树莓派CM4-IO-BASE-B使用教程

产品概述

我是树莓派计算模块4代的基础IO板,CM4-IO-BASE-B 是一款可以搭配树莓派 Compute Module 4 使用的底板,使用 5V/ 2.5A USB Type C接口供电

使用注意事项

1:FAN 风扇只支持5V风扇。不支持12V,在连接前确认风扇电压。
2:DSI显示器接口是DSI0 接口,DSI1显示接口没有连接出来。
3:Type C 接口可以用作供电也可以用作USB SLAVE 接口烧录镜像。
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CM4 提供5V 2A 的供电。否则可能出现自动关机,降频等等问题。
6:M.2 接口在使用的时候,请使用配套的螺丝,使用其他长度的螺丝可能会导致CM4核心被螺丝顶坏。
7:模块没有带任何保护,请勿短路电源。

产品尺寸

CM4-IO-BASE-B

Compute_Module 4 核心板

板载资源


标号名称说明
1CM4 连接器适用于 Compute Module 4 的所有版本
2供电/烧录接口5V/2.5A 供电,也可以作为 eMMC 烧录接口
3DISP 接口MIPI DSI 显示接口
4FAN 接口接入散热风扇,支持调速和测速,仅支持5V风扇
5CAM 接口双路 MIPI CSI 摄像头接口
6HDMI0 接口HDMI 接口,支持4K 30fps 输出
7USB 2.0 接口2 路 USB 2.0 接口,支持各种 USB 设备插入
8千兆网口RJ45 千兆网口,支持 10 / 100 / 1000M 网络接入
9M.2 接口指示灯指示接口工作状态
10ACT 接口指示灯指示树莓派工作状态
11指示树莓派工作状态指示树莓派电源状态
12BOOT跳线帽连接:CM4 USB Type C 开机引导 
跳线帽不连接: eMMC或者SD 卡开机引导
1340PIN GPIO 接口方便连接各种HAT模块
14Micro SD 卡接口用于接入带系统的 Micro SD 卡,仅用于 Lite 版本
15HDMI1 排线接口HDMI1 接口,支持 4K 30fps 输出
16USB 2.0 排线接口USB 2.0 排线接口,通过转接板连接
17FE1.1SUSB HUB芯片,USB 接口 1 扩 4
18适用于NVIE固态硬盘,或者支持 PCIE M.2 接口的通信模块
19RTC 芯片支持 RTC 唤醒,关机,重启,或者其他功能
20RTC 中断管脚切换PI-RUN:RTC 触发中断 CM4 重启
GN-EN:RTC 触发中断 CM4 关机
D4:RTC 触发中断 D4 管脚触发
21EMC2301风扇控制器,控制风扇转速,测量风扇转速
22RTC 电池连接座可接入 CR1220 纽扣电池


Raspberry Pi计算模块4 IO板产品简介
Raspberry Pi计算模块4 IO板数据表

镜像烧录

1、 如果是LITE版本,烧录SD卡即可,准备好 SD卡、读卡器。
2、 如果带有eMMC需要通过Micro USB 连接电脑,下载并以管理员权限打开软件rpiboot软件 以安装驱动程序和启动工具。
3、 下载系统(戳我下载)下载最新发布的系统(或如图所示以下之后的版本)才能使用。如果下载的是种子文件,使用使用迅雷或彗星等软件再下载

如果是带有eMMC,将计算模块已正确安装在IO板上。将IO板上的BOOT 与地(GND)信号 使用短路冒连接。使用USB Type-C 电缆将IO板上的USB Type-C 接口连接到PC设备,电脑电脑会识别出一个BCMxxx的设备,运行rpiboot软件PC将自动识别计算模块内的eMMC为U盘 
注意:安装RPiboot_Setup 之后 会有一个rpiboot软件,每次连接电脑需要运行rpiboot才可以枚举U盘

4、 格式化SD卡:使用SDFormatter.exe软件格式化SD 卡。eMMC在我的电脑中格式化即可。点击这里下载SDFormatter.exe ,点击格式化格式SD卡。

5、 烧写镜像:用Win32DiskImager.exe烧写镜像。选择要烧写的镜像,点击“Write”进行烧写,点这里下载Win32DiskImager.exe。烧录完成后,会提示你是否要格式化,这里需要点击取消

烧录完毕之后,会识别出一个U盘
6、 启动:将烧写完后的SD 卡插入计算模块SD卡槽,接入12V 2A或者更高功率的电源接口的适配器启动计算模块。正常可以看到Power灯常亮红色,ACT绿灯闪烁。
如果是带有eMMC则在烧录完毕之后断开电源,断开IO板上的nRPI_BOOT J2(disable eMMC Boot)的跳帽,重新上电即可。
如果你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CM4版本是否正常,eMMC正面会多一颗IC。只有eMMC版本的,才可以通过当前方式烧录。不带eMMC的,参考上面步骤即可。

  • 注意Power接口需要接入12V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CM4
  • 尝试在另一台电脑烧录。

USB2.0

USB接口在CM4上默认是被禁用的,以节省电源。如果需要启动,你需要在config.txt文件中添加以下内容:

  1. dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

重启之后即可


RTC FAN

启用 风扇 和 RTC 控制器连接的I2C,需要设置dtparam=i2c_vc=on配置文件。
RTC 在i2c-10 上,地址是 0x51(7位地址)
FAN 在i2c-10 上,地址是 0x2f(7位地址)

  1. sudo nano /boot/config.txt
  2. #在最后添加
  3. dtparam=i2c_vc=on
  4. #在dtparam=audio=on前面添加# 号
  5. #dtparam=audio=on
  6. #保存退出,重启
  7. sudo reboot

RTC测试

  • 1.下载测试程序

打开树莓派终端,执行如下指令:

  1. sudo apt-get install p7zip-full
  2. sudo wget https://www.waveshare.net/w/upload/4/42/PCF85063_code.7z
  3. 7z x PCF85063_code.7z -O./
  4. cd PCF85063_code

C语言

执行如下指令,编译并执行测试程序

  1. cd c
  2. sudo make clean
  3. sudo make -j 8
  4. sudo ./main

实验现象如下:


Python

进入python程序目录

  1. cd python/example

运行例程,程序支持python2/3

  1. # python2
  2. sudo python main.py
  3. # python3
  4. sudo python3 main.py

实验现象如下:


FAN测试

  • 注意事项:请在接通拓展板电源前接上风扇再完成测试,请不要在拓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EMC2301芯片!
  • CM4-IO-BASE-B :风扇驱动电压是5V固定,不支持12V风扇

打开树莓派终端,执行如下指令:

  1. sudo apt-get install p7zip-full
  2. sudo wget https://www.waveshare.net/w/upload/5/56/EMC2301_code.7z
  3. 7z x EMC2301_code.7z -O./
  4. cd EMC2301_code

c程序

编译并执行测试程序

  1. cd c
  2. sudo make clean
  3. sudo make -j 8
  4. sudo ./main

python

进入python程序目录

  1. cd python/example

运行例程,程序支持python2/3

  1. # python2
  2. sudo python main.py
  3. # python3
  4. sudo python3 main.py

风扇将完成RPM模式下的变速测试,注意风扇的声音变化,c程序和Python程序实验现象均一样
终端将会同时输出风扇的相关数据,如图所示:

根据示例代码中的提示稍作修改也可对风扇进行直接控速

CSI DSI

CSI 和 DSI默认是关闭的,使用摄像头和DSI的时候会占用I2C-10、I2C-11、I2C-0 三个I2C设备
开机执行如下:

  1. sudo apt-get install p7zip-full
  2. wget https://www.waveshare.net/w/upload/4/41/CM4_dt_blob.7z
  3. 7z x CM4_dt_blob.7z -O./CM4_dt_blob
  4. sudo chmod 777 -R CM4_dt_blob
  5. cd CM4_dt_blob/
  6. #如果使用两个摄像头和DSI0 执行
  7. sudo dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp0-double_cam.dts
  8. #如果使用两个摄像头和DSI1 执行
  9. sudo dtc -I dts -O dtb -o /boot/dt-blob.bin dt-blob-disp1-double_cam.dts
  10. #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
  11. #如果需要恢复,删除对应的dt-blob.bin 即可: sudo rm -rf /boot/dt-blob.bin
  12. #执行完毕 关闭电源 重启CM4

再连接摄像头和DSI屏幕:
1: 确保断电状态下连接
2: 使用CM-DSI-ADAPTER 转接板连接Compute Module 4 PoE Board和DSI屏幕
3: 使用CSI转接线转接板连接Compute Module 4 PoE Board和CSI摄像头
3: 连接电源
4: 等待几秒后屏幕启动
5: 如果无法启动,检查/boot/dt-blob.bin 是否存在,如果存在再次重启即可。
6:摄像头需要运行raspi-config,选择Interfacing Options->Camera->Yes->Finish-Yes,reboot系统,打开enable camera。

参考

测试树莓派摄像头 查看接入的第一个摄像头画面:

  1. sudo raspivid -t 0 -cs 0

查看接入的第二个摄像头画面:

  1. sudo raspivid -t 0 -cs 1


参考CSI相机 DSI显示器