CM4-Duino

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CM4-Duino
CM4-Duino
Compute Module 4
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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

新版本（Bookworm）

DSI屏幕默认是800x480分辨率的屏幕，其他分辨率的屏幕请参考对应的WIKI

使用官方地板 Compute Module 4 IO Board 注意需要连接J6跳线帽


DSI

#在config.txt中添加内容
sudo nano /boot/firmware/config.txt
#DSI0 
dtoverlay=vc4-kms-dsi-7inch,dsi0
#DSI1 
dtoverlay=vc4-kms-dsi-7inch,dsi1

CSI

  • 在config.txt中添加内容
    • sudo nano /boot/firmware/config.txt
    型号 CAM0设置语句 CAM1设置语句
    OV9281 dtoverlay=ov9281,cam0 dtoverlay=ov9281,cam1
    IMX290/IMX327 dtoverlay=imx290,clock-frequency=37125000,cam0 dtoverlay=imx290,clock-frequency=37125000,cam1
    IMX378 dtoverlay=imx378,cam0 dtoverlay=imx378,cam1
    IMX219 dtoverlay=imx219,cam0 dtoverlay=imx219,cam1
    IMX477 dtoverlay=imx477,cam0 dtoverlay=imx477,cam1
    IMX296 dtoverlay=imx296,cam0 dtoverlay=imx296,cam1
    IMX708 dtoverlay=imx708,cam0 dtoverlay=imx708,cam1
  • 快捷键Ctrl+o保存文件，并回车
    CM4-NANO-B-CSI-03.png
  • 快捷键Ctrl+x退出编辑器
  • 重启设备
    sudo reboot

    • 注意：

    1：单口摄像头只能再CAM0上工作，即单独使用CAM1口不行。但单独使用CAM0口可以，连接双摄像头是都可以
2：如果出现识别到设备，启动提示“ Camera frontend has timed out!” ，请更新“sudo rpi-update”
    测试摄像头
    1. 输入摄像头检测指令，此时可以看到摄像头已经被检查到了
      libcamera-hello --list-cameras

      CM4-NANO-B-CSI-01.png
    2. 显示摄像头画面到桌面
      libcamera-hello -t 0
    3. 拍摄照片
      libcamera-jpeg -o test.jpg
    4. 录制一个10s的视频
      libcamera-vid -t 10000 -o test.h264

    其他命令
    检查摄像头是否被检测到 

    libcamera-hello --list-cameras

    打开对应的摄像头 

    libcamera-hello  --camera 1
libcamera-hello  --camera 0

    拍摄照片 

    libcamera-jpeg -o test.jpg
#可以添加 --camera 来指定摄像头



    #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，请移除config.txt的配置：
    • 然后重启即可

    参考树莓派手册

    老系统版本（Buster和bullseye）

    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/
 #执行（V1~V3版本使用）
 sudo  dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp0-double_cam.dts
 #执行（V4版本使用）
 sudo  dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp1-double_cam.dts

 在config.txt中修改内容
 sudo nano /boot/config.txt
 将dtoverlay=vc4-kms-v3d 改为
 dtoverlay=vc4-fkms-v3d

 #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

    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




    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

    树莓派入门教程（新）
    树莓派入门教程
    树莓派OpenCV教程
    树莓派littleGL系列教程
    树莓派QT教程
    树莓派OpenWrt教程


    技术支持

    联系人：彭工
    EMAIL：2851966006@qq.com
    电话：0755-83040712
    QQ：2851966006
    微信：扫下方二维码添加
    Pqy.png

    说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证
    取自“https://www.waveshare.net/w/index.php?title=CM4-Duino&oldid=88787”