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初探Arduino Industrial 101 开发板

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我们先来看看拥有板载WiFi,支持Linux系统的Arduino 101 LGA 模块有何突破

第一眼看去, Arduino Industrial 101 是一块古怪的板子,它与Arduino公司的其它开发板很不相同,不仅没有排针,板子上快过半的面积都被一个U.FL天线连接器模块所占据。同时,也提供了一包排针、插头,如有需要可随时匹配。前文提到的模块集成了一个高通AR9331无线(WiSoC)模块,被构建在MIPS处理器附近。

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除了提供可选择的插头,主PCB还搭载了一个ATmega32U4芯片、按键、开关、发光二极管、一个Micro USB插口、直流-直流转换器。连同WiSoC模块,这意味着你有一个支持无线和可用Linux系统的系统芯片,加上一个AVR微控制器和一些使用的基础输入输出口。除此之外,通过这些插脚外接接头和通过外加带磁插座使得连接10/100以太网成为可能。

Industrial 101的主要参数如下:

高通AR9331无线(WiSoC)模块

工作电压:3.3V

闪存:16MB

时钟频率: 400MHz

WiFi: 802.11b/g/n 2.4GHz

以太网: 10/100 (通过接口)

USB: 2.0 Host (通过接口)

ATmega32U4 微控制器

工作电压: 5V

闪存: 32KB

静态存储器: 2.5KB

时钟频率: 16MHz

模拟输入输出: 12 (4个在接口输出)

电可擦只读存储器: 1KB

这块板也集成了一个直流-直流转换器,在130mA时大约需要5V.

这就组成了一个有趣的性能组合,尤其是对于这个价格区间的开发板。WiSoC模块为Linux设备提供了合适地资源,但是也足够支持以C语言,Python和其他语言编写的嵌入式应用,只是需要连接网络和相比你所使用的其它微控制器稍多一些的储存空间。除此之外,在众多优点之中,ATmega微控制器还带来了模拟输入输出口和实时性能。

安装

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安装使用与传统的Arduino板保持了一如既往的简单,只需下载IDE, 然后继续选择板子类型和串口。

当然,这个Arduino也能运行Linux,支持创建一个前缀为“Linino”的无线网络。

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一旦连接,它就可以在http://linino.local指向一个网页浏览器并从那里配置板子连接到一个已存在的无线网络,非常方便实用。

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在单个配置页面有可以一个可以跳转到有更多高级选项页面的链接。

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在这里可以查看到许多有关系统、防火墙、处理过程、日志文件等状态信息。在这里软件包可以被安装移除、自动启动配置,以及任务调度,防火墙配置等等。

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Linux使用者也无需害怕,因为通过SSH接入板子用命令行执行系统操作也是可能的。

开发

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令人惊喜的是,它可以通过WiFi更新草图并且配置的开发板仅仅是以一个新的(无线连接的)端口出现。回想起来,我猜这仅仅是配置有WiFi的设备的一个明显特征,但是这是我没有预期到的,只是一次好的接触了解。

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如果我们返回命令行,我们可以使用OPKG文件包管理器去罗列已安装的文件包并且根据需要安装或移除文件包。

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适合初学者使用,但任然功能强大的Python语言可以即时配置,提供了一种快速起步,编写、运行可直接在Linux环境下执行的应用的方法。这显然使得我们可以进入丰富的数据库系统,执行所有功能并且提供对一系列传感器、显示器的简单支持。

如果你更喜欢使用C或Java语言,相应的设置、运行信息介绍也都有提供。除此之外,还有怎么运用板上自带AVR-GCC编译文件并使之输入ATmega32U4,怎么建立你自己的Linino操作系统和给板子烧程序等指导。

第一印象

我必须承认,“工程板”这个词给我的第一印象是这个板子肯定是不耐用的,没有另外保护地设计给混杂环境下使用的。然而,更有意义的是我们把它看作基本目标是在工业中使用的由LGA模块供能的高通AR9331 WiSoC模块的样板测试平台。

作为价格合理、性能不错,从打板测试到批量生产的一个媒介产品,它对相关设备的市场来说是有吸引力的。这样的价格和性能的组合,也会在发烧友中收到欢迎。

将Linux基于 OpenWRT是一个极其敏锐的选择,相比其它选择,这使得学习难度的跳跃性没有那么大。它不缺少开发选项、将Linux系统与网络连接相结合,再加上微控制器,无疑是提供了操作与执行的最佳组合,在一些实时应用上会格外实用。

Andrew Back

Open source (hardware and software!) advocate, Treasurer and Director of the Free and Open Source Silicon Foundation, organiser of Wuthering Bytes technology festival and founder of the Open Source Hardware User Group.

3 Jun 2016, 13:35