BakeBit - NanoHat Hub/zh

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English

1 介绍

  • NanoHat Hub是一个专为NanoPi NEO/Air量身设计的接口扩展模块。NanoHat Hub通过I2C接口和NEO通讯,作为从设备的单片机MEGA328P扮演NEO和传感器模块之间翻译官的角色,翻译I2C总线上接收到的数据或命令并执行对应的操作。
  • NanoHat Hub提供了三个I2C接口、三个模拟接口,两个串口(一个NEO串口,一个单片机串口)和四个数字接口。
  • 连接NanoPi NEO/Air和传感器模块的扩展板,NanoHat Hub扩展板直接插在NanoPi NEO上面,所有的模块可以通过4个引脚的连接线直接连接到NanoHat Hub扩展板接口上,通过I2C接口、串口、数字/模拟接口建立传感器模块与NEO/Air之间的数据传输。
  • 固件使用Arduino IDE集成开发环境开发,并完全开源。
BakeBit - NanoHat Hub

2 特性

  • 兼容NEO的尺寸和接口
  • 3个2.0mm 4Pin I2C接口端子
  • 3个2.0mm 4Pin 模拟接口端子
  • 1个2.0mm URAT-NEO接口端子
  • 1个2.0mm URAT-Hub接口端子
  • 4个2.0mm 数字接口端子
  • PCB尺寸(mm):40x40
  • 2.0mm 4Pin 接口端子尺寸文件

NanoHat Hub_Top NanoHat Hub_Bottom

  • 引脚说明:
  • 24 Pin排针引脚定义:
Pin# Name Pin# Name
1 SYS_3.3V 2 VDD_5V
3 I2C0_SDA 4 VDD_5V
5 I2C0_SCL 6 GND
7 GPIOG11 8 UART1_TX/GPIOG6
9 GND 10 UART1_RX/GPIOG7
11 UART2_TX/GPIOA0 12 PWM1/GPIOA6
13 UART2_RTS/GPIOA2 14 GND
15 UART2_CTS/GPIOA3 16 UART1_RTS/GPIOG8
17 SYS_3.3V 18 UART1_CTS/GPIOG9
19 SPI0_MOSI/GPIOC0 20 GND
21 SPI0_MISO/GPIOC1 22 UART2_RX/GPIOA1
23 SPI0_CLK/GPIOC2 24 SPI0_CS/GPIOC3
  • 12 Pin排针引脚定义:
Pin# Name Description
1 VDD_5V 5V Power In/Out
2---11 NC Not Connected
12 GND 0V
BakeBit - NanoHat Hub接口
  • 每个BakeBit接口端子使用标准的2.0mm间距的4个引脚的插座,详细引脚定义如下所示:
  • I2C接口引脚定义

顶部一排(右图标识为1、2、3的接口)为3个5V电平的I2C接口,每个I2C接口的左侧第1个引脚为SCL,第2个引脚为SDA,第3个引脚为5V,第4个引脚为GND。

引脚 名称 描述
1 SCL SCL
2 SDA SDA
3 5V 电源5V
4 GND
  • 模拟接口引脚定义

第2排(右图标识为4、5、6的接口)为3个模拟接口,每个模拟接口的左侧第1个引脚为An,第2个引脚为An+1,第3个引脚为5V,第4个引脚为GND。
例如丝印为A0/A1的端子,表示端子的左侧第1个引脚为A0,第2个引脚为A1,习惯上为我们把这个A0/A1接口简称为模拟端子A0。

引脚 名称 描述
1 An 模拟引脚An
2 An+1 模拟引脚An+1
3 5V 电源5V
4 GND
  • UART接口引脚定义

NanoHat Hub有2个UART接口,第3排的第1个(图上标识为7的接口)为NanoPi NEO板的UART口,第2个(图上标识为8的接口)为NanoHat Hub板的UART口。
另外,NanoHat Hub板的UART口可以作为数字接口D0/D1使用。

引脚 名称 描述
1 Rx 串口接收引脚
2 Tx 串口发送引脚
3 5V 电源5V
4 GND
  • 数字接口引脚定义

其余的(图上标识为9、10、11、12的接口)接口为4个数字引脚接口,接口的左侧第1个引脚为Dn,第2个引脚为Dn+1,第3个引脚为5V,第4个引脚为GND。
例如丝印为D2/D3的端子,表示接口的左侧第1个引脚为D2,第2个引脚为D3,习惯上为我们把这个接口D2/D3简称为数字端子D2。
5个数字引脚D2-D6中,引脚D3、D5、D6引脚可以作为PWM引脚使用。

引脚 名称 描述
1 Dn 数字引脚Dn
2 Dn+1 数字引脚Dn+1
3 5V 电源5V
4 GND

3 使用方法

BakeBit - NanoHat Hub与NanoPi NEO/Air具有相同的尺寸,可直接堆叠在NanoPi NEO/Air上。
BakeBit - NanoHat Hub连接NanoPi NEO/Air的使用方法参考以下链接:BakeBit - NanoHat Hub连接NanoPi NEO的使用方法

4 支持的模块

可以和BakeBit - NanoHat Hub连接使用的模块如下:

5 升级NanoHat Hub固件

升级BakeBit固件的实质是,将新版本的固件文件(名为bakebit_firmware.hex)烧写到NanoHat Hub的芯片内,下面的内容是具体的步骤:
先在NanoPi NEO上安装 avrdude:

apt-get install avrdude

再用vi编辑配置文件 /etc/avrdude.conf,在文件最末尾加入如下内容:

# Linux GPIO configuration for avrdude. 
# Change the lines below to the GPIO pins connected to the AVR. 
programmer 
  id    = "nanopineo"; 
  desc  = "Use the Linux sysfs interface to bitbang GPIO lines"; 
  type  = "linuxgpio"; 
  reset = 67; 
  sck   = 66; 
  mosi  = 64; 
  miso  = 65; 
;

然后进入Firmware目录,执行firmware_update.sh脚本上传固件:

cd ~/BakeBit/Firmware 
./firmware_update.sh

根据脚本的提示选择y, 固件更新成功的提示如下所示:
BakeBit-UpdateFirmware.jpg
正如你所见,固件是一个名为.hex的二进制文件,你可以使用脚本 new_fw_search.sh 在线检查一下官方是否有新版本。

6 使用Arduino IDE编译固件

1) 先在电脑上安装Arduino IDE,Arduino IDE到这里下载:
https://www.arduino.cc/en/Main/Software

2) 把BakeBit/Firmware/Source/下的FastLED-FastLED3.1目录复制到Arduino IDE安装目录下的libraries子目录,在macOS下该路径为: /Applications/Arduino.app/Contents/Java/libraries/

3) 用Arduino IDE打开BakeBit项目文件:
BakeBit/Firmware/Source/bakebit_v1.0.0/bakebit_v1.0.0.ino

4) 在Arduino上进入Tools菜单,把Board的类型改为Arduino Nano:
BakeBit-ArduinoBoardType.jpg
5) 在Arduino上进入Sketch菜单,选择 Export Compliled Binary,Arduino将执行编译。

6) 编译成功后,在源代码目录下, 会生成一个名为bakebit_v1.0.0.ino.eightanaloginputs.hex的二进制文件,将其更名为 bakebit_firmware.hex,上传到NanoPi NEO上并覆盖BakeBit/Firmware/下的同名文件,用上一章节介绍的方法,执行firmware_update.sh脚本重新烧写固件即可。

7 相关资料