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BeagleBone® Green Wireless

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Seeed Studio BeagleBone® Green Wirelessは、BeagleBoard.orgとSeeed Studioの共同開発による製品です。これはBeagleBone® Blackのオープンソースハードウェア設計に基づいており、差別化されたバージョンとして開発されました。Seeed Studio BeagleBone® Green Wirelessには、高性能で柔軟なWiFi/Bluetoothインターフェースと2つのGroveコネクタが搭載されており、Groveセンサーの大家族に簡単に接続できます。オンボードのHDMIとEthernetは、これらのワイヤレス機能とGroveコネクタのために取り除かれています。

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特徴​

  • BeagleBone® Blackと完全互換

  • プロセッサ: AM335x 1GHz ARM® Cortex-A8

    • 512MB DDR3 RAM
    • 4GB 8ビットeMMCオンボードフラッシュストレージ
    • 3Dグラフィックスアクセラレータ
    • NEON浮動小数点アクセラレータ
    • 2x PRU 32ビットマイクロコントローラ

  • 接続性

    • 電源供給と通信のためのUSBクライアント
    • 4ポートハブ付きUSBホスト
    • WiFi 802.11 b/g/n 2.4GHz
    • Bluetooth 4.1（BLE対応）
    • 2x 46ピンヘッダー
    • 2x Groveコネクタ（I2CおよびUART）

  • ソフトウェア互換性

    • Debian
    • Android
    • Ubuntu
    • Cloud9 IDE on Node.js（BoneScriptライブラリ付き）
    • その他多数

仕様​

項目値
プロセッサAM335x 1GHz ARM Cortex-A8
RAM512MB DDR3
オンボードフラッシュストレージ4GB eMMC
CPUサポートNEON浮動小数点 & 3Dグラフィックスアクセラレータ
Micro USBサポート電源供給 & 通信
USBUSB2.0ホスト *4
Groveコネクタ2（1つはI2C、もう1つはUART）
GPIO2 x 46ピンヘッダー
EthernetWi-Fi 802.11b/g/n 2.4GHzおよびBluetooth 4.1 LE
動作温度0 ~ 75

応用アイデア​

  • モノのインターネット（IoT）
  • スマートハウス
  • 産業用途
  • 自動化 & プロセス制御
  • ヒューマンマシンインターフェース
  • センサーハブ
  • ロボット

Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless スターターチュートリアル #1-#6​

以下は、Seeed Studio BeagleBone® Green Wirelessを使用して、いくつかのGroveモジュールで面白いアイデアを実現するためのスターター向けチュートリアルです。これらのチュートリアルはPythonとmraa/upmライブラリに基づいています。

#1 呼吸するLED#2 テーブル上の嵐#3 大声で話そう
今すぐ作る！今すぐ作る！今すぐ作る！
#4 今日の気温は？#5 あなたはどこにいる？#6 私の小さな目覚まし時計
今すぐ作る！今すぐ作る！今すぐ作る！

面白いプロジェクト​

Bluetoothデバイス検出ホームコントロールセンターSAP HCP IoTサービス
今すぐ作る！今すぐ作る！今すぐ作る！

ハードウェア概要​

ピンマップ​

各デジタルI/Oピンには、GPIOを含む8つの異なるモードを選択できます。

最大65のデジタルI/O​

note

GPIOモードでは、各デジタルI/Oは割り込みを生成できます。

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PWMとタイマー​

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最大8つのデジタルI/Oピンをパルス幅変調（PWM）として設定し、モーターを制御したり、擬似的なアナログ電圧レベルを生成したりすることができます。この操作は追加のCPUサイクルを消費しません。

アナログ入力​

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アナログ入力ピンに1.8Vを超える電圧を入力しないようにしてください。これは8チャンネルを持つ単一の12ビットアナログ-デジタルコンバータで、そのうち7つがヘッダーで利用可能です。

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UART​

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UART0ピンにアクセスしてデバッグケーブルを接続する専用ヘッダーがあります。追加の5つのシリアルポートが拡張ヘッダーに接続されていますが、そのうち1つは単方向のみがヘッダーに接続されています。

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I2C​

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最初のI2Cバスは、ケープアドオンボード上のEEPROMを読み取るために使用されており、その機能を妨げることなく他のデジタルI/O操作には使用できません。ただし、利用可能なアドレスで他のI2Cデバイスを追加することは可能です。2番目のI2Cバスは設定して使用することができます。

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SPI​

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データを高速でシフトアウトする場合は、SPIポートの1つを使用することを検討してください。

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機械図面​

はじめに​

note

この章はWin10を基に記述されています。他のオペレーティングシステムでも手順は類似しています。

STEP1. Seeed Studio BeagleBone® Green WirelessをUSB経由で接続​

付属のマイクロUSBケーブルを使用して、Seeed Studio BeagleBone® Green Wirelessをコンピュータに接続します。これにより、ボードに電力を供給し、開発インターフェースを提供します。Seeed Studio BeagleBone® Green Wirelessは、オンボードの2GBまたは4GB eMMCからLinuxを起動します。

Seeed Studio BeagleBone® Green Wirelessは、ローカルコピーのドキュメントとドライバを提供するフラッシュドライブとして動作します。このインターフェースは、microSDカードを新しいイメージで再構成するためには使用できませんが、uEnv.txtファイルを使用してブートパラメータを更新するために使用できます。

PWR LEDが点灯しているのが確認できます。10秒以内に、他のLEDがデフォルト設定で点滅するのが見えるはずです。

  • D2は起動時にハートビートパターンで点滅するように設定されています
  • D3は起動時にmicroSDカードアクセス時に点灯するように設定されています
  • D4は起動時にCPUアクティビティ時に点灯するように設定されています
  • D5は起動時にeMMCアクセス時に点灯するように設定されています

STEP2. ドライバのインストール​

オペレーティングシステム用のドライバをインストールして、BeagleへのUSB経由のネットワークアクセスを可能にします。追加のドライバをインストールすることで、ボードへのシリアルアクセスも可能になります。

オペレーティングシステムUSBドライバコメント
Windows (64-bit)64-bitインストーラー
Windows (32-bit)32-bitインストーラー
Mac OS Xネットワーク シリアル両方のドライバをインストールしてください。
Linuxmkudevrule.shドライバのインストールは不要ですが、いくつかのudevルールが役立つ場合があります。
note

Windowsシステムの場合、以下に注意してください：

  • Windows Driver Certificationの警告が2～3回表示される場合があります。「無視」、「インストール」または「実行」をクリックしてください。
  • 32ビットまたは64ビットのWindowsを使用しているか確認するには、こちらを参照してください。
  • 最新のサービスリリースがないシステムでは、エラー（0xc000007b）が発生する場合があります。その場合は、こちらをインストールして再試行してください。
  • Windowsを再起動する必要がある場合があります。
  • これらのドライバはWindows 10まで動作確認されています。

STEP3. Beagleにアクセス​

ChromeまたはFirefox（Internet Explorerは使用不可）を使用して、ボード上で実行されているWebサーバーにアクセスします。ボードの機能を示すプレゼンテーションが表示されます。キーボードの矢印キーを使用してプレゼンテーションを操作します。

http://192.168.7.2をクリックして、Seeed Studio BeagleBone® Green Wirelessにアクセスしてください。 古いソフトウェアイメージでは、ネットワークを開始するためにBeagleBone®ドライブを取り出す必要があります。最新のソフトウェアイメージでは、この手順は不要です。

クリックして画像を拡大

STEP4. Cloud9 IDE​

ボード上に保存されているプログラムを編集するには、Cloud9 IDEを使用します。

enter image description here

STEP5. Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless を Wi-Fi に接続する​

スマートフォンまたはコンピュータを使用して、ローカル Wi-Fi ネットワークをスキャンし、「BeagleBone® XXX」という名前の AP に接続します。

接続が成功すると、自動的にログインページに移動します。Wi-Fi の SSID を選択し、パスワードを入力して OK をクリックします。

これで、Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless が Wi-Fi に接続されました。

STEP6. Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless を Bluetooth デバイスに接続する​

Cloud9 IDE に接続し、新しいターミナルを開きます。以下のコマンドを使用して Bluetooth 設定を開始します：

bb-wl18xx-bluetooth
bluetoothctl

scan on と入力してローカル Bluetooth デバイスをスキャンします。私のデバイス「jy」が見つかりました。

デバイスの MAC アドレスをコピーし、以下のコマンドでデバイスに接続します：

pair 0C:xx:xx:xx:xx:0B
trust 0C:xx:xx:xx:xx:0B
connect 0C:xx:xx:xx:xx:0B

これで、Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless が Bluetooth デバイスに接続されました。quit と入力してターミナルに戻ります。 Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless で音楽を再生すると、Bluetooth スピーカーで音楽が聞こえるようになります。

最新ソフトウェアへの更新​

ボードのパフォーマンスを向上させるために、最新のソフトウェアに更新する必要があります。以下に手順を示します。

STEP1. 最新のソフトウェアイメージをダウンロードする​

まず、適切なイメージを以下のリンクからダウンロードしてください。

enter image description here

note

ファイルサイズが大きいため、このダウンロードには約 30 分以上かかる場合があります。

ダウンロードしたファイルは .img.xz 拡張子を持っています。これは SD カードのセクターごとの圧縮イメージです。

STEP2. 圧縮ユーティリティをインストールしてイメージを解凍する​

7-zip をダウンロードしてインストールします。

note
システムに適したバージョンを選択してください。

7-zip を使用して SD カードの .img ファイル を解凍します。

STEP3. SD カードプログラミングユーティリティをインストールする​

Image Writer for Windows をダウンロードしてインストールします。バイナリ配布版をダウンロードしてください。

STEP4. イメージを SD カードに書き込む​

まず、microSD カードをコンピュータに接続するための SD アダプタが必要です。その後、Image Writer for Windows ソフトウェアを使用して解凍したイメージを SD カードに書き込みます。

enter image description here

Write ボタンをクリックすると、プロセスが開始されます。

enter image description here

note
  • デバイスが損傷する可能性があるという警告が表示される場合があります。SD カードに書き込む場合は問題ありません。
  • この時点で BeagleBone® をコンピュータに接続しないでください。
  • このプロセスには最大 10 分かかる場合があります。

STEP5. SD カードからボードを起動する​

SD カードを（電源がオフの状態で）ボードに挿入します。その後、ボードは SD カードから起動します。

note

オンボード eMMC にイメージを書き込む必要がない場合、この章の最後を読む必要はありません。それ以外の場合は、続行してください。

オンボード eMMC にイメージを書き込みたい場合は、ボードを起動し、ファイルを変更する必要があります。

/boot/uEnv.txt 内で：

汎用 eMMC フラッシャーを有効化する:​

以下のツールがインストールされていることを確認してください: dosfstools rsync​

cmdline=init=/opt/scripts/tools/eMMC/init-eMMC-flasher-v3.sh

次に、以下のように4つのユーザーLEDライトが点灯するのを確認できます:

enter image description here

note

  上記のトレースライトが見つからない場合は、ボードの電源を切り、再度電源を入れてください。

フラッシングが完了すると、すべての USRx LED が消灯します。最新の Debian フラッシャーイメージは、完了時に自動的にボードの電源を切ります。このプロセスには最大で10分かかる場合があります。ボードの電源を切り、SDカードを取り外し、再度電源を入れることで完了します。

Grove モジュールを Mraa と UPM でプログラムする​

開発者やセンサーメーカーがセンサーやアクチュエータを対応するハードウェア上に簡単にマッピングできるようにするため、また高レベルの言語や構造を使用して低レベルの通信プロトコルを制御できるようにするために、Mraa ライブラリと UPM ライブラリを提供しています。

Mraa と UPM とは？​

Mraa は、Seeed Studio BeagleBone® Green、Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless、その他のプラットフォーム上の I/O をインターフェースするための C/C++ ライブラリで、Python、Javascript、Java へのバインディングを備えています。構造化され、合理的な API を提供し、ポート名/番号が使用しているボードに一致します。Mraa を使用することで、特定のハードウェアに縛られることなく、ランタイムでボード検出を行い、サポートされているプラットフォーム間で動作する移植可能なコードを作成できます。

UPM は、Mraa を使用するセンサーのための高レベルリポジトリです。各センサーは Mraa にリンクされており、相互にリンクされることは意図されていませんが、一部のセンサーグループはリンクされる場合があります。各センサーにはインターフェース用のヘッダーが含まれています。通常、センサーはクラスとして表現され、インスタンス化されます。コンストラクタはセンサーを初期化することが期待され、パラメータはボード上の識別/ピン位置を提供するために使用される場合があります。

インストールと更新​

Mraa と UPM は、Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless のシステムイメージにすでにインストールされているため、インストールする必要はありません。 ただし、ライブラリを更新したい場合やアップグレードしたい場合は、apt-get update と apt-get upgrade を使用してください。詳細については、https://github.com/intel-iot-devkit/mraa および https://github.com/intel-iot-devkit/upm を参照してください。

Mraa の例​

  • LED を点灯させる
import mraa
import time
#mraa.gpio60 = P9_14 = GPIO_50
led = mraa.Gpio(60)
led.dir(mraa.DIR_OUT)

while True:
    led.write(1)
    time.sleep(1)
    led.write(0)
    time.sleep(1)
  • Grove - PIR センサー
import mraa
import time
#mraa.gpio73 = P9_27 = GPIO_115
pir = mraa.Gpio(73)
pir.dir(mraa.DIR_IN)

while True:
    print (pir.read())
    time.sleep(1)
  • Grove - 回転角センサー
import mraa
import time
#mraa.aio1 = AIN0
rotary = mraa.Aio(1)

while True:
    print(rotary.read())
    time.sleep(1)
  • その他のチュートリアル

Grove - 3軸デジタル加速度計(±16g) Grove - 可変色LED

Grove - ミニファン Grove - PIR モーションセンサー Grove - 回転角センサー

Grove - リレー Grove - サウンドセンサー

Grove - OLED ディスプレイ 0.96” Grove - 光センサー Grove - 温度センサー

Grove - GPS Grove - ボタン(P) Grove - ブザー Grove - RTC v2.0

Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless 用 Mraa マップ​

GPIO

I2C

PWM

ADC_IN

UART

Grove for Seeed Studio BeagleBone® Green​

Groveは、モジュール化された標準化コネクタのプロトタイピングシステムです。Groveは、電子機器を組み立てる際にブロック構造のアプローチを採用しています。ジャンパーやはんだ付けベースのシステムと比較して、接続、実験、構築が容易で、学習システムを簡素化しますが、単純化しすぎることはありません。他のプロトタイプシステムの中には、レベルをブロック構造まで下げるものもあります。その方法で学べる良い点もありますが、Groveシステムは実際のシステムを構築することを可能にします。接続するにはある程度の学習と専門知識が必要です。

以下に、Seeed Studio BeagleBone® Greenと相性の良いGroveモジュールを一覧にしました。

SKU名前インターフェースリンク
101020054Grove - 3-Axis Digital Accelerometer(+16g)I2Cリンク
101020071Grove - 3-Axis Digital Accelerometer(+400g)I2Cリンク
101020034Grove - 3-Axis Digital CompassI2Cリンク
101020050Grove - 3-Axis Digital Gyroアナログリンク
101020081Grove - 6-Axis Accelerometer&Compass v2.0I2Cリンク
101020072Grove - Barometer Sensor(BMP180)I2Cリンク
104030010Grove - Blue LEDI/Oリンク
101020003Grove - ButtonI/Oリンク
111020000Grove - Button(P)I/Oリンク
107020000Grove - BuzzerI/Oリンク
104030006Grove - Chainable RGB LEDI2Cリンク
101020030Grove - Digital Light SensorI2Cリンク
103020024Grove - Finger-clip Heart Rate SensorI2Cリンク
101020082Grove - Finger-clip Heart Rate Sensor with shellI2Cリンク
113020003Grove - GPSUARTリンク
104030007Grove - Green LEDI/Oリンク
103020013Grove - I2C ADCI2Cリンク
103020006Grove - I2C HubI2Cリンク
101020079Grove - IMU 10DOFI2Cリンク
101020080Grove - IMU 9DOF v2.0I2Cリンク
101020040Grove - IR Distance InterrupterI/Oリンク
104030011Grove - OLED Display 0.96''I2Cリンク
104030008Grove - OLED Display 1.12''I2Cリンク
104030005Grove - Red LEDI/Oリンク
103020005Grove - RelayI/Oリンク
316010005Grove - ServoI/Oリンク
101020023Grove - Sound Sensorアナログリンク
101020004Grove - Switch(P)I/Oリンク
101020015Grove - Temperature Sensorアナログリンク
101020019Grove - Temperature&Humidity Sensor Proアナログリンク

Seeed Studio BeagleBone® Green 用のケープ​

プロジェクトを始める際には、拡張ボードが必要になることがあります。Seeed Studio BeagleBone® Green 用にはすでに多くのケープが用意されており、それらには LCD ディスプレイ、モータードライバ、HDMI 拡張などが含まれます。以下におすすめのいくつかを紹介します。

Grove CapeモーターブリッジケープHDMI ケープ
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Grove Cape5インチ LCD7インチ LCD
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参考資料​

ボードに関する情報をさらに得るための参考資料が多数あります。

よくある質問 (FAQs)​

Q1: Debian 9.5 2018-10-07 4GB イメージを使用して、Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless を Bluetooth デバイスに接続する方法は？

A1: 以下の手順に従ってください。ありがとうございます。

udebian@beaglebone:~$ uname -a
Linux beaglebone 4.14.71-ti-r80 #1 SMP PREEMPT Fri Oct 5 23:50:11 UTC 2018 armv7l GNU/Linux
debian@beaglebone:~$ bluetoothctl --agent
[NEW] Controller A4:D5:78:6D:6F:E0 beaglebone [default]
Agent registered
[bluetooth]# scan on
Discovery started
[CHG] Controller A4:D5:78:6D:6F:E0 Discovering: yes
[NEW] Device C0:72:BC:0A:E6:1E HB7910703602
[NEW] Device E8:19:C4:6B:03:5C YONGNUO LED
[NEW] Device C0:F6:1E:02:0A:1E HB7690138998

リソース​

プロジェクト​

Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless 灌漑制御: HTML5、WebSockets、Ecmascript 6 を使用した Seeed Studio BeagleBone® Green Wireless 灌漑制御。

技術サポート & 製品ディスカッション​

弊社製品をお選びいただきありがとうございます！製品をご利用いただく際にスムーズな体験を提供するため、さまざまなサポートを提供しております。異なる好みやニーズに対応するため、いくつかのコミュニケーションチャネルをご用意しています。

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