《BeagleBone开发指南》——1.4 BeagleBone 配件

    xiaoxiao2024-03-29  11

    本节书摘来自异步社区《BeagleBone开发指南》一书中的第1章,第1.4节,作者【爱】Derek Molloy(莫洛伊), 鞠尔男 , 王伟 , 刘龙 , 佟佳珈 译,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

    1.4 BeagleBone 配件

    BeagleBone Black板配置了一个USB 2.0电缆(一端是microUSB插头,另一端是USB A插头),它是用来连接BeagleBone Black板(通过USB客户机连接器)和台式计算机的。配件中不含有micro SD卡,但BeagleBone Black板的eMMC中在出厂时已经预安装了Linux系统,从包装盒中拿出上电后,BeagleBone Black板将会直接启动eMMC中的Linux系统。BBW板默认配置了一个micro SD卡,因为它没有集成的eMMC。

    1.4.1 重点推荐使用的配件

    接下来推荐的配件建议连同BeagleBone Black板同时购买。如果你正计划使用BeagleBone Black板进行开发工作,那么你应该具有下面的全部配件。

    1.micro SD卡(烧写BeagleBone Black板)

    使用micro SD卡可以帮助你烧写新的Linux镜像文件到BeagleBone Black板。假如在做实验的时候不小心损坏了Linux的文件系统,micro SD卡将可以复原你的系统。理想条件下,应该备有两个专用的SD卡,一个作为存储启动镜像文件使用,另一个作为刷新镜像文件使用。

    你所购买的micro SD卡至少具有4GB的容量。你可能也需要一个micro SD卡到标准SD卡的适配器,这样才能够使micro SD卡在你的个人计算机上被读取。市面上许多micro SD卡和适配器绑定在一起销售,这比单独购买它们要便宜许多。micro SD卡的版本至少应该是Class10级别甚至更高,这样的读/写速度在写入镜像文件时,可以节省很多时间。micro SD卡的空余空间也可以用来存储额外的文件(将在第3章中讨论),所以卡的容量越大越好。

    2.外部5V电源供电系统(用于刷新系统和给外部设备供电)

    你可以通过USB客户端连接线连接到台式计算机/笔记本计算机的USB端口来直接给BeagleBone Black供电。如果只是启动BeagleBone Black板,这样的方式会工作得很好。然而,一旦你开始连接其他配件,如Wi-Fi适配器、USB照相机或者板载显示器,USB的供电能力很可能满足不了你的配置。一些早期的BeagleBone Black板如果没有外部5V的电源直接供电,将不能够正确地刷新到新的系统镜像。

    你可以购买一个5V直流稳压开关电源,将其直接插入BeagleBone Black板的插头供电。电源的最低直流输出电流是1A;但是如果可能的话,最好还是确保供应2A的电流(2A×5V=10W)。5V供电电源的直通接头连接器(5.5mm直径)中心应该是正极。如果打算同时运行多个BeagleBone Black板,那么你将需要使用多个外部电源(电池或USB),当同时连接两个BeagleBone Black板到你的计算机时,你需要更为仔细的软件配置,否则的话可能会造成Windows下网络连接的不稳定。

    3.以太网电缆(用于网络连接)

    BeagleBone Black板能够使用一种特殊的网络工作模式,其被称作基于USB的互联网,它能够创建一个虚拟网络用来连接BeagleBone Black板和台式机;但是,如果你计划连接BeagleBone Black板到家庭网络,那么请不要忘记购买Cat5网络线,通过它的RJ-45接头把BeagleBone Black板连接到网络。如果你打算同时使用多个BeagleBone Black板,你可以购买一个廉价的四口交换机,把它放置在你的台式计算机附近(参见第2章)。

    4.HDMI数字高清连接电缆(用于连接显示器/电视)

    BeagleBone Black板有一个HDMI成帧器,它能够轻易连接到一个具有HDMI或者DVI接口的显示器或者电视。BeagleBone Black板有一个Micro-HDMI接头(HDMI-D),所以当你拿它匹配你的显示器/电视类型(通常是HDMI-A或DVI-D)时要格外注意。你可能需要的电缆是一个“HDMI-Micro-D插头到HDMI-A公插头”。一个1.8m长的电缆价格不会超过10美元。要注意你购买的HDMI-C(mini-HDMI)连接器可能不适合BeagleBone Black板。

    你或者可以低价(3美元)购买一个micro-HDMI(HDMI-D)接头到标准HDMI(HDMI-A)接头适配器,或者micro-HDMI(HDMI-D)接头到DVI-D插座适配器电缆。这些能够使你使用标准尺寸的HDMI-A电缆或者能够连接到DVI-D设备,如图1-6(a)所示。

    5.3.3V TTL电平的USB转串口线缆

    当你的BeagleBone Black板的Linux部署出问题时,USB转串口电缆就可以发挥作用了。笔者发现它对于发现和改正学生BeagleBone Black板的问题具有很重要的作用。它与引脚6的J1端口连接,J1端口位于BeagleBone Black板P9端口的旁边。USB转串口电缆的黑色一侧到引脚1(白点),绿色一侧靠近USB接头,如图1-7所示。BeagleBone Black板上只使用了3个引脚:引脚1用来接地(黑色),引脚4用来接收数据(橙色),引脚5用来发送数据(黄色)。

    请确保你购买的线缆是3.3V TTL电平版本,可能还会附带一个6针的0.1″的母口接头(其不应该具有裸露的电线,我能买到纯属偶然!)。这个电缆包含一个工作芯片,需要你正确地在台式计算机上安装对应的驱动程序,来创建一个新的COM端口。当你在桌面计算机中安装驱动程序,安装成功后会建立一个新的串口,基于FTDI TTL-232R-3V3芯片的USB转串口线(约20美元)能够很好地工作,并且提供很稳定的连接。你可以去tiny.cc/ebb102网站查找它的数据手册,点击“VCP”链接为适配器下载软件驱动程序。

    如果你正准备将自己的镜像文件烧写到BeagleBone Black里或者你有一块无法启动的开发板,那么我建议你在这些线中选购一种。这些线缆的用法将在第2章和第3章中进一步讨论。

    1.4.2 可选配件

    接下来介绍一些你可能会需要的可选配件,它取决于你正在开发的应用,如图1-8所示。

    1.USB集线器(用于将多个USB设备连接到一个USB主机)

    如果你正打算将两个以上的USB设备同时连接到BeagleBone Black板,那么你需要一个USB集线器。USB集线器可以是总线供电或是外部供电,外部供电的集线器比较贵;然而,如果你要给功耗大的适配器供电(特别是Wi-Fi),那么你需要一个外部供电的集线器。确保在打开你的BeagleBone Black机之前,你已将USB集线器插入到BeagleBone Black主机的连接器上。笔者曾用过很多牌子的USB集线器,它们都非常简单易用。

    2.Micro-HDMI转VGA适配器(适用于VGA视频和音频)

    一些低成本的micro-HDMI-to-VGA转换器可以在网上买到(例如在亚马逊或在eBay上),它们能将HDMI的输出转化为VGA的输出。除了提供VGA格式视频输出,如果你希望在你的BeagleBone Black机上播放音频,不需要电视输出、高端放大器或监视器输出的话,其中的许多连接器也提供一个单独的3.5mm的音频输出,如图1-6(b)所示。同时也有一些USB音频适配器可供使用,它们能提供一个高质量的录音重放和录音功能。这些适配器及其用法将在第12章中介绍。

    3.Wi-Fi适配器(用于无线网络)

    有许多种不同的Wi-Fi适配器可供选择,如图1-8(a)中所示。然而并不是所有的适配器都能在BeagleBone Black板上运行成功,Linux的发布版本和适配器的内置芯片将决定是否能够成功运行。你可以在tiny.cc/ebb103网站上发现一系列已经确认能够成功运行的适配器,然而需要注意的是,生产厂商在同一产品中会改变其内置的芯片,因此从网站列表中购买的适配器不能够保证一定成功。你必须确定所购买的适配器内置芯片后才能保证其成功运行。关于Wi-Fi的配置及其应用将在第10章详细讨论,其中将会测试一系列不同的被广泛应用的低价格适配器。

    4.USB网络摄像头(用于捕捉影像和视频流)

    配置一个USB网络摄像头是整合影像和视频捕捉功能到你的Beag leBone Black项目的一个低成本方案。并且利用Linux系统提供的库,比如Video 4 Linux和Open CV(开源计算机视觉),能够使你去构建具有可视功能的应用。

    在第12章中,不同的网络摄像头将被测试,但是本书的重点在Logitech C920摄像头的使用,特别是视频流应用[见图1-8(b)]。它是价格相对昂贵的网络摄像头(大约70美元),但是它能直接用在BeagleBone Black板中捕获流式全高清视频。而且它有内置在摄像头中的H.264/MPG-4硬件编码单元。这大大减少了BeagleBone Black板的工作负荷,使得处理器能够处理其他任务。和Wi-Fi适配器一样,在你为了特殊目的而购买它之前,最好确认网络摄像头在BeagleBone Black板上面是能够工作的。在第12章中笔者分别测试了几种网络摄像头。

    5.USB键盘和鼠标(用于普通使用)

    可以将USB键盘和鼠标分别与USB集线器连接,或者使用一个2.4GHz的无线键盘和鼠标套装。非常小的无线手持组合也是可以的,比如Rii 174 Mini、Rii i10和eSynic mini,所有这些都包括一个手持的集成触摸板的键盘。一个USB的蓝牙适配器将非常适用于将众多外设连接到BeagleBone Black板,在第11章中将会使用一个非常熟悉的蓝牙键盘/触摸板。

    相关资源:( element14 BeagleBone Black快速指南_V2.0.pdf
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