Что такое BeagleBone Black

BeagleBone Black — это миниатюрный компьютер для электронных проектов, где одновременно нужна и высокая производительность, и широкие возможности для подключения периферии, так же связь с сетью и интернетом посредством операционной системы Linux.

Размер платы — 87×55 мм, что позволяет сделать ваше устройство довольно компактным.

BeagleBone Black построена на базе процессора Sitara XAM3359AZCZ100 семейства ARM Cortex A8, который работает на частоте 1 ГГц. Также на борту имеется 512 МБ оперативной памяти DDR3L на шине с частотой 800 МГц и 4 ГБ флеш-памяти eMMC, служащей «жёстким диском».

BeagleBone Black (или сокращённо BBB) — это представитель линейки Beagleboard, которая разработана американской компанией Circuitco.

1. Периферия

На плате имеется:

Слот для microSD-карты, для увеличения встроенной памяти
micro-HDMI для подключения внешнего монитора или телевизора и воспроизведения звука
mini-USB для соединения с настольным компьютером и питания
2,1 мм гнездо для питания от источника питания на 5 вольт
RJ45-разъём для подключения к локальной сети
2 колодки по 46 пинов для подключения электронных модулей и компонентов

Из 92 пинов на колодках 65 могут быть использованы для цифрового ввода и вывода общего назначения (GPIO). При этом некоторые из них предоставляют дополнительные возможности:

8 каналов ШИМ на 4 независимых таймерах;
7 аналоговых входов, подключённых к 12-битному АЦП (4096 градации);
4 последовательных интерфейса UART и 1 дополнительный UART только с линией передачи (TX);
2 шины TWI/I²C;
2 шины SPI;
25 портов ввода-вывода реального времени.

Порты ввода-вывода реального времени (PRU) подключены к встроенному микроконтроллеру на 200 МГц. Это позволяет управлять ими на низком уровне в реальном времени.

2. Питание

Beagle Bone Black потребляет от 210 до 460 мА при питании от 5 В. На плате нет стабилизатора напряжения, поэтому обеспечить подачу ровных 5 В.

Примечание

Максимальное напряжением для портов GPIO является 3,3 В. Для аналоговых портов не более 1,8 В.

Предупреждение

При подача напряжения больше допустимого приведёт к неисправности порта. Поэтому необходимо использовать делители напряжения.

Предупреждение

Максимальный ток, выдаваемый портами — 4 или 6 мА в зависимости от порта. Будьте внимательны при подключении даже слабых нагрузок например светодиод. Превышение по току также приведёт к повреждению порта.

3. Операционная система и программирование

Изначально на плате предустановлен Ångström Linux. Плюс его в том, что:

стартует всего за 10 секунд после подачи питания;
имеет настроенный демон Avahi, благодаря которому вы можете подключиться к плате по адресу «beaglebone.local» с любого компьютера в сети;
предоставляет облачную среду разработки Cloud9 IDE.

Cloud9 IDE — это самый быстрый способ начать программировать BBBlack. Вы просто открываете её в браузере своего настольного компьютера и тут же создаёте скрипты на любом языке программирования: Python, JavaScript, Coffee Script, Ruby, Shell Script, Go и других. Проверить, что получилось, и запустить программу можно практический сразу, простым нажатием одной кнопки «Run».

Для работы с портами ввода-вывода из скриптов, существуют удобные библиотеки. Например:

BoneScript для Node.js / JavaScript;
BBIO для Python;
Beaglebone Ruby Library для Ruby.

Совет

Операционную систему Ångström Linux, если она не нравится, можно заменить на другую совместимую с платой будь то Android, Ubuntu, Fedora, Arch или другая.

4. Первое включение платы

Для того, чтобы плата запустилась и с ней можно было начать работать, достаточной подать на нее питание. Для этого понадобится кабель и компьютер. После подключение платы, в диспетчере появится новое устройство в виде дискового накопителя.

BeagleBone Getting Started — дисковый накопитель

Заходим на диск BeagleBone Getting Started, в котором запускаем файл start.html и в браузере откроется страница для быстрой настройки платы

Страница быстрой настройки BeagleBone Black

Тут нужно выполнить все три действия указанные в левой колонке страницы. После установки драйверов, в браузере пишем IP адрес платы 192.168.7.2 и переходи в новое меню

Меню BeagleBone Black по адресу 192.168.7.2

Через данное меню в левой колонке можно обновить ПО платы и многое другое. Нас интересует вкладка Cloud9 IDE, через которую будем писать скрипты для наших задач.

После запуска встречаем диалоговое окно

В нижней части, как и в терминале любого другого линукса пишем необходимые команды.

Совет

Для нормальной работы советую подключить плату к интернету по LAN или WiFi сети, для установки дополнительных пакетов и обновления системы. Самое удобное на мой взгляд это подключение по LAN к роутеру и общение с платой через терминал Putty. Как его настроить можно почитав в интернете.

В следующей статье попробуем подключить к GPIO порту светодиод и помигать им с помощью программы на python!

# Пример на Python с использованием библиотеки Adafruit_BBIO для работы с GPIO
import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO
import time

LED_PIN = "P8_10"

GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

while True:
    GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
    time.sleep(1)

# Подключение к плате по SSH (логин по умолчанию)
ssh debian@beaglebone.local
# или по IP
ssh debian@192.168.7.2

# Установка библиотеки Adafruit_BBIO для Python
sudo pip install Adafruit_BBIO