CM4-DUAL-ETH-BASE

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CM4 DUAL ETH BASE
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板载接口
DSI CSI HDMI USB 3.2
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,CM4-DUAL-ETH-BASE是一款可以搭配树莓派 Compute Module 4 使用的底板,并且支持7~36V DC供电,板载三路USB3.2,双千兆网口,适用于软路由等需要多网口场景。

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12V,切换请修改FAN_VCC的电阻
3:Type C 接口仅仅是用作USB SLAVE 接口烧录镜像,不可以用做供电。
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,需要为其提供至少18W的供电。否则可能出现自动关机,降频等等问题。
6:关于Opwenwrt见使用说明。
7:此扩展板不支持POE功能。

版本

版本:CM4-DUAL-ETH-BASE V3 (20220527)

  • 1:加共模电感,改善EMI。(已通过CE认证)



版本:CM4-DUAL-ETH-BASE V2 (20220518)

  • 1:DSI 接口由DSI0 改为DSI1
  • 2:改正RTC SYSTEM 等部分丝印和网络不匹配



版本:CM4-DUAL-ETH-BASE V1

  • 初始版本

产品尺寸

CM4-DUAL-ETH-BASE
CM4-DUAL-ETH-BASE-details-size.jpg
Compute_Module 4 核心板
Compute Module 4 IO Board 5.png

板载资源

CM4-DUAL-ETH-BASE-details-intro.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 RJ45 千兆网口 双路 RJ45 千兆网口,支持 10/100/1000M 网络接入
ETHERNET 0: CM4 原生网口
ETHERNET 1: USB 扩展网口
4 USB 3.2 接口 3 路 USB 3.2 Gen1 接口,支持各种 USB 设备插入
5 HDMI 接口 双路 HDMI 接口,支持双 4K 30fps 输出
6 CAM 接口 双路 MIPI CSI 摄像头接口
7 DC 供电接口 7~36V DC 宽电压供电
8 双 LED 灯座 红灯:树莓派电源指示灯
绿灯:树莓派工作状态指示灯
9 Micro SD 卡接口 用于接入带系统的 Micro SD 卡,以启动 Compute Module 4 Lite
10 FAN 接口 方便接入散热风扇,支持调速和测速
11 DISP 接口 MIPI DSI 显示接口,DISP1 接口 (旧版本为DISP0)
12 USB SLAVE 接口 Compute Module 4 eMMC 版本可通过此接口烧录系统镜像
13 RTC 电池连接座 可接入 CR1220 纽扣电池
14 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
15 IO-VREF 选择 CM4 IO 逻辑电压切换 3.3V 或者 1.8V
16 FAN 供电选择 可选择 5V 或 12V 电压驱动风扇
17 系统功能切换 BT_DIS: 蓝牙禁用,仅供带天线的 CM4 版本使用
WiFi_DIS: WiFi 禁用,仅供带天线的 CM4 版本使用
WP_DIS: 启动方式切换,仅供不使用 EMMC 启动或 SD 启动的情况下使用
18 RTC/FAN I2C 总线选择 SDA0/SCL0: I2C-10 和 CSI/DSI 共用
GPIO3/2: I2C-1 和 40PIN 共用
19 RTL8153 USB 千兆网卡芯片
20 EMC2301 风扇控制器,控制风扇转速,测量风扇转速
21 VL805 USB 3.0 HUB

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

RTC FAN

风扇电压切换

如图所视,根据电阻位置切换FAN电压,默认12V。
CM4-DUAL-ETH-BASE-11.png

  • 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

配置文件

  • CSI和DSI默认是关闭的,需要加载对应设备树用于开启,并且使用CSI摄像头与DSI屏幕的时候会占用I2C-10、I2C-11、I2C-0 三个I2C设备
  • 输入一下指令:
sudo apt-get install p7zip-full -y
wget https://www.waveshare.net/w/upload/4/41/CM4_dt_blob.7z
7z x CM4_dt_blob.7z -O./CM4_dt_blob
sudo chmod 777 -R CM4_dt_blob
cd CM4_dt_blob/
#如果使用两个摄像头和DSI1 执行
sudo  dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp1-double_cam.dts
#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CM4

新版本系统(bullseye)

配置摄像头

  1. 执行如下命令进入编辑/boot/config.txt文件
    sudo nano /boot/config.txt
  2. 屏蔽或者删除掉摄像头自动检测语句
    CM4-NANO-B-CSI-00.png
  3. 添加你使用的摄像头的驱动动,这里我以IMX219为例,并且连接上CAM0上,附上适配CM4-NANO-B-CSI-02.png

    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
    IMX708 dtoverlay=imx708,cam0 dtoverlay=imx708,cam1
    • 如果使用的是树莓派官方摄像头,且只有一个摄像头接入,无需设置config文件,如果不是官方摄像头,请设置dtoverlay语句,不需要加cam后缀
    • CM4-NANO-只用到CAM0,所以只需要添加一句 dtoverlay=imx219,cam0 即可
  4. 快捷键Ctrl+o保存文件,并回车
    CM4-NANO-B-CSI-03.png
  5. 快捷键Ctrl+x退出编辑器
  6. 重启CM4
    sudo reboot
  7. 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
    

    老版本系统(buster)

    配置摄像头

    1. 执行如下命令进入树莓派配置
      sudo raspi-config
    2. 选择Interfacing Options并进入
      Serial-Open-1.png
    3. 选择Camera
      Camera-Open-2.png
    4. 选择开启摄像头接口
      Camera-Open-3.png
    5. 系统提示如下
      Camera-Open-4.png
    6. 回到主界面,选择Finish
      Camera-Open-5.png
    7. 随后重启系统
      Serial-Open-6.png

    测试摄像头

    • 测试拍照:
       raspistill -o image.jpg
    • 测试录像:
       raspivid -o video.h264 -t 10000
      • 其中 -t 10000 表示录制 10 秒,用户各根据自己的需要进行调整。

    参考:CSI相机



Openwrt

Openwrt具有高自定义以可扩展性能,Openwrt目前越来越受欢迎,相对于常用的无线路由器,openwrt可改固件完全可以让我们根据自己的需求自定义路由器功能,例如可以做单臂路由、自定义路由策略、qos等、内网穿透等。
注意:Openwrt系统在使用过程中出现任何问题,一律不提供任何技术支持,只提供下面的教程和镜像,不在额外提供其他除硬件之外的任何技术支持

镜像

如果使用的地板没有USB3.0,只有USB 2.0 ,并且使用板子USB2.0 无法工作
尝试在config.txt中结尾添加"otg_mode=1 " 即可

编译好没有配置

链接:https://pan.baidu.com/s/1uLJl1SScC_D2xEEQhKK0vw 提取码:yoap

配置好的

链接:https://pan.baidu.com/s/1-yOPeeRxw16kKE_8NFkkcw 提取码:zt70

配置

上面配置的openwrt镜像支持CM4板载wifi,以及RTL8153的驱动。可以把CM4打造成智能路由器,
下面就交大家如何安装Openwrt到树莓派上,实现无线路由器功能,使得局域网内的设备通过无线路由器上网,实现局域网的智能管理。整体的网络拓扑如下所示。

CM4-DUAL-ETH-BASE-openwrt-1.png

正确开机之后,登陆系统:
电脑接入ETH0接口,然后直接ssh远程登录或者网页登录
配置好的系统默认IP 是:192.168.14.1
没有配置的系统默认IP 是:192.168.1.1
账号:root 没有密码
CM4-DUAL-ETH-BASE-openwrt-2.png
CM4-DUAL-ETH-BASE-openwrt-3.png

CM4_Openwrt 教程
树莓派4B_Openwrt 教程

如果觉得网口不够觉得烧录可以购买USB 3.2 Gen1 TO Gigabit ETH RTL8153 扩展网口,如果有ETH/USB HUB HAT RTL8152 也是可以扩展百兆网口也是支持的.

资料


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

官方手册

原理图

3D图

程序

软件

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:彭工
EMAIL:2851966006@qq.com
电话:0755-83040712
QQ:2851966006
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