Направи си сам Raspberry Pi HAT

Направи си сам
Raspberry Pi HAT
Леон Анави
OpenFest 2016

Съдържание
 Raspberry Pi
 Шапки за Raspberry Pi
 Проектиране
 Изработка на прототипи
 Софтуерна поддръжка

Raspberry Pi
 2009 - основана е фондацията Raspberry Pi
 2011 - разработва се Raspberry Pi
 2012 – стартират продажбите на Raspberry Pi
 2014 – Raspberry Pi Model B+
 2015 – Raspberry Pi 2
 2016 - Raspberry Pi 3
 2016 - Raspberry Pi 0

Малко сравнения...
Версия SoC CPU Архитектура
Raspberry Pi 0 Broadcom
BCM2835
1 GHz 1 ядро
ARM1176JZF-S
ARMv6
Raspberry Pi
Model A / B
Broadcom
BCM2835
700 MHz 1 ядро
ARM1176JZF-S
ARMv6
Raspberry Pi
Model A+ / B+
Broadcom
BCM2835
700 MHz 1 ядро
ARM1176JZF-S
ARMv6
Raspberry Pi 2
Model B
Broadcom
BCM2836
900 MHz 4 ядра
ARM Cortex-A7
ARMv7
Raspberry Pi
Model B
Broadcom
BCM2837
1.2 GHz 4 ядра
ARM Cortex-A53
ARMv8

Периферия
 I2C
 SPI
 1-wire
 И много други...

Важни промени
40 щифта
26 щифта
Raspberry Pi B+
(2014)
Raspberry Pi B
(2011)

Raspberry Pi шапки
 HAT (Hardware Attached on Top)
 Стандартни платки специално за Raspberry Pi
 Появява се като спецификация през 2014
заедно Raspberry Pi B+

Стандарт за Raspberry Pi HAT
 Форма и размери (65x56mm)
 40 щифта за захващане към Raspberry Pi B+ и
по-нови версии
 EEPROM с информация за потребителя и device
tree (DT) fragment
 За детайли: https://github.com/raspberrypi/hats

Sense HAT
 Шапка от Raspberry Pi Foundation
 Използвана за Astro Pi мисията
 Библиотеки за Python
 Емулатор: https://www.raspberrypi.org/blog/sense-hat-emulator/

Sense HAT
 8×8 RGB LED матрица
 Малък джойстик
 Сензори за температура, влажност,
атмосферно налягане, ускорение, магнетизъм
и жироскоп

RabbitMax Flex
 Open source hardware and software хоби проект
 Шапка за лесно и бързо правене на Internet of
Things и приложения за домашна
автоматизация

RabbitMax Flex
 Инфраред приемник и предавател
 Зумер (или за по-просто звънец)
 Многоцветен светодиод
 Реле
 Бутон
 Слот за 16x2 LCD дисплей
 5 слота за I2C сензори
 Сериен интерфейс за дебъгване

От идея до продукт
 Бавно, но славно и за около година след
идеята проектът ми се превърна в реалност :)

Жизнен цикъл
Четене на
документация
Проектиране
Прототипи
Тестване
Софтуер
Документация
Тестване
Идея

Необходими инструменти
 Raspberry Pi
 Станция за запояване
 Пинцети
 Лупа
 Мултимер
Olimex работилница по време на FOSDEM 2014

Прототипни платки
 Adafruit Perma-Proto HAT (с или без EEPROM)
 Обикновена двуслойна прототипна платка
 Breadboard

Проектиране на платка
 Шаблони за Eagle:
http://www.flyfish-tech.com/pub/RasPi-BplusHAT.zip
 Шаблони за KiCAD:
https://github.com/xesscorp/RPi_Hat_Template
http://gitlab.openfet.com/julien/pihat-template
 Инструкции за KiCAD:
http://openfet.com/2015/12/24/kicad-how-to-
design-a-raspberry-pi-hat-in-10-minutes/

Съвети при проектиране
 Използвайте леснодостъпни компоненти от
надеждни доставчици
 Разположете компонентите на шапката така, че
да не са във физически конфликт с елементите
на Raspberry Pi
 Изберете подходящ размер на компонентите за
SMT монтаж, така че да можете да го направите
на ръка за прототипите
 Изберете разположение компонентите така, че
да се монтират максимално бързо

Макет
 Макетите от картон са лесен, удобен, бърз и
евтин начин за проба на физическите размери
на платката

Отпечатване на прототипи
 В България: Ви-Рус Интернешънъл, СЕЛЕКТРА,
SIRIUS-PCB, Микрон-20 и други
 В Китай
 В САЩ: https://oshpark.com/

Операционни системи (ОС)
 Raspbian – официалната GNU/Linux дистрибуция
 GNU/Linux дистрибуции: Ubuntu Mate, Fedora,
ArchLinux, OSMC, OpenELEC, LibreELEC, Tizen,
GENIVI Developement Platform (GDP), Automotive
Grade Linux (AGL) и много други
 Yocto/OE (чрез meta-raspberrypi)
 Buildroot
 Други: Windows 10 IoT Core, RISC OS

Device Tree (DT)
 Device Tree Source (DTS) e специфичен формат
за описание на хардуера
 DT може да е разпръснато на няколко файла
(.dts и .dtsi)
 Linux kernel-а не съдържа описание на
хардуера след въвеждането на DT
 Bootloader-ът зарежда Linux kernel и device tree
blob (DTB)

EEPROM
 EEPROM – препрограмируема памет
 Съдържа DT фрагмент и информация за
производителя на Raspberry Pi HAT
 Чрез информацията от EEPROM-а се разпознава
софтуерно каква е закачената шапка върху
Raspberry Pi

Запис и четене от EEPROM
 Препоръчителни EEPROM компоненти:
CAT24C32 или M24C32-WBN6P
 DIP8 корпус с I2C интерфейс
 Проект с отворен код за инструменти за запис
на DT фрагмент и информация за шапката
върху EEPROM направо от Raspberry Pi:
https://github.com/raspberrypi/hats

I2C ЕЕPROM и Raspberry Pi
 За запис: 3 и 5 щифт
 За четене: 27 и 28 щифт

Програмни езици
 Python: най-популярен език в Raspberry Pi
общността, има много библиотеки
 C: до ден днешен най-популярният език за
писане на софтуер за вградени системи
 C++, JavaScript, Java, PHP, Perl, Rust, Go и на
практика всеки друг език...

WiringPi
 Библиотека на C/C++ за управление на GPIO
на Raspberry Pi
 GNU LGPLv3 лиценз
 Съществуват портове за всички други
популярни езици за програмиране
 http://wiringpi.com/

Управление на релето на
RabbitMax Flex
https://github.com/RabbitMax/rabbitmax-examples

Производство и продажби
 Колкото е по-голямо количеството, толкова
по-ниска е производствена цена на една
платка
 Може да предоставите вашия продукт на
други ентусиасти през популярни сайтове
като ebay и OLX или специализирани сайтове
като Tindie
 Може да набавите финансиране, за да
произведете повече пратки през кампании в
сайтове като IndieGoGo

Опитът ми от RabbitMax Flex
 Tindie – лесен, приятен и
удобен начин за продажба
на прототипи
 IndieGoGo – скромна
кампания за набиране на
средства от 1 ноември до 3
декември 2016, за да може
да поръчам производство на
повечко платки

Полезни ресурси
 https://www.raspberrypi.org/blog/introducing-
raspberry-pi-hats/
 https://www.raspberrypi.org/magpi/make-your-
own-hat/
 http://openfet.com/2015/12/24/kicad-how-to-
design-a-raspberry-pi-hat-in-10-minutes/
 https://www.raspberrypi.org/products/sense-hat/
 http://rabbitmax.com/

Направи си сам Raspberry Pi HAT

More Related Content

Viewers also liked (20)

Similar to Направи си сам Raspberry Pi HAT (6)

More from Leon Anavi (20)

Направи си сам Raspberry Pi HAT