || GND ||2    || VDD_5V ||3    ||A1_PCF
 
|-
 
|-
−
|2   || GND || VDD_5V ||A2_PCF
+
|4   || GND ||5    || VDD_5V ||6    ||A2_PCF
 
|-  
 
|-  
−
|3   || GND || VDD_5V ||A3_PCF
+
|7   || GND ||8    || VDD_5V ||9    ||A3_PCF
 
|-  
 
|-  
−
|4   || GND || VDD_5V ||D1_Pi11
+
|10   || GND ||11    || VDD_5V ||12    ||D1_Pi11
 
|-  
 
|-  
−
|6   || GND || VDD_5V ||D2_Pi26
+
|13   || GND ||14    || VDD_5V ||15    ||D2_Pi26
 
|-  
 
|-  
−
|6   || GND || VDD_5V ||D3_Pi16
+
|16   || GND ||17    || VDD_5V ||18    ||D3_Pi16
 
|-  
 
|-  
−
|7   || GND || VDD_5V ||D4_Pi19
+
|19   || GND ||20    || VDD_5V ||21    ||D4_Pi19
 
|-  
 
|-  
−
|8   || GND || VDD_5V ||D5_Pi21
+
|22   || GND ||23    || VDD_5V ||24    ||D5_Pi21
 
|-  
 
|-  
−
|9   || GND || VDD_5V ||D6_Pi23
+
|25   || GND ||26    || VDD_5V ||27    ||D6_Pi23
 
|-  
 
|-  
−
|10   || GND || VDD_5V ||D7_Pi24
+
|28   || GND ||29    || VDD_5V ||30    ||D7_Pi24
 
|-  
 
|-  
 
|}
 
|}
Line 117: Line 116:
 
::{| class="wikitable"
 
::{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Pin# || Name         ||Pin#  || Name          ||Pin#  || Name       
+
|模块        ||Pin# || Name       ||Pin#  || Name          ||Pin#  || Name       
 
|-
 
|-
−
|1    || VDD_5V ||2    || DATA ||3    || GND
+
|18B20      ||1    || VDD_5V       ||2    || DATA           ||3    || GND
 
|-
 
|-
−
|1    || DATA ||2    || GND ||3    || VDD_5V
+
|红外接收管  ||1    || DATA       ||2    || GND           ||3    || VDD_5V
 
|-  
 
|-  
 
|}
 
|}
  
−
==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==
 +
启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ sudo apt-get install git
+
$ apt-get update && apt-get install 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。
  
−
克隆Matrix配件代码仓库
+
编译并安装Matrix：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
$ cd matrix
 +
$ make && make install
 
</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。
 
  
−
==与NanoPi 2连接使用==
+
运行测试程序：
−
===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===
+
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd matrix
+
$ matrix-compact_kit
−
$ git checkout nanopi2
+
</syntaxhighlight>
 +
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>
 +
运行效果如下：<br>
 +
<syntaxhighlight lang="bash">
 +
LED blinking 1
 +
LED blinking 2
 +
Button:  1 1 1
 +
ADC channel0: 550
 +
Compass angle: 328.5
 +
Pwm start
 +
Pwm stop
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
编译Matrix配件代码
+
运行Qt程序，测试TFT屏：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
cd matrix/demo/nanopi-status
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
./build.sh
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
./run.sh /dev/fb-st7735s
 
</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>
+
程序会显示出系统的基本信息，效果如下：<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>
+
[[File:st7735s-status.pnc|frameless|600px|st7735s-status]]
  
−
===拷贝测试程序===
+
==代码说明==
−
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>
+
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:
−
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="c">
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
int main(int argc, char ** argv)
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
{
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
    int board;
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
   
 +
    if ((board = boardInit()) < 0) {
 +
        printf("Fail to init board\n");
 +
        return -1;
 +
    }
 +
    testLED(board);
 +
    readButton();
 +
    readADC();
 +
    readCompass();
 +
    testPWM(board);
 +
    // readTemp();
 +
    // testIR();
 +
   
 +
    return 0;
 +
}
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
API说明参考维基：[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
  
−
===测试LCD显示===
+
==通过Python控制==
−
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>
+
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
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd /modules
+
$ apt-get install Python-dev libi2c-dev
−
$ insmod fbtft_device.ko name=matrix-st7735s gpios=dc:58,reset:63,cs:59
+
−
$ sudo FRAMEBUFFER=/dev/fb-st7735s startx &
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
fbtft_device是LCD驱动，成功加载驱动后，可以看到LCD被清屏。<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:matrix-cpt_kit_result1.png|frameless|600px|matrix-cpt_kit_result_lcd]]
 
  
−
===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Channel 0的AD转换值：
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ matrix-adc
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix-python.git
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
通过旋转可调电阻可以改变AD转换值，运行效果如下：<br>
+
克隆完成后会得到一个名为matrix-python的目录。
−
[[File:matrix-cpt_kit_result2.png|frameless|600px|matrix-cpt_kit_result_ad]]
+
  
−
===测试指南针===
+
控制LED：
−
执行以下命令获得当前方向：
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ matrix-compass
+
$ cd matrix-python/Matrix.GPIO
 +
$ python setup.py install
 +
$ python test/matrix_output.py 33
 
</syntaxhighlight>
 
</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>
+
可以看到红色LED闪烁了一下。
−
[[File:matrix-cpt_kit_result3.png|frameless|600px|matrix-cpt_kit_result_cps]]
+
  
−
===读按键值===
+
读按键KEY1：
−
{| class="wikitable"
+
−
|-
+
−
|按键 || CPU GPIO  || linux索引号
+
−
|-
+
−
|KEY1 || GPIOC7    || 71
+
−
|-
+
−
|KEY2 || ALIVEGPIO2 || 162
+
−
|-
+
−
|KEY3 || ALIVEGPIO3 || 163
+
−
|}
+
−
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/
+
$ cd matrix-python/Matrix.GPIO
−
$ echo 71 > export
+
$ python setup.py install
−
$ echo in > gpio71/direction
+
$ python test/matrix_input.py 36
−
$ cat gpio71/value
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 
当KEY1按下时value=0，KEY1弹起时value=1。
 
当KEY1按下时value=0，KEY1弹起时value=1。
  
−
===控制LED===
+
测试AD转换：
−
{| class="wikitable"
+
−
|-
+
−
|LED  || CPU GPIO || linux索引号
+
−
|-
+
−
|LED1 || GPIOC10 || 74
+
−
|-
+
−
|LED2 || GPIOC9  || 73
+
−
|-
+
−
|LED3 || GPIOC11 || 75
+
−
|-
+
−
|LED4 || GPIOC12 || 76
+
−
|}
+
−
以LED1为例，执行以下命令控制LED：
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd /sys/class/gpio/
+
$ cd matrix-python/modules
−
$ echo 74 > export
+
$ modprobe pcf8591
−
$ echo out > gpio74/direction
+
$ cd ../Matrix.pcf8591
−
$ echo 1 > gpio74/value
+
$ python setup.py install
 +
$ python test/matrix_adc.py
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
1表示点亮LED1,0表示熄灭LED1。
+
通过旋转可调电阻可以改变AD转换值。
  
−
==与NanoPi连接使用==
+
测试指南针：
−
 
+
<syntaxhighlight lang="bash">
−
==与Tiny4412连接使用==
+
$ cd matrix-python/Matrix.I2C
−
 
+
$ python setup.py install
−
==与RaspberryPi连接使用==
+
$ python test/matrix_compass.py
−
 
+
</syntaxhighlight>
−
==与Arduino连接使用==
+
通过改变开发板的朝向可以获得不同的方向值。
  
 
==相关资料==
 
==相关资料==
−
*[Schematic]([http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/e/ec/Matrix-Compact Kit-Schematic.pdf])
+
*[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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