reComputer R1100 の設定

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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

概要

デバイスをインストールした後に reComputer R1100 シリーズのハードウェアコンポーネントを設定およびテストする方法を学びます。この Wiki では GPIO マッピング、USER LED テスト、SPI 通信、Wi-Fi および Bluetooth スキャン、LoRa®、4G、Mini-PCIe 経由の Zigbee、RS485、RS232、DI/DO テスト、安全なシャットダウンのための UPS などについて説明します。

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GPIO マッピングとオフセットの確認

GPIO マッピングとオフセットを確認するには、以下の手順を実行してください：

• ターミナルで以下のコマンドを実行

cat /sys/kernel/debug/gpio

このコマンドは GPIO マッピングとオフセットを表示します。これにより、GPIO ピンのデバッグや設定に必要な情報を得ることができます。

LED インジケーターの制御

reComputer R1100 には 赤、青、緑の3つの LEDインジケーター が搭載されています。以下のコマンドを使用して制御できます：

1. LEDディレクトリに移動

cd /sys/class/leds/
ls

これにより、利用可能な LED が一覧表示されます。

2. brightness ファイルに値を書き込んで LED を有効化
まず スーパーユーザーモード に切り替えます：

sudo su

次に、LED をオンにします：

echo 1 > /sys/class/leds/led-red/brightness
echo 1 > /sys/class/leds/led-blue/brightness
echo 1 > /sys/class/leds/led-green/brightness

これにより、対応する LED が 点灯 します。

3. LED をオフにする（オプション）
特定の LED を オフにする には、以下を使用します：

echo 0 > /sys/class/leds/led-red/brightness
echo 0 > /sys/class/leds/led-blue/brightness
echo 0 > /sys/class/leds/led-green/brightness

SPI 通信のテスト

SPI 通信 を確認するには、TPM モジュールの MISO と MOSI ピンを ショート接続 してループバックテストを実行します。この方法により、MOSI（Master Out, Slave In）で送信されたデータが MISO（Master In, Slave Out）で受信されることを確認できます。

手順ガイド

1. インターネットに接続
テストを開始する前に、デバイスがネットワークに接続されていることを確認してください。

2. spidev-test リポジトリをクローン

git clone https://github.com/rm-hull/spidev-test.git

3. ディレクトリに移動

cd spidev-test

4. spidev_test.c プログラムをコンパイル

gcc spidev_test.c -o spidev_test

5. SPI テストを実行

./spidev_test -D /dev/spidev0.1 -v -p "hello"

• -D /dev/spidev0.1 → SPI デバイスを指定
• -v → 詳細出力を有効化
• -p "hello" → 文字列 "hello" を送信

6. ループバックテスト（オプション）

• テストを実行する前に、TPM モジュールの MISO と MOSI ピンを ショート接続 します。
• SPI バスが正常に動作している場合、送信されたデータが 正しく受信 されていることが出力に表示されます。

Wi-Fi スキャン

利用可能な Wi-Fi ネットワークとその詳細を一覧表示するには、以下を実行してください:

sudo iwlist wlan0 scan

• このコマンドは、近隣のすべての Wi-Fi ネットワークをスキャンし、それらの SSID、信号強度、および暗号化タイプを表示します。

Bluetooth スキャン

Bluetooth デバイスをスキャンするには、以下の手順を実行してください:

Bluetooth コントロールインターフェースを開く:

sudo bluetoothctl

スキャンを有効にする:

scan on

• これにより、近隣の Bluetooth デバイスのスキャンが開始されます。

Mini-PCIe 経由の LoRa®

LoRa® SPI 設定

SX1302_HAL リポジトリをクローンする:

cd ~
git clone https://github.com/Lora-net/sx1302_hal

クローンしたディレクトリに移動する:

cd sx1302_hal

設定ファイルを変更する:

I2C デバイス設定ファイルを開きます:

sudo vim ./libloragw/inc/loragw_i2c.h

以下の行を変更します:

#define I2C_DEVICE "/dev/i2c-1"

次のように変更します:

#define I2C_DEVICE "/dev/i2c-3"

コードをコンパイルする:

sudo make

リセットスクリプトを変更する:

reset_lgw.sh スクリプトを開きます:

sudo vim ./tools/reset_lgw.sh

ピン設定を更新します:

SX1302_RESET_PIN=580    # SX1302 リセット  
SX1302_POWER_EN_PIN=578 # SX1302 電源有効化  
SX1261_RESET_PIN=579    # SX1261 リセット (LBT/スペクトルスキャン)  

リセットスクリプトをパケットフォワーダーディレクトリにコピーする:

cp ~/sx1302_hal/tools/reset_lgw.sh ~/sx1302_hal/packet_forwarder/

LoRaWAN® 設定ファイルでデフォルトの SPI ポートを更新する:

global_conf.json.sx1250.US915 ファイルを変更します:

sed -i 's/spidev0.0/spidev0.1/g' global_conf.json.sx1250.US915

LoRaWAN® モジュールを起動する:

cd ~/sx1302_hal/packet_forwarder
sudo ./lora_pkt_fwd -c global_conf.json.sx1250.US915

LoRa® USB 設定

LoRa® USB モジュールを使用する場合、LoRa® SPI の手順とほぼ同じですが、最後のステップが異なります。

SX1302 リセットピンをプルアップする

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio580/value

LoRaWAN® USB モジュールを起動する

cd ~/sx1302_hal/packet_forwarder
sudo ./lora_pkt_fwd -c global_conf.json.sx1250.EU868.USB

LoRa® USB は reComputer R1100 上で設定され、動作しています。

Mini-PCIe 経由の 4G セルラー

AT コマンドを使用して minicom 経由で 4G モジュールと対話するには、以下の手順を実行してください:

適切なシリアルポートとボーレートで Minicom を開く:

sudo minicom -D /dev/ttyUSB2 -b 115200

このコマンドは、指定されたシリアルポート (/dev/ttyUSB2) をボーレート 115200 で Minicom を開きます。

4G モジュールに AT コマンドを送信する:

Minicom が開いたら、AT コマンドを 4G モジュールに送信できます。例えば:

AT

このコマンドはモジュールが応答可能かどうかを確認します。モジュールが正常に動作している場合、"OK" という応答を受け取るはずです。

4G モジュールを使用して電話番号をダイヤルする:

電話番号をダイヤルするには、ATD コマンドの後に電話番号を入力します:

ATD<phone_number>;

• <phone_number> をダイヤルしたい電話番号に置き換えてください。
• コマンドの最後に セミコロン (;) を含める必要があります。これは電話番号の終了を示します。

Mini-PCIe経由のZigbee

Zigbeeモジュール間の通信をテストするには、以下の手順に従ってください：

利用可能なシリアルポートを確認する

以下のコマンドを実行して、利用可能なシリアルポートを確認します：

cat /dev/ttyUSB*

シリアル通信ツールをインストールする

グラフィカルなシリアルターミナルであるCuteComをインストールします：

sudo apt-get install cutecom

最初のZigbeeモジュール（コーディネーター）を設定する

• CuteComを開き、最初のシリアルポートを設定します。
• 設定内容：
  • ボーレート（Baud Rate）： 115200
  • インターフェース下部の**"Hex output"**を有効にします。

コーディネーターとして設定する手順：

1. コーディネーターとして設定する： 以下のコマンドを送信します：

   55 04 00 05 00 05  

   • 期待される応答：

   55 04 00 05 00 05  

2. デバイスをリセットする：
   • リセットボタンを押す、または
   • 以下のコマンドを送信します：

     55 07 00 04 00 FF FF 00 04  

3. ネットワークを形成する：
   • 以下のコマンドを送信します：

   55 03 00 02 02  

2つ目のZigbeeモジュール（ルーター）を設定する

• CuteComの別のインスタンスを開き、2つ目のシリアルポートを同じ設定で構成します。

ルーターとして設定する手順：

1. ルーターとして設定する： 以下のコマンドを送信します：

   55 04 00 05 01 04  

   • 期待される応答：

   55 04 00 05 00 05  

2. デバイスをリセットする：
   • リセットボタンを押す、または
   • 以下のコマンドを送信します：

     55 07 00 04 00 FF FF 00 04  

3. ネットワークを形成する： 以下のコマンドを送信します：

   55 03 00 02 02  

デバイスの状態を確認する
デバイスの状態を確認するには、以下を送信します：

55 03 00 00 00  

期待される応答：

55 2A 00 00 00 01 XX XX XX XX  

• XXはデバイス固有の情報を表します。

透過モードに入る

ネットワーク形成が成功した場合、以下を送信して透過モードを有効にします：

55 07 00 11 00 03 00 01 13  

両方のモジュールが透過モードである必要があります。
透過モードを終了するには、以下を送信します：

+++  

追加の注意事項

• ルーターの設定に失敗した場合、デバイスがすでにコーディネーターである可能性があります。ネットワークを離脱するには、以下を送信します：

  55 07 00 04 02 XXXX XX  

• 送信電力をテストするには、以下を使用します：
  • 電力を照会する：

    55 04 0D 00 00 0D  

  • 電力を設定する：

    55 04 0D 01 XXXX  

各Zigbeeモジュールに対して、正しいシリアルポートを使用するように/dev/ttyUSB*を置き換えてください。
これらの手順を慎重に実行して、2つのモジュール間でZigbee通信を確立してください。

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RS485テスト

reComputer R1100には2つのRS485ポートが含まれています。それぞれのCOMポートとデバイスファイルは以下の通りです：

RS485ポート	COMポート	シルクスクリーンラベル	デバイスファイル
RS485_1	COM1	A1 / B1 / GND	/dev/ttyACM0
RS485_2	COM2	A2 / B2 / GND	/dev/ttyACM1

RS485機能をテストする手順

RS485ポートを接続する

**RS485_1（A & B）をRS485_2（A & B）**に物理的に接続します。

RS485テストプログラムを実行する

2つのRS485ポート間でデータ送信を検証し、速度を測定するためのテストプログラムを提供しています。

以下のコマンドを実行して、テストプログラムをダウンロードして実行します：

git clone https://github.com/ackPeng/R1100_TEST.git
cd R1100_TEST
gcc -o serial_test serial_test.c
./serial_test /dev/ttyACM0 /dev/ttyACM1 115200

テストの説明

• このプログラムは、RS485_1からRS485_2に1MBのデータを送信します。
• 完了時間を記録し、実際のボーレートを計算します。
• 注意： 実際のボーレートは理論値よりわずかに低くなる場合がありますが、これは正常です。

これらの手順を慎重に実行して、reComputer R1100でのRS485通信を検証してください。

RS232テスト

reComputer R1100は2つのRS232ポートを備えています。以下は対応するCOMポートとデバイスファイルです：

RS232ポート	COMポート	ピンマッピング	デバイスファイル
RS232_1	COM3	RX3/TX3/GND	/dev/ttyACM2
RS232_2	COM4	RX4/TX4/GND	/dev/ttyACM3

RS232通信のテスト

以下の手順に従ってRS232の機能をテストしてください：

1. ポートを接続する：

   • RS232_1のTXをRS232_2のRXに接続します。
   • RS232_1のRXをRS232_2のTXに接続します。

2. テストプログラムを実行する：

   • テストプログラムのリポジトリをクローンします：

     git clone https://github.com/ackPeng/R1100_TEST.git

   • ディレクトリに移動します：

     cd R1100_TEST

   • テストプログラムをコンパイルします：

     gcc -o serial_test serial_test.c

   • テストを実行します：

     ./serial_test /dev/ttyACM2 /dev/ttyACM3 115200

このテストでは、1MBのデータをRS232_1からRS232_2に送信し、完了時間とボーレートを測定します。実際のボーレートが理論値より若干低くなる場合がありますが、これは正常です。

DI（デジタル入力）テスト

reComputer R1100は2つのデジタル入力（DI）ポートを備えており、ユーザーの要件に基づいて設定可能です。

DIポート数	DIポート	対応する拡張GPIO
2	DI1	GPIO530
	DI2	GPIO531

DIポート仕様

• 入力タイプ：PNP
• 対応入力電圧：5VDC – 24VDC
• 電流：最大1000mA

DI機能をテストする手順

適切な接続を確認する

reComputer R1100のDIポートが外部負荷に適切に接続されていることを確認してください。また、G_Dポートが電源のGNDに接続されていることを確認してください。

GPIOステータスを確認する

以下のコマンドを実行して、GPIO530（DI1に対応）のステータスを確認します：

echo 530 > /sys/class/gpio/export
echo in > /sys/class/gpio/gpio530/direction
cat /sys/class/gpio/gpio530/value

GPIO値の解釈

• 外部レベルがHIGHの場合、/sys/class/gpio/gpio530/valueの出力は0になります。
• 外部レベルがLOWの場合、/sys/class/gpio/gpio530/valueの出力は1になります。

DO（デジタル出力）

reComputer R1100は2つのデジタル出力（DO）ポートを備えており、ユーザーの要件に基づいて設定可能です。

DOポート数	DOポート	対応する拡張GPIO
2	DO1	GPIO532
	DO2	GPIO533

DOポート仕様

• 出力タイプ：トランジスタ
• 対応出力電圧：最大60VDC
• 電流容量：500mA

DO機能をテストする手順

適切な接続を確認する
reComputer R1100のDOポートが外部負荷に適切に接続されていることを確認してください。

DOポートはオープンコレクタ出力であり、駆動能力がないため、外部抵抗を使用して電源にプルアップする必要があります。

出力レベルを設定する
以下のコマンドを実行して出力をHIGHまたはLOWに設定します：

echo 532 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio532/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio532/value  # 出力をHIGHに設定
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio532/value  # 出力をLOWに設定

USBハブのテスト

USBハブの機能を確認するには、以下の手順を実行してください：

USBハブが検出されているか確認する

以下のコマンドを実行して、ハブを含むすべての接続されたUSBデバイスを一覧表示します：

lsusb

USBハブの検出を確認する

• このコマンドは、システムに接続されているすべてのUSBデバイス（USBハブを含む）の情報を表示します。
• USBハブが正常に動作している場合、その詳細がコマンドの出力に表示されるはずです。
• ハブがリストに表示されない場合、ハブ自体またはシステムへの接続に問題がある可能性があります。

トラブルシューティング（USBハブが検出されない場合）

• USBハブの物理的な接続を確認してください。
• ハブを別のUSBポートに接続してみてください。
• デバイスを再起動し、再度lsusbを実行してください。
• 問題が解決しない場合、ハブが故障している可能性があります。

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RTC（リアルタイムクロック）のテスト

reComputer R1100でRTC機能を確認するには、以下の手順を実行してください：

自動時刻同期を無効化する

RTCをテストする前に、自動時刻同期を停止して無効化し、競合を回避します：

sudo systemctl stop systemd-timesyncd  
sudo systemctl disable systemd-timesyncd  

RTCの時刻を手動で設定する

RTCに特定の日付と時刻（例：2024年11月12日12:00 PM）を設定します：

sudo hwclock --set --date "2024-11-12 12:00:00"

RTCの時刻をシステムに同期する

RTCの時刻をシステム時刻に更新します：

sudo hwclock --hctosys

RTCの時刻を確認する
RTCに保存されている現在の時刻を確認します：

sudo hwclock -r

このコマンドはRTCの時刻を表示します。

RTCの保持機能をテストする

• RTCから電源を切断します。
• 数分間待機します。
• 電源を再接続し、再度RTCの時刻を確認します：

  sudo hwclock -r

• 時刻が正確であれば、RTCは正常に動作しています。

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ウォッチドッグタイマーのテスト

reComputer R1100でウォッチドッグタイマーをテストするには、以下の手順を実行してください：

ウォッチドッグソフトウェアをインストールする

ウォッチドッグパッケージがインストールされていることを確認します：

sudo apt install watchdog

ウォッチドッグを設定する

ウォッチドッグの設定ファイルを編集します：

sudo apt-get install vim  # Vimがインストールされていない場合はインストール
sudo vim /etc/watchdog.conf

設定を以下のように変更します：

watchdog-device = /dev/watchdog  

# ハードウェアタイムアウトを設定（デフォルトは1分）
watchdog-timeout = 120  

# テスト間隔を設定（watchdog-timeoutより短くする必要があります）
interval = 15  

# システム負荷の制限を設定
max-load-1 = 24  
# max-load-5 = 18  
# max-load-15 = 12  

# リアルタイム優先度を有効化
realtime = yes  
priority = 1  

ウォッチドッグサービスを開始する ウォッチドッグサービスを有効化して開始します：

sudo systemctl start watchdog

システムハングをシミュレートしてウォッチドッグをテストする

カーネルクラッシュをトリガーして、ウォッチドッグが自動的にシステムを再起動するか確認します：

sudo su
echo 1 > /proc/sys/kernel/sysrq
echo "c" > /proc/sysrq-trigger

システムを監視する 指定したタイムアウト期間後にシステムが自動的に再起動するか確認します。

再起動が期待通りに発生した場合、ウォッチドッグは正常に動作しています。

GPIO を使用したブザーの制御

ブザーは GPIO 587 にマッピングされています。以下のコマンドを使用してオンとオフを切り替えます。

ブザーをオンにする:

echo 587 > /sys/class/gpio/export  
echo out > /sys/class/gpio/gpio587/direction  
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio587/value  

ブザーをオフにする:

echo 587 > /sys/class/gpio/export  
echo out > /sys/class/gpio/gpio587/direction  
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio587/value  

CSI カメラのテスト

reComputer R1100 で CSI カメラ をテストするには、以下の手順を実行してください。

設定ファイルの変更

カメラモジュールを有効にするために config.txt ファイルを編集します:

sudo nano /boot/firmware/config.txt

ファイルの 末尾 に以下の行を追加します:

dtoverlay=imx219,cam0

システムの再起動

変更を適用するために再起動します:

sudo reboot

カメラ検出の確認

再起動後、カメラが検出されているか確認します:

libcamera-jpeg --list-cameras

---

カメラのテスト

以下のコマンドを実行してカメラを起動します:

rpicam-hello --timeout 0

カメラのプレビューが正常に開始されれば、セットアップは完了です！

TPM 2.0 接続確認

TPM 2.0 モジュール をデバイスに接続した場合、以下のコマンドを使用して検出を確認できます:

ls /dev | grep tpm

出力の解釈:

• 出力に tpm0 および tpmrm0 が表示される場合、TPM (Trusted Platform Module) が正常に検出され、利用可能であることを示します。
• これは TPM ハードウェアが認識され、アクセス可能であることを意味し、TPM 関連の機能やアプリケーションを進めることができます。

デバイスがリストされている場合、TPM モジュールは正しく接続され、使用準備が整っています。

ATECC608A との通信およびランダムシリアル番号の生成

ATECC608A デバイスと通信し、ランダムシリアル番号を生成するには、以下の手順を実行してください。

atecc-util リポジトリをクローン:

git clone https://github.com/wirenboard/atecc-util.git

atecc-util ディレクトリに移動:

cd atecc-util

cryptoauthlib リポジトリをクローン:

git clone https://github.com/wirenboard/cryptoauthlib.git

ATECC ユーティリティをコンパイル:

make

ランダムシリアル番号を生成:

./atecc -b 1 -s 192 -c 'serial'

• -b 1 → スロット 1 を使用します。
• -s 192 → シリアル番号サイズを 192 ビット に設定します。
• -c 'serial' → ランダムシリアル番号を生成します。

期待される出力:

生成されたシリアル番号が表示されます。例:

01235595d3d621f0ee

この方法により、ATECC608A デバイスと通信し、ランダムシリアル番号を効率的に生成することができます。

EEPROM との通信

EEPROM (電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ) にデータを読み書きするには、以下の手順を実行してください。

EEPROM デバイスファイルに完全な権限を付与:

sudo chmod 777 /sys/bus/i2c/devices/6-0050/eeprom

EEPROM にデータを書き込む:

echo "This is a test string" > /sys/bus/i2c/devices/6-0050/eeprom

EEPROM の内容を 16 進数形式で読み取る:

cat /sys/bus/i2c/devices/6-0050/eeprom | hexdump -C

SSD検出の確認

接続されているすべてのディスク（SSDを含む）を一覧表示するには、以下のコマンドを使用してください：

sudo fdisk -l

このコマンドは、検出されたすべてのストレージデバイスのリストを表示します。SSDを表すエントリを探してください。通常、以下のようにラベル付けされています：

• /dev/sda
• /dev/sdb
• /dev/sdc など

正しいSSDエントリを特定したら、必要に応じてパーティション作成、フォーマット、その他のディスク管理タスクを実行できます。

安全なシャットダウンのためのUPS

CPUとDC電源入力間のGPIO6接続は、電源供給が停止した際にCPUに通知するために使用されます。CPUは、スーパキャパシタのエネルギーが尽きる前にスクリプトを介して緊急タスクを実行し、その後**安全なシャットダウン（$shutdown）**を開始する必要があります。

代替シャットダウン方法
この機能を使用するもう1つの方法は、GPIOピンの状態変化をトリガーとしてシャットダウンを実行することです。指定されたGPIOピンは入力キーとして構成され、KEY_POWERイベントを生成します。これらのイベントはsystemd-logindによって処理され、自動的にシステムシャットダウンが開始されます。

この機能を有効にするには、/boot/overlays/READMEを参照し、/boot/firmware/config.txtを以下のように変更してください：

dtoverlay=gpio-shutdown,gpio_pin=6,active_low=1

note

1. UPS機能の詳細についてはお問い合わせください。
2. アラーム信号はLOWアクティブです。

---

安全なシャットダウンのためのPythonコード

以下のPythonスクリプトは、GPIO6を介してスーパキャパシタUPSの動作モードを検出する方法を示しています。システムが電源オフイベントを検出すると、データを自動的に保存し、安全にシャットダウンします。

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import os

num = 0

GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # GPIO番号モードを設定
GPIO.setup(6, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)  # GPIO6を入力として設定し、プルアップ抵抗を使用
GPIO.add_event_detect(6, GPIO.FALLING, bouncetime=500)  # 安定化のためのデバウンス時間を追加

while True:
    if GPIO.event_detected(6):
        print("...外部電源オフが検出されました...")
        os.system("sync")  # データをディスクに書き込むことを保証
        print("...データを保存中...")
        time.sleep(3)
        os.system("sync")  # 再度データを保存
        
        while num < 5:
            print(f"--- 残り {5 - num} 秒 ---")
            num += 1
            time.sleep(1)

        os.system("sudo shutdown -h now")  # システムシャットダウンを実行

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