CM4-Duino

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CM4-Duino
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板载接口
GPIO CSI HDMI USB 2.0
Typc-C

说明

产品概述

我是CM4 duino 基础扩展板,是可以搭配树莓派 Compute Module 4 使用的拓展板,支持Typc-C 接口的 5V DC 直流供电。板载HDMI接口 、一路CSI接口和一路USB接口、标准arduino接口等等……

使用注意事项

1:禁止带电时拔插除USB和HDMI之外的任何设备
2:Type C 接口可以用作供电也可以用作USB接口烧录镜像(需要使用拨码开关切换)
3:为了保证CM4供电正常,在使用Type C 接口烧录镜像时,请不要连接其他设备。
4:CM4在正常使用时,需要为CM4 提供5V 2A 的供电。否则可能出现自动关机,降频等等问题。
5:USB2.0 默认是关闭的,如需打开需要在config.txt中添加 dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

产品尺寸

CM4-Duino
CM4-Duino2.png
Compute_Module 4 核心板
Compute Module 4 IO Board 5.png

板载资源

CM4-Duino-details-intro.jpg

标号 名称 说明
1 供电/烧录接口 5V/2A 供电,也可以作为 eMMC 烧录接口
2 USB 2.0 接口 USB 2.0 接口,支持各种 USB 设备插入
3 HDMI 接口 HDMI 接口,支持 4K 30fps 输出
4 BOOT 开关按钮 ON:Compute Module 4 开机引导转移到 USB Type-C 接口上
OFF:Compute Module 4 开机引导为 eMMC 或者 Micro SD 卡
5 CM4 连接器 适用于 Compute Module 4 的所有版本
6 CAM 接口 MIPI CSI 摄像头接口
7 用户LED LED一闪一闪亮晶晶
8 ADC芯片 8位ADC、I2C接口、8通道ADC芯片ADS7830
9 用户按键 按键模块
10 GPIO Arduino接口GPIO
11 功能切换 详情参考功能管脚描述
12 M.2接口 支持NVME SSD 固态或者其他 PCIE 通道的模块
13 Micro SD 卡接口 用于接入带系统的 Micro SD 卡,以启动 Compute Module 4 Lite

CM4-Duino4.png


使用

硬件连接
CM4-Duino5.png
简单易上手的使用说明

注意事项

禁止带电时拔插任何设备

镜像烧录

EMMC版本点击这里
LITE版本点击这里

USB 2.0

USB接口在CM4上默认是被禁用的,以节省电源。如果需要启动,你需要在config.txt文件中添加以下内容:

dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

重启之后即可

如果使用最新的树莓派OS(2021年10月30号之后的镜像)USB2.0是默认是OTG模式,CM4会报错:

config failed, hub doesn't have any ports! (err -19)

不过USB还是可以使用的,如果想移除这个错误,在config.txt的[cm4]中移除otg_mode=1,并且添加dtoverlay=dwc2,dr_mode=host(不添加是无法识别USB的)。
CM4 Burn EMMC 12.png


ADC

基础介绍

ADS7830 是一款单电源、低功耗、8 位数据采集设备,具有串行 I2C 接口和 8 通道多路复用器。模数 (A/D) 转换器具有采样保持放大器和内部异步时钟。
ADS7830分辨率为8位,总共8路输入,最大采样率为70KSPS。
可以设为差分模式和单端输入,程序默认设置为单端输入。
I2C地址为:0x48

下载程序

打开树莓派终端,执行如下指令:

sudo apt-get install p7zip-full
https://www.waveshare.net/w/upload/5/5d/CM4-duino-code.zip
unzip -o CM4-duino-code.zip -d ./CM4-duino-code
cd CM4-duino-code

Python

运行例程,程序支持python2/3

# python2
sudo python ADS7830.py
# python3
sudo python3 ADS7830.py

如下图所示,A0-A7为7个模拟输入通道:
CM4-Duino11.png
注意:采集0-7共8路ADC,通道如果悬空,该通道的值会上下浮动,数据是无效的;

LED使用

板载了一个可编程LED:
CM4-Duino6.png
使用的是GPIO6 CM4-Duino7.png

按键使用

板载了2个按键USER1 USER2:
CM4-Duino8.png
USER1使用的是GPIO4,USER使用的是GPIO5,其中USER2可以通过电阻选择是否为CM4的复位,默认连接的GPIO5 CM4-Duino9.png
CM4-Duino10.png


功能管脚描述

CM4-Duino-10.png

标号 名称 说明
1 BT-DIS 禁用蓝牙,仅支持带无线模块的核心板
2 WIFI-DIS 禁用WIFI,仅支持带无线模块的核心板
3 IO-VREF IO 逻辑电压选择
4 RUN/GL-EN 重置或者关闭CM4
5 CFG CFG管脚功能选择3.3V 或者 A6
6 USER 用户按键 功能选择,D5 或者 RST
7 I2C ADDR ADC功能模块I2C地址选择,默认地址:0x48

CSI

注意:以下为CM4通用说明,具体设备有所不同:本模块没有DSI接口,且只有HDMI0,和CSI0

配置文件

CSI 和 DSI默认是关闭的,使用摄像头和DSI的时候会占用I2C-10、I2C-11、I2C-0 三个I2C设备
开机执行如下:

wget https://www.waveshare.net/w/upload/7/75/CM4_dt_blob_Source.zip
 unzip -o  CM4_dt_blob_Source.zip -d ./CM4_dt_blob_Source
 sudo chmod 777 -R CM4_dt_blob_Source
 cd CM4_dt_blob_Source/
 #如果使用两个摄像头和DSI0 执行
 sudo  dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp0-double_cam.dts
 #如果使用两个摄像头和DSI1 执行
 sudo  dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp1-double_cam.dts
 #在使用任意DSI时,HDMI1没有图像输出,哪怕你没有连接DSI屏幕只要编译的对应的文件,那HDMI1就没有输出了
 #如果需要恢复,删除对应的dt-blob.bin 即可: sudo rm -rf /boot/dt-blob.bin 
 #执行完毕 关闭电源 重启CM4

录播测试

再连接摄像头和DSI屏幕:
1: 确保断电状态下连接
2: 连接电源
3: 等待几秒后屏幕启动
4: 如果无法启动,检查/boot/dt-blob.bin 是否存在,如果存在再次重启即可。

旧版本(Buster)

摄像头需要运行raspi-config,选择Interfacing Options->Camera->Yes->Finish-Yes,reboot系统,打开enable camera,然后重启即可保存修改。

测试树莓派摄像头
查看接入的第一个摄像头画面:

sudo raspivid -t 0 -cs 0

查看接入的第二个摄像头画面:

sudo raspivid -t 0 -cs 1


新版本(Bullseye)

如果使用最新的树莓派OS(Bullseye):

#新系统使用双摄像头
#在config.txt中移除camera_auto_detect=1
#camera_auto_detect=1

#添加
dtoverlay=imx219,cam1
dtoverlay=imx219,cam0

#其中imx219是摄像头传感器型号,还有支持其他传感器
dtoverlay=ov5647,cam0
dtoverlay=imx219,cam0
dtoverlay=ov9281,cam0
dtoverlay=imx477,cam0
dtoverlay=imx519,cam0

#然后重启
reboot

#打开摄像头
libcamera-hello -t 0
或者
libcamera-hello


#其他部分指令:
#检查摄像头是否被检测到
libcamera-hello --list-cameras

#打开对应的摄像头,预览5秒
libcamera-hello  --camera 1
libcamera-hello  --camera 0

#拍摄照片
libcamera-jpeg -o test.jpg

#拍摄视频
libcamera-vid -t 10000 -o test.h264

#可以添加 --camera 来指定摄像头
#-t <duration> 选项允许用户选择窗口显示多长时间,单位毫秒

更多指令点击我

  • 注意:如果使用 DSI 接口显示将会有一个HDMI是禁用的,即使只是编译相应的文件而不连接 DSI 屏幕。
  • 两个HDMI任意连接一个是可以输出图像,不限于那个HDMI,如果连接的两个HDMI屏幕那么只有HDMI0有图像输出
  • 如果要启用 两个HDMI,请使用以下命令删除 dt-blob.bin 文件:
sudo rm -rf /boot/dt-blob.bin
  • 然后重启即可

参考树莓派手册

资料

提供文档、程序、数据手册等全套资料

官方手册

原理图

3D图

程序

软件

相关链接

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