Compute Module IO Board Plus

Compute Module IO Board Plus

基本信息 分类： 树莓派 Arduino Compute Module 品牌： Waveshare

功能简介 特性 Raspberry Pi Arduino适配板 接口 RPi接口 Arduino接口 ONE-WIRE接口 USB接口 IR接口 AD接口 DA接口 USB接口 UART接口

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本品是一块基于树莓派计算模块的外扩板，与树莓派基金会提供的 Compute Module IO Board V3 兼容， 并扩展了多种常用的资源。支持树莓派官方的 Compute Module 3 Lite, Compute Module 3, Compute Module 3+ Lite, Compute Module 3+ (8G/16G/32G).

特点

• 兼容树莓派基金会提供的 Compute Module IO Board V3
• 带有 Raspberry Pi GPIO 接口， 方便接入各种树莓派扩展板
• 带有 Arduino 接口，方便接入各种 Arduino 扩展板
• 带有 1-WIRE 接口，方便接入各种单总线设备（如 DS18B20）
• 板载 4 个按键、4 个 LED 和 1 个蜂鸣器，方便进行 I/O 测试
• 板载 USB HUB，方便接入更多的 USB 设备
• 板载红外接收器，方便使用红外遥控功能
• 板载 USB TO UART，方便进行串口调试
• 板载传感器接口，方便接入各种传感器
• 板载 ADC，10 位，38KSPS，11 通道（6 通道用于 Arduino 接口，5 通道用于接入传感器）
• 板载 DAC，2 通道，16 位精度
• 板载 RTC，这是常用的功能之一

板载资源

1. Compute Module接口: 可接入Compute Module 3/3 Lite/3+/3+ Lite
2. Compute Module GPIO接口: 引出Compute Module所有接口
3. Raspberry Pi GPIO接口: 可接入各种Raspberry Pi HAT
4. CSI摄像头接口: 可接入Raspberry Pi Camera
5. DSI显示接口: 可接入Raspberry Pi LCD
6. HDMI接口: 可接入各种HDMI设备
7. USB接口: 可接入各种USB设备
8. USB SLAVE接口: Compute Module 3+可通过此接口烧录系统镜像
9. USB TO UART接口: 方便进行串口调试
10. Arduino接口: 方便接入各种Arduino扩展板(Shield)
11. AD/DA输入输出接口(接线端子): 方便在各种场合使用
12. 1-WIRE接口: 可接入DS18B20等单总线设备
13. 传感器接口: 方便接入各类传感器
14. 电源接口: 一般接入5V 2.5A电源
15. FE1.1S: USB HUB芯片
16. 12MHz晶振
17. CP2102: USB转串口芯片
18. Micro SD卡槽: 用于接入带系统的Micro SD卡，以启动Compute Module 3 Lite/3+ Lite
19. TLC1543: AD转换芯片
20. DAC8552: 16位高精度DAC，2通道输出
21. DS3231: 高精度RTC芯片，I2C接口
22. RTC实时时钟供电电池座: 可接入CR1220纽扣电池
23. 电源稳压芯片: 从上到下，分别是3.3V / 2.5V / 1.8V 稳压芯片
24. LFN0038K红外接收头
25. 蜂鸣器
26. 电源LED
27. ACT LED: 指示Micro SD卡运行状态
28. 用户LED: 便于I/O输出测试或显示程序运行状态
29. 用户按键: 便于I/O输入测试或控制程序运行状态
30. BOOT选择跳线

    EN：PC机可通过USB SLAVE，读写SD卡或eMMC

    DIS：计算模块从SD卡或者eMMC启动

31. VGx电源选择跳线: 选择 I/O 电平
32. HUB使能跳线: HUB使能和USB SLAVE供电选择
33. ADC/DAC配置跳线: 配置ADC/DAC供电电压和参考电压
34. 多种外设配置跳线: 配置UART、用户按键、用户LED、1-WIRE接口、红外接收头和蜂鸣器的控制引脚
35. Arduino AD选择跳线

    短接1与2：Arduino接口的A0-A5作为数字控制脚

    短接2与3：Arduino接口的A0-A5作为AD输入脚

程序下载

• 在资料界面点击下载示例程序。
• 在下面烧写树莓派镜像之后，复制到SD卡或者EMMC的BOOT目录下。（如果使用我们配置好的镜像，无需下载示例程序）
• 在资料界面点击下载rpiboot_setup软件，下载之后，解压并安装rpiboot。注意记住安装目录，

镜像烧写

在Compute Module IO Board Plus (简称IO Board)上，有一个SD卡卡槽，注意这个卡槽是在配合Compute Module 3 Lite (简称CM3L) 和 Compute Module 3+ Lite(简称CM3+L)使用的时候，插入系统卡（SD卡）使用。 如果你使用的是Compute Module 3 (简称CM3）或者Compute Module 3+ （三个版本统称CM3+）， 系统是需要烧写到内部EMMC，从EMMC启动的。

下载镜像

• 从树莓派官网下载最新的Raspbain镜像，或者在#资料下载我们配置好的镜像文件。
• 将下载下来的压缩包解压，获得.img文件

烧写镜像到CM3L/CM3+L

• SD卡和读卡器需要另外购买，注意SD卡至少需要8G（建议您购买16G的SD卡）
• 打开烧录工具Win32DiskImager.exe文件（可以在资料界面获取），选择下载下来的树莓派镜像，烧录.(同正常烧写树莓派镜像一致）
• 烧录成功后，把SD卡插到IO Board的SD卡卡槽接口

烧写镜像到CM3/CM3+

• 下载树莓派镜像，并解压获得.img文件
• 将CM3/CM3+插入IO Board中，将BOOT ENABLE USB SLAVE跳线帽短接EN一端， 拔掉USB SLAVE1/2/3/4 、Select跳线帽。用USB线将IO Board的USB SLAVE 接口连接到PC

• 在rpiboot_setup的安装目录下，找到rpiboot.exe文件，以管理员身份运行。在成功运行之后，你会发现CM3/CM3+在PC中被识别为一个移动盘。（注意：CM3+第一次使用的时候，可能需要你在PC的磁盘管理中手动做格式化并分配驱动符，才可以在我的电脑中被发现）
• 使用WinDiskImager.exe烧录工具，选择之前下载的树莓派镜像文件，将镜像烧写到EMMC中（即PC识别出来的盘，注意先格式化）
• 烧写完成之后，将BOOT ENABLE USB SLAVE跳线帽短接DIS一端，并插回USB SLAVE1/2/3/4 Select跳线帽

• 接入电源到POWER接口启动即可。

【注意】

在镜像烧写过程中，注意PC尽量不要对其他USB存储设备进行写操作，避免出现冲突。由于CM3的EMMC只有4G（最新的CM3+扩大了EMMC容量，可以支持正常的树莓派镜像），所以烧写的镜像大小不可以超过4G。因此，如果你使用的是CM3，建议用Lite版本的镜像，然后再安装完成后，再运行下面的指令安装GUI（注意需要联网，你可能需要连接无线网卡）

sudo apt-get update
sudo apt-get install raspberrypi-ui-mods

连接屏幕和摄像头

如果你使用的是我们提供的树莓派镜像，只要连接好硬件就可以使用，如果使用的树莓派官方镜像，可能还需要做配置，具体以个人的实际情况为准

连接树莓派官方7寸屏

• 用LCD转接板和22PIN FFC排线将树莓派屏幕连接到IO Board的DISP1接口
• 用杜邦线将5V和GND引脚连接到IO Board的5V和GND引脚
• 使用杜邦线短接：
  • GPIO0 <-> CD1_SDA
  • GPIO1 <-> CD1_SCL
• 连接电源
• 等待一段时间后系统启动，并点亮屏幕

【注意】

如果屏幕没有正常显示，请检查一下硬件连接和软件配置是否正常（软件配置请参考下面的[#官方设备的设置方法]）

连接微雪电子屏幕

• 微雪电子有多款HDMI屏幕可以支持树莓派。这里我们以7inch HDMI LCD (C)为例
• 确保树莓派官方屏幕并没有接到IO Board上，否则HDMI屏幕无法显示
• 使用HDMI线连接IO Board的HDMI接口和7inch HDMI LCD (C)的屏幕，USB线连接IO Board的SLAVE接口和屏幕的Touch接口
• 连接电源
• 等待一段时间后系统启动并点亮屏幕

【注意】

如果你使用的是树莓派官方屏幕，在连接屏幕的时候还需要设置一下分辨率，否则HDMI屏幕无法正常显示，具体设置方法详见屏幕的资料界面

连接摄像头

• 将摄像头连接到CAM1接口（注意这里可能需要使用RPi zero V1.3 Camera cable）
• 用杜邦线短接：
  • GPIO0 <-> CD1_SDA
  • GPIO1 <-> CD1_SCL
  • GPIO4 <-> CAM1_IO1
  • GPIO5 <-> CAM1_IO0
• 连接电源
• 你可以同时接入两个摄像头，将另一个摄像头截图到CAM0接口
• 用杜邦线短接：
  • GPIO28 <-> CD0_SDA
  • GPIO29 <-> CD0_SCL
  • GPIO30 <-> CAM0_IO1
  • GPIO31 <-> CAM0_IO0
• 显示摄像头，可以分别执行指令：
  • raspivid -t 0 -cs 0
  • raspivid -t 0 -cs 1

【注意】

1. -cs命令用于选择摄像头0或者1，参数0代表CAM1，参数1代表CAM0

官方设备的设置方法

官方的Raspbian镜像默认是没有添加官方摄像头和官方7寸屏的配置启动文件。如果你使用官方的Raspbian镜像，需要把官方的dts文件转换为bin文件放入到系统/boot/下。（dts文件示例程序中有提供，位于/Program/dt目录下）

转换命令：

sudo dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp1-cam2.dts

如果你使用的是我们提供的镜像，相关的文件已经配置好了，无需另外再设置

示例程序

使用示例程序的时候，需要连接一个屏幕用户显示，一个键盘用于输入。你也可以连接无线网卡，然后远程控制。

如果你使用的是官方的Raspbian镜像，使用示例程序的时候需要先安装bcm2835, wiringPi和python函数库，安装方法详见树莓派安装必要的函数库

PWM: 蜂鸣器实验

Python

• 终端执行指令进入程序所在目录：

cd /home/pi/CM3/Buzzer_PWM/python/

• 执行指令运行程序

sudo ./buzzer.py

wiringPi

• 终端执行指令进入程序所在目录：

cd /home/pi/CM3/Buzzer_PWM/wiringPi/

• 执行指令运行程序：

sudo ./buzzer

预期结果

：蜂鸣器的声音由小变大，然后再变小 【注意】在使用过程中，蜂鸣器有时候由于引脚干扰会自动响起，你可以把USER_JMP最后一个BUZ跳线帽拔掉即可。

=DAC实验

BCM2835

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/DAC8532

• 执行指令运行程序

sudo ./dac8532

预期结果

LED1和LED2交替闪烁，分别由亮变暗，再由暗变亮

DS18B20实验

本例程另外需要DS18B20（需要另外购买），按照丝印提示，将DS18B20半圆边对着蜂鸣器插入1-WIRE接口。注意不要插反，避免产生高温灼伤手指

sysfs

• 终端执行指令进入程序所在目录：

cd /home/pi/CM3/DS18B20/fs/

• 执行指令运行程序:

sudo ./ds18b20

Python

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/DS18B20/python/

• 执行指令运行程序

sudo ./ds18b20.py

预期结果

终端会打印当前温度的测量结果。你可以按Ctrl+C终止程序

RTC: DS3231实验

BCM2835

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/DS3231/bcm2835/

• 执行指令运行程序

sudo ./ds3231

wirignPi

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/DS3231/wiringPi/

• 执行指令运行程序

sudo ./ds3231

Python

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/DS3231/python/

• 执行指令运行程序

sudo ./ds3231.py

预期结果

终端会打印时间信息。按下Ctrl+C 可以终止程序

IRM红外遥控实验

• 注意这里需要用到红外遥控器，使用时候注意取下电池隔离纸

BCM2835

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/IRM/bcm2835/

• 执行指令运行程序

sudo ./irm

wiringPi

• 终端指令指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/IRM/wiringPi/

• 执行指令运行程序：

sudo ./irm.py

预期结果

按下红外遥控器的按键，终端会打印当前按下的按键对应的数值。按Ctrl+C可以终止程序

按键实验

BCM2835

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/KEY/bcm2835/

• 执行指令运行程序

sudo ./key

wirignPi

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/KEY/wiringPi/

• 执行指令运行程序：

sudo ./key

python程序

• 终端执行指令进入程序所在目录：

cd /home/pi/CM3/KEY/python/

• 执行指令运行程序：

sudo ./key.py

预期结果

按下IO Board 上面的按键KEY1， KEY2，KEY3和KEY4，终端会打印当前按下的按键的信息，例如按下KEY1， 会显示press the key: 0的信息。按下Ctrl+C终止程序

LED实验

BCM2835

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/LED/bcm2835/

• 执行指令运行程序

sudo ./led

wiringPi

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/LED/wiringPi/

• 执行指令运行程序

sudo ./led

Python

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/LED/python/

• 执行指令运行程序

sudo ./led.py

预期结果

IO Board 上的4个LED灯轮流闪烁。 按下Ctrl+C终止程序

ADC实验

BCM2835

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/TLC1543/bcm2835/

• 执行指令运行程序

sudo ./tlc1543

wiringPi

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/TLC1543/wiringPi/

• 执行指令运行程序

sudo ./tlc1543

Python

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/TLC1543/python/

• 执行指令运行程序

sudo ./tlc1543.py

预期结果

终端会打印AD数据。 按下Ctrl+C终止程序

串口通信实验

用USB线将IO Board的USB TO UART接口连接到PC。电脑端打开Putty软甲，设置串口波特率为115200

电脑端putty软件输入树莓派的用户名和密码登录（一般情况下，用户名和密码默认为pi和raspberry）

wirignPi

• 终端执行指令进入程序所在目录（树莓派）

cd /home/pi/CM3/UART/wiringPi/

• 执行指令运行程序：

sudo ./uart

Python

• 终端执行指令进入程序所在目录

cd /home/pi/CM3/UART/python/

• 执行指令运行程序

sudo ./usart.py

预期结果

程序运行后，可以到到PC端的Putty界面打印出Hello World!!!字样。按下Ctrl+C 终止程序

文档

• 用户手册
• 原理图
  

程序

• 示例程序
  

软件

• RPiboot_Setup

镜像

• Compute Module 3/3 Lite/3+/3+ Lite镜像
  链接：https://pan.baidu.com/s/16A7rscYvs1GuSurFdvKg8Q 密码：mgmn

开发资料

• 开发资料

树莓派系列教程

• 树莓派系列教程：人生若只如初见
• 树莓派系列教程：烧写镜像
• 树莓派系列教程：远程登录树莓派（SSH登陆/远程桌面登陆/串口登陆）
• 树莓派系列教程：更换软件源
• 树莓派系列教程：访问树莓派
• 树莓派系列教程：配置WiFi
• 树莓派系列教程：系统配置（raspi-config）
• 树莓派系列教程：中文输入法
• 树莓派系列教程：摄像头
• 树莓派系列教程：Linux常用命令以及vi/vim编辑器
• 树莓派系列教程：文件共享（samba）
• 树莓派系列教程：wiringPi、bcm2835、python库安装
• 树莓派系列教程：如何点亮一个LED灯（上）
• 树莓派系列教程：如何点亮一个LED灯（下）
• 树莓派系列教程：按键
• 树莓派系列教程：I2C
• 树莓派系列教程：I2C编程
• 树莓派系列教程：I2C总线控制BMP180
• 树莓派系列教程：Serial串口
• 树莓派系列教程：红外遥控
• 树莓派系列教程：RTC
• 树莓派系列教程：PCF8591 AD/DA
• 树莓派系列教程：SPI
• 树莓派系列教程：物联网之MQTT
• Alphabot树莓派教程：变身路由器
• Alphabot树莓派教程：刷LEDE(OpenWRT)系统变身路由器
• 树莓派引脚对照表
• SIM868 ppp拨号上网

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FAQ

问题： CM3模块增加网口连接网络？

答复： 可以用杜邦线连接ENC28J60 Ethernet Board 扩展网口。 ENC28J60 Ethernet Board 在树莓派/boot/config.txt文件中添加语句： dtoverlay = enc28j60 重启后既可以识别到网口。 默认接线如下： 3.3V---------3.3V GND--------GND MISO-------P9/MISO MOSI-------P10/MOSI SCK---------P11/SCLK CS---- ------P8/CE0 INT----------P25 WOL--------NC 详细设置可以看 /boot/overlay/README

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