Compute Module 4 PoE Board (B)

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Compute Module 4 PoE Board (B)
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板载接口
DSI CSI HDMI USB 2.0
I2C I2S SPI POE
RPi Ethernet FAN

说明

产品概述

我是树莓派计算模块4代的IO板,Compute Module 4 POE Board (B)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5V DC直流供电,板载四路USB2.0,方便用户使用。

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:在连接前确认风扇电压,支持5V 和 12V 默认连接5V,切换请修改FAN_VCC的跳帽
3:Type C 接口可以用作供电也可以用作USB SLAVE 接口烧录镜像。
4: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。
5: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。
6: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
7: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。
8:需要使用POE时,将POE跳线帽连接到EN位置。
9:两个DISP接口默认无法一起使用。

产品尺寸

Compute_Module 4 POE Board
Compute-Module-4-PoE-Board-B-details-size.jpg
Compute_Module 4 核心板
Compute Module 4 IO Board 5.png

板载资源

Compute-Module-4-PoE-Board-B-details-intro.jpg
Compute-Module-4-PoE-Board-B-details-intro2.jpg

标号 名称 说明
1 CM4 连接器 适用于 Compute Module 4 的所有版本
2 40PIN GPIO 接口 方便连接各种 HAT 模块
3 BOOT 开关 ON:开机引导转移到 USB Type-C 接口上
OFF:开机引导为 eMMC 或者 Micro SD 卡
4 其它功能管脚 特殊功能管脚
5 USB Type-C 供电/烧录接口 不少于5V/2.5A 供电,Compute Module 4 eMMC 版本可通过此接口烧录系统镜像
6 状态指示灯 ACT:指示树莓派工作状态
PWR:指示树莓派电源状态
7 DISP 双路 MIPI DSI 显示接口
8 CAM 双路 MIPI CSI 摄像头接口
9 USB 2.0 4 路 USB 2.0 接口,支持各种 USB 设备插入
10 HDMI 接口 双路 HDMI 接口,支持双 4K 30fps 输出
11 RTC 电池连接座 可接入 CR1220 纽扣电池
12 FAN 接口 方便接入散热风扇,支持调速和测速
13 PCIe Gen 2 × 1 接口 支持 PCIe Gen 2 × 1 接口部分的模块
14 RJ45 千兆网口 带 PoE 供电功能的千兆网口,支持 10/100/1000M 网络接入
15 DC 5V 5V 输入或输出
16 RS485 提供 600W 防雷、浪涌和 15KV 静电保护
(预留 120R 可选平衡电阻跳线帽)
17 RS232 提供 TVS 管保护,浪涌和静电保护
18 蜂鸣器 有源蜂鸣器 嘀嘀嘀
19 FAN_VDD/PoE 选择 散热风扇驱动电压切换 12V/5V
PoE 使能 (EN) 或者失能 (DIS)
20 FE1.1S USB 2.0扩展芯片
21 PCF52063ATL RTC 芯片
22 RTC/FAN I2C 总线选择
SDA0/SCL0:I2C-10 和 CSI/DSI 共用
GPIO3/2:I2C-1 和 40PIN 共用
23 IO 电平切换 CM4 IO 逻辑电压切换 3.3V 或者 1.8V
24 RTC 中断管脚切换 PI-RUN:RTC 触发中断 CM4 重启
GN-EN:RTC 触发中断 CM4 断电
D4:RTC 触发中断 D4 管脚
25 Micro SD 卡接口 用于接入带系统的 Micro SD 卡,以启动 Compute Module 4 Lite

特殊功能管脚说明

Compute Module 4 POE Board (B) 4.png

名称 说明
1 PI BOOT 不要使用,使用BOOT拨码开关
2 EEPROM WP 低电平防止EEPROM被改写
3 IP1/0 CM4主板MXL7704 AN1/0管脚
4 VADC COMP 复合视频输出
5 ETH IN ETH同步信号
6 PI_EN 与PI_RUN信号同步
7 PI_GLOBAL_EN CM4板载MXL7704电源使能管脚,低电平禁用
8 PI_RUN CM4 状态指示,高电平表示已开机,强制拉低强制重启CM4
9 WIFI_EN WIFI使能,低电平禁用,悬空开启
11 BT_EN 蓝牙使能,低电平禁用,悬空开启

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

RS485/RS232

新系统

默认关闭,如需打开需要在config.txt中添加内容:
sudo nano /boot/firmware/config.txt

dtoverlay=uart3
dtoverlay=uart5
#RS232占用GPIO5/GPIO4(BCM编码4/5),设备号ttyAMA3 #RS485占用GPIO13/GPIO12(BCM编码13/12),设备号ttyAMA5

老系统

默认关闭,如需打开需要在config.txt中添加内容:
sudo nano /boot/config.txt

dtoverlay=uart3
dtoverlay=uart5
#RS232占用GPIO5/GPIO4(BCM编码4/5),设备号ttyAMA1 #RS485占用GPIO13/GPIO12(BCM编码13/12),设备号ttyAMA2



注:背面有RS485串口切换,可切换到GPIO14/GPIO15 上面。

USB2.0

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


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 (V1~V3)
dtoverlay=vc4-kms-dsi-7inch,dsi0
#DSI1 (V4)
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中添加内容
     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


    官方手册

    CM4核心板数据手册

    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

    FAQ

    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