CM4-POE-UPS-BASE

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CM4-POE-UPS-BASE
CM4-POE-UPS-BASE
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板载接口
DSI CSI HDMI USB 3.2
I2C I2S SPI POE
RPi Ethernet FAN

说明

风扇需要锁在外壳上使用

产品概述

我是树莓派计算模块4代的IO板，Compute Module 4 POE Board 是一款可以搭配树莓派 Compute Module 4 使用的底板，并且支持POE供电和7~36V DC直流供电，板载四路USB2.0，方便用户使用。

使用须知

1：在连接前确认风扇电压，支持5V 和 12V 默认连接12V，切换请修改FAN_VCC的跳帽
2：USB Type C接口用作USB SLAVE 接口烧录镜像，也可作为供电接口，不可以做为OTG接口。
3：BOOT开关为CM4启动模式开关，ON端CM4进入烧录模式，OFF端系统正常启动。
4：在正常使用时，需要为CM4 至少提供5V 1.5A 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
6：使用POE功能时，注意查看交换机是否支持802.3af 网络标准的 PoE。
7：需要使用POE时，将POE跳线帽连接到EN位置。
7：Change LED灯为充电指示灯，充电状态时常亮，充满电时熄灭，故障时闪烁。

特别注意事项

注意1：组装时需要先将电源开关拨到OFF一端，断开电源再组装否则带电操作容易导致短路烧坏器件。
注意2：首次接上电池需要注意WARNING LED灯是否亮，如果LED亮则表示对应的电池接反了。电池接反情况下禁止充电。
注意3：首次接上电池有可能会没有电源输出，需要按一下BOOT激活按键或者充一下电激活电池保护芯片才会有电源输出。电源开关需要拨到ON的位置。
注意4：禁止带电时拔插除USB和HDMI之外的任何设备。
注意5：长时间工作大电流工作建议不要超过4A，长时间工作在4A状态下会发热升温，注意散热。
注意6：外部供电必须大于整个系统用电，否则长时间没有足够电流给电池充电，电池电量越来越低直到关机。
注意7：当系统负载大而电池电压低时，有可能会出现电池电流不足而导致系统不断重启的情况。。
注意8：电池正极绝缘垫如果弄掉坏了建议不要继续使用容易导致短路起火，拆电池时切忌用螺丝刀撬电池正极容易导致短路要撬电池负极。

锂电池使用注意事项

  • 锂聚合物和锂离子电池很不稳定。如果充电或使用不当，可能会导致火灾，人身伤害和财产损失。
  • 对电池组充电和放电时，切勿极性连接错误。请勿选用其他劣质的充电器或充电板对锂电池进行充电。
  • 请勿混用和使用旧电池和新电池，避免使用其他品牌的电池。
  • 如需另购锂电池产品，须确保电池参数与锂电池扩展板兼容，推荐选择正规的电池厂家，并需要自行老化测试确保锂电池能够稳定安全工作。
  • 锂电池具有循环寿命，请在达到使用寿命或使用两年时（以先到者为准），用新电池更换旧电池。
  • 请妥善放置电池类产品，远离易燃易爆类物品，远离儿童，避免因保管不慎，引发安全事故。

产品尺寸

Compute_Module 4 POE Board
CM4-POE-UPS-BASE-details-size.jpg
Compute_Module 4 核心板
Compute Module 4 IO Board 5.png

板载资源

CM4-POE-UPS-BASE-details-5.jpg

特殊功能管脚说明

CM4-POE-UPS-BASE-2.png

名称 说明
1 EEPROM WP 低电平防止EEPROM被改写
2 VADC COMP 复合视频输出
3 ETH IN ETH同步信号
4 PI_GLOBAL_EN CM4板载MXL7704电源使能管脚，低电平禁用
5 PI_RUN CM4 状态指示，高电平表示已开机，强制拉低强制重启CM4
6 WIFI_EN WIFI使能，低电平禁用，悬空开启
7 BT_EN 蓝牙使能，低电平禁用，悬空开启




镜像烧录

EMMC版本点击这里
LITE版本点击这里

RTC FAN

  • 注意事项：请在接通扩展板电源前接上风扇再完成测试，请不要在扩展板已通电即风扇控制芯片已经通电之后再接上风扇，否则会烧掉芯片！
  • 注意事项：连接前请确认风扇电压和实际上连接的风扇供电

注意 使用RTC禁止使用DSI和CSI
默认使用I2C-10

RTC (PCF85063a) 在i2c-10 上，地址是 0x51（7位地址）
FAN ( EMC2301 ) 在i2c-10 上，地址是 0x2f （7位地址）

如果需要添加到你程序中而不是内核中，可以参考C和Python例程参考 点这里

RTC

sudo nano /boot/config.txt
 #在最后添加
 dtparam=i2c_vc=on
 dtoverlay=i2c-rtc,pcf85063a,i2c_csi_dsi
 #在dtparam=audio=on前面添加# 号
 #dtparam=audio=on
 #保存退出，重启
 sudo reboot

Hwclock简单使用

同步系统时钟 -> 硬件时钟 

sudo hwclock -w

同步硬件时钟 -> 系统时钟 

sudo hwclock  -s
 #需要关闭网络，或者关闭网络对时，否则会被改回去

设置硬件时钟时间： 

sudo hwclock --set --date="9/8/2021 16:45:05"

查看硬件时钟 

sudo hwclock -r

显示版本信息 

sudo hwclock --verbose

风扇

1：检查内核版本 是否高于或等于6.1.31

uname -a

2：config.txt 中添加 

dtoverlay=i2c-fan,emc2301,i2c_csi_dsi,midtemp=45000,maxtemp=65000

3：风扇配置更多参数参考点这里

问题排查

1：添加配置之后可以使用命令i2cdetect -y 10 检查配置是否生效，生效的i2c地址应该是UU，不会在显示数字

2：RTC数值不准，或者出现无效提示，检查RTC电池是否连接和RTC电池的电压是否正常

3：所有配置添加之后需要重启才会生效

4：风扇驱动添加风扇不转，先按1排查，检查配置是否生效，如果生效检查内核版本是否高于或者等于6.1.31（uname -a）,低于这个内核版本无法工作 详情点这里

CSI DSI

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




    INA219 电池电量检测

    I2C设备地址：0x43
    输入如下命令运行程序

    sudo apt-get install p7zip
wget https://www.waveshare.net/w/upload/5/59/CM4_UPS_Code.7z
7zr x CM4_UPS_Code.7z -r -o./
cd CM4_UPS_Code
python3 INA219.py

    程序运行后会输出电池电压，电流，功率以及电池剩余电量百分比等数值。
    CM4-POE-UPS-BASE-3.png
    注意：电流为正数则表示电池输出电流(可认为树莓派负载电流)，如果电流为负数则表示电池充电电流。
    当系统负载大而电池电压低时，有可能会出现电池电流不足而导致系统不断重启的情况。这个是不希望看到的。实际应用中可以通过判断电池电压过低自动关机避免。
    示例程序中已经添加电池电压判断，电池电压过低而没有外接电源充电时，程序会60s内关闭系统。
    程序显示如下语句表示电池电压过低，需要及时充电，否则程序会自动关机。

    Voltage Low,please charge in time,otherwise it will shut down in 58 s

    如果需要使用摄像头或者DSI屏幕，建议将INA219 的I2C管脚切换到GPIO2/3 切换之后程序中修改： 

    #ina219 = INA219(i2c_bus=10,addr=0x43)
ina219 = INA219(i2c_bus=1,addr=0x43)

    资料


    官方手册

    CM4核心板数据手册

    3D 图纸

    原理图

    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


    FAQ


    问题：使用 i2cdetect -y 10 无法搜索到RTC/FAN控制器的I2C地址怎么办？

    a) 检查 /boot/config.txt中是否屏蔽 dtparam -audio - on

    b) 检查/boot/dt-blob.bin 文件是否存在，如果存在无法使用，请删除;



    售后


    联系人：黄工 (黄康信)
    EMAIL：3005423122@qq.com
    电话：0755-83040712
    QQ：3005763927
    微信：扫下方二维码添加
    Hkx-wx.jpg

    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-POE-UPS-BASE&oldid=131900”