CM-STEREO-VISION-BOARD

CM-STEREO-VISION-BOARD

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基本信息 分类： 树莓派扩展板 功能： Raspberry Pi 计算模块双目视觉外扩板 {{{userDefinedInfo1}}}： {{{userdefinedvalue1}}} {{{userDefinedInfo2}}}： {{{userdefinedvalue2}}} {{{userDefinedInfo3}}}： {{{userdefinedvalue3}}} {{{userDefinedInfo4}}}： {{{userdefinedvalue4}}} {{{userDefinedInfo5}}}： {{{userdefinedvalue5}}} {{{userDefinedInfo6}}}： {{{userdefinedvalue6}}} 品牌： Waveshare

板载接口 RPi DSI USB CSI HDMI USB SLAVE Computer Module

相关产品 ♦ 树莓派开发板 ♦ Compute Module IO Board Plus ♦ CM-IO-POE-BOX ♦ Compute Module PoE Board ♦ {{{Product4}}} ♦ 套餐模块

产品简介

我是专为树莓派计算模块设计的双目视觉扩展板，适用于Compute Module 3/3 Lite/3+/3+ Lite。我板载了三路摄像头接口和DSI/USB等常用的接口，还可通过排线接口扩展更多接口和外设，体积小巧、功能齐全。你可通过摄像头接口自行扩展不同基线或不同视角参数摄像头，配合IMU补光灯板，可组合搭配出各种树莓派计算机视觉应用，灵活度高，非常适合用于双目视差算法测距、人脸识别、活体检测、录制VR视频等需要双目视觉应用。

特点

• 适用于树莓派Compute Module 3/3 Lite/3+/3+ Lite系列主板
• 板载三路摄像头接口，一路为固定接口，另外两路可通过GPIO二选一使用
• 板载DSI显示接口，方便直接接入DSI显示屏
• 板载USB接口，方便用于烧写镜像或作为常规USB接口使用
• 板载36PIN GPIO扩展接口，可接入配套的转接板扩展串口和Raspberry Pi GPIO
• 板载24PIN HDMI扩展接口，可接入配套的HDMI转接板以便接入HDMI显示屏
• 10PIN GPIO/I2C扩展接口，可接入配套的ICM20948补光板
• 板载DS1307 RTC时钟，并备有CR1220纽扣电池座
• 配套有亚克力固定板和三脚架底座，方便安装使用

板载资源

双目视觉扩展板

标号	名称	说明
1	Compute Module接口	可接入Compute Module 3/3 Lite/3+/3+ Lite
2	DSI显示接口	方便接入树莓派DSI显示屏
3	24PIN HDMI扩展接口	可通过HDMI转接板接入HDMI显示屏
4	CSI摄像头接口	CAM0：默认使能 CAM1：GPIO38低电平使能 CAM3：GPIO38高电平使能
5	Micro SD卡接口	用于接入带系统的Micro SD卡
6	36PIN GPIO扩展接口	可通过转接板扩展串口和Raspberry Pi GPIO
7	10PIN I2C扩展接口	可用于连接ICM20948补光板
8	USB接口	用于烧写镜像或作为常规USB接口使用
9	5V电源输入接口	-
10	RTC电池座	可装入CR1220纽扣电
11	DS1307	RTC时钟芯片
12	USB BOOT ENABLE切换开关	切换到EN：可通过USB接口烧录镜像 切换到DIS：USB接口作为常规的USB口使用
13	用户按键	-

串口转接板

标号	名称	说明
1	Raspberry Pi GPIO接口	可用于接入树莓派外围模块
2	36PIN GPIO扩展接口	接到双目视觉底板
3	USB TO UART接口	方便通过串口终端控制树莓派或直接供电
4	CH340	USB转串口芯片
5	串口电源开关	切换到OPEN：断开USB转串口供电电源 切换到Link：连接USB转串口电源

ICM2948补光板

标号	名称	说明
1	ICM-20948	加速度计特性	分辨率：16位
			量程(可选)：±2、±4、±8、±16g
			工作电流：68.9uA
		陀螺仪特性	分辨率：16位
			量程(可选)：±250、±500、±1000、±2000°/sec
			工作电流：1.23mA
		磁力计特性	分辨率：16位
			量程：±4900μT
			工作电流：90uA
2	白色补光灯	可以通过GPIO40控制
3	850nm红外补光灯	可以通过GPIO41控制
4	10PIN I2C接口	可以通过排线连接到CM3底板
5	6PIN I2C接口	可以通过跳线连接到主板

2 烧录镜像

2.1 烧写镜像到Compute Module 3/Compute Module 3+

如果你使用的是树莓派 Compute Module 3 或者 Compute Module 3+。这几款带有 eMMC的计算模块的话，使用的时候需要把镜像烧写到计算模块上的eMMC内，否则无法使用。
烧录到eMMC的步骤如下：
1）电脑上运行RPiboot_Setup软件，安装树莓派 USB 驱动，安装前建议先关掉杀毒软件。安装成功后，在开始文件夹下会有一个 rpiboot.exe软件，如下图所示：

2）将STEREO扩展板上的USB SLAVE ENABLE 开关切换到EN一端
3）接上计算模块(带eMMC的计算模块)
4）将STEREO扩展板上的USB接口通过USB线连接至PC
6）此时，以管理员权限打开软件rpiboot.exe，PC将自动识别计算模块内的eMMC为U盘
7）运行Win32DiskImager-烧录镜像软件，选择镜像，将镜像烧录到eMMC中
注：如果原来已经烧录过镜镜，可以先用Panasonic_SDFormatter-SD卡格式化软件进行格式化后，在烧录。
8）烧录完成后，断开连接USB线。断开电源后，重新接上电源到STEREO扩展板的PWR接口，即可从eMMC启动系统
注意：

• 在烧写过程中，PC机不要另外对其他USB设备进行读写操作，避免出现冲突;
  
• 树莓派官方提供的镜像，默认的帐号是:pi 密码是:Raspberry。
• 由于CM3的eMMC只有4G（最新的 CM3+扩大了eMMC的容量，可以支持正常的树莓派镜像了），所以烧录的镜像大小不可以超过4G。因此，如果烧录Raspbian，只能使用Lite版本的镜像。如果想要GUI的。可以在安装完成后运行下面的指令安装 GUI：

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

如果你使用STEREO扩展板没办法正常烧录程序，请尝试以下步骤：

• 使用WIN10系统进行烧录，多数客户反馈WIN7或linux系统烧录不稳定。
• 确定你的CM3/CM3+版本是否正常，eMMC背面会多一颗IC。只有eMMC版本的，才可以通过当前方式烧录。不带eMMC的，请参考"烧写镜像到Compute Module 3 Lite或Compute Module 3+ Lite"。

• 注意PWR接口需要接入5V电源适配器。
• 更换一条USB数据线。
• 更换一个PC机的USB接口。
• 尝试重启PC机。
• 尝试重新拔插CM3/CM3+。
• 尝试在另一台电脑烧录。

2.2 烧写镜像到Compute Module 3 Lite或Compute Module 3+ Lite

烧写镜像到Lite的操作为：
1、下载好像烧录的镜像。
2、将TF卡用读卡器插到电脑，TF卡最低要求8G（建议使用16G或32G）。
3、打开Win32DiskImager-烧录镜像软件，选择第1步准备的镜像烧录。（同烧录树莓派镜像一样）
4、烧录成功后，把TF卡插到STEREO扩展板板的TF卡卡槽，上电即可。

3 连接DSI屏幕

本次实验采用的DSI屏幕型号为：4.3inch DSI LCD，亦可采用树莓派基金会提供的树莓派屏幕

• 1: 确保断电状态下操作
• 2: 将15Pin FPC线连接STEREO扩展板的DISP1接口和DSI屏幕
• 3: 连接电源
• 4: 等待几秒后屏幕启动

注意：

• 如果使用官方的镜像，需要将dt-blob.bin复制到/boot目录下才可以正常使用。
  

设备树源文件及其二进制文件

4 连接HDMI屏幕

本次实验采用的HDMI屏幕型号为：7inch HDMI LCD (H) (带外壳)
1、取下DSI屏幕，将HDMI转接板接入到STEREO的HDMI接口
2、接上HDMI屏幕，(如果HDMI屏幕与DSI屏幕一起接入，那么树莓派将仅驱动DSI屏幕)
3、更改TF卡中的config.txt文件修改分辨率，针对此次使用的屏幕型号7inch HDMI LCD (H) (带外壳),需要在config.txt最后添加如下语句：

  max_usb_current=1
  hdmi_force_hotplug=1 
  config_hdmi_boost=10
  hdmi_group=2 
  hdmi_mode=87 
  hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0

3、更改完后，重启树莓派，即可驱动HDMI屏幕

5 连接CSI摄像头

5.1 测试树莓派摄像头

测试树莓派摄像头的方法为：

• 确保镜像为从微雪百科下载，该镜像配置好了设备树，不作修改即可通过命令驱动两个摄像头。
• 连接摄像头到CAM0和CAM1接口，本次实验采用的CSI摄像头型号为：IMX219-77 Camera。
• 连接上后，开机，在开机后，即可检查摄像头效果：
• 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

其中-cs参数表示接入的是第几个摄像头，但-cs参数表示的摄像头号和板子及外壳丝印并不完全一致（参数-cs表示的是接入的第几个摄像头，若仅接入了一个摄像头到CAM1接口，则查看该摄像头命令的-cs参数为0，以表示接入的第0个摄像头）。

5.2 源镜像，修改设备树以驱动摄像头

若使用我们提供的镜像，则已经配置好了设备树，这一步可直接跳过，若使用的是官方提供的全新镜像，则需要重新配置设备树。

• 运行raspi-config，选择Interfacing Options->Camera->Yes->Finish-Yes，reboot系统，打开enable camera。
• 下载官方提供的设备树文件，树莓派基金会设备树 介绍链接，树莓派基金会设备树 下载链接1，下载链接2
• 在下载完设备树文件后，接下来，需要修改设备树文件，具体设备树修改如下：

即：对比官方的设备树文件，具体修改为：Camera0的LDE与SHUTDOWN从原来的4,5引脚修改为32,33引脚。

• 在修改设备树文件后，编译设备树文件，编译方法如下：
  

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

• 编译后，会生成一个dt-blob.bin文件，将这个文件直接复制（代替）到boot目录下即可。
• 重启，通过以下命令即可测试双摄像头：

 sudo raspivid -t 0 -cs 0
 sudo raspivid -t 0 -cs 1

如何使用CAM3接口

CAM3接口和CAM1接口是通过GPIO38引脚来切换的
如果将GPIO38接口设置为高电平，CS1接口调用的为CAM3接口的摄像头
如果将GPIO38接口设置为低电平，CS1接口调用的为CAM1接口的摄像头

• 运行下面的程序

cd ~/CM_STEREO_BOARD
sudo chmod +x CAM3_CAM1_Switch.sh
./CAM3_CAM1_Swtich.sh 1

./CAM3_CAM1_Switch.sh 1 切换使用CAM3接口

./CAM3_CAM1_Switch.sh 1 切换使用CAM1接口

• 切换好了之后再运行摄像头指令测试

sudo raspivid -t 0 -cs 1

6 测试ICM20948

• 首先下载示例程序

wget http://www.waveshare.net/w/upload/d/d8/CM_STEREO_BOARD.zip
unzip CM_STEREO_BOARD.zip

• 将ICM20948补光灯板通过10pin排线接到STEREO扩展板上
• 开启I2C接口

sudo raspi-config

选择Interfacing Options -> I2C -> Yes->OK

• 检测一下I2c地址

i2cdetect -y 1

可以检测到68 69两个地址，说明模块连接正常

其中68是RTC的地址，69是ICM20948芯片的地址

• 运行以下指令测试ICM20948

cd ~/CM_STEREO_BOARD/10Dof-D_Demo/
sudo make
sudo ./10Dof-D

运行程序之后终端界面会打印ICM20948芯片的信息

Ctrl+c可以关闭程序

7 测试RTC

• STEREO扩展板留有RTC备用电池座，你可以接入CR1220纽扣电池使用，电池需要自行另外购买
• 修改rc.local文件

sudo nano /etc/rc.local

将以下的语句添加到exit0前面

sudo modprobe i2c-dev &
sudo modprobe i2c-bcm2708 &
echo "ds1307 0x68" | sudo tee /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device &

• 重启系统

sudo reboot

• 重启之后重新检测一下I2c地址，会发现原来的68地址变成了UU，这个是正常现象
• 读取RTC时间

sudo hwclock -r

指令运行之后会打印出当前的网络时间，如果时间不对，在系统中设置一下时区再测试一下即可

• 你也可以将RTC时间写入系统

sudo hwclock -s

7 测试补光灯和按键

在ICM20948的板上，板载了两个补光灯，一个是白色补光灯，一颗是红外补光灯。这里我们结合STEREO板上的按键来测试补光灯功能

• 运行指令

cd ~/CM_STEREO_BOARD/
sudo python KEY_LED.py

成功运行程序之后，红外补光灯会亮起，按下按键会切换红外补光灯和白色补光灯

注意白色补光灯亮度比较高，测试的时候遮挡一下避免直接照射眼睛

Ctrl+C可以终止程序

8 测试串口扩展板

• 将串口扩展板通过36PIN排线接入到STEREO板上
• 用USB线将串口扩展板上的USB口接到电脑
• 树莓派系统开启串口调试接口功能

sudo raspi-config

选择Interfacing Options -> Serial -> Yes -> No -> OK

• 重启系统，然后再电脑端打开putty软件，使用串口登录树莓派即可

资料

文档

• ICM20938数据手册
  • 原理图

程序

• 设备树源文件及其二进制文件
  
• 示例程序

软件

• RPiboot_Setup
  
• Panasonic_SDFormatter-格式化软件
• Win32DiskImager-下载镜像软件
• putty
• CP2102驱动

镜像

• Compute Module 3 Lite/3+/3+Lite已配置好镜像
  链接;https://pan.baidu.com/s/1siMcit_ka03YUi3eHZ_ZLA 提取码: aqxz

开发资料

• 开发资料

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