# Zero_Linux_Board **Repository Path**: selina_dev/Zero_Linux_Board ## Basic Information - **Project Name**: Zero_Linux_Board - **Description**: No description available - **Primary Language**: Unknown - **License**: GPL-3.0 - **Default Branch**: main - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 0 - **Created**: 2026-04-05 - **Last Updated**: 2026-04-05 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README ![基础版正面1](/img/Front_Board_Basic_Shell_1.jpeg) # Zero Linux Board - 一个Linux小电脑。 >如果你喜欢此项目，欢迎为本项目点一个Star🌟 **核心板视频介绍**：[【自制】圆梦Linux小电脑](https://www.bilibili.com/video/BV1nN411S7BC) **开源仓库介绍**：[【自制|开源】小白也可以轻松复现的Linux小电脑](https://www.bilibili.com/video/BV17u411V7ws/) **透明探索版便携式小电脑**:[【自制】技术宅up耗时两个月，自制掌上触屏小电脑【硬核】【透明探索版】](https://www.bilibili.com/video/BV16h4y1Q7jv/) ## 介绍 本项目是xddcore同学在2023年6月2日启动的一个Linux开发板项目。本项目旨在纪念学生时代的结束(从初二至今9年的电子编程折腾生涯)。同时，设计一块板子来满足一些需要Linux生态但是又不需要很强性能的场景。 ## 特性 1. **紧凑的设计**。PCB尺寸`49mm*49mm*1.6mm`，带壳尺寸`59mm*59mm*27mm`。 2. **差不多性能**。内置全志F1C200S(`ARM9@400Mhz+`)和RP2040(`双Cortex M0+处理器核心，最高133MHz`)。 3. **方便的开发方式**。仅一个Type-C接口可完成对F1C200S和RP2040的开发。另外还可通过F1C200S直接对RP2040进行编程。 4. **充分的外设**。`USB Hub(USB2.0*2)`，`2.4 GHz WIFI`，`3W扬声器`，`锂电池充放电管理`，`MPU6050`等。 5. **扩展板支持**。RP2040GPIO全引出(除2个ADC引脚外)，F1C200S部分核心外设引出。在后期将支持`ISP屏幕/墨水屏➕摄像头➕麦克风一体化扩展板`。 6. **透明探索版**。外壳主体采用12块2mm透明亚克力拼装而成。 - [Zero Linux Board - 一个Linux小电脑。](#) * [介绍](#介绍) * [特性](#特性) * [关于量产拼单活动](#关于量产拼单活动) * [目录结构](#0-目录结构) * [复现指南](#1-复现指南) + [1.1 硬件](#11-硬件) - [1.1.1 核心板PCB](#111-核心板pcb) - [1.1.2 扩展板PCB](#112-扩展板pcb) - [1.1.3 外壳](#113-外壳) - [1.1.4 其他硬件](#114-其他硬件) - [1.1.5 Type-C连接方式](#115-type-c连接方式) - [1.1.6 Type-C拨码开关配置](#116-type-c拨码开关配置) + [1.2 软件](#12-软件) - [1.2.1 驱动支持情况:](#121-驱动支持情况) - [1.2.2 快速验证](#122-快速验证) - [1.2.3 U-Boot](#123-u-boot) - [1.2.4 Linux主线(5.10.186)](#124-linux主线510186) - [1.2.5 使用Buildroot创建一个简易的rootfs来调试内核](#125-使用buildroot创建一个简易的rootfs来调试内核) - [1.2.6 使用debian来作为rootfs(apt install很舒服)](#126-使用debian来作为rootfsapt-install很舒服) - [1.2.7 debian-番外篇](#127-debian-番外篇) + [1.3 驱动开发](#13-驱动开发) - [1.3.1 Linux音频](#131-linux音频) - [1.3.2 ESP8266EX WIFI驱动](#132-esp8266ex-wifi驱动) - [1.3.3 MPU6050驱动](#133-mpu6050驱动) - [1.3.4 2.8寸ISP电容触摸屏驱动➕LVGL](#134-28寸isp电容触摸屏驱动lvgl) - [1.3.5 树莓派RP2040 USB驱动](#135-树莓派rp2040-usb驱动) - [1.3.6 语音识别与交互驱动](#136-语音识别与交互驱动) + [1.4 玩法推荐](#14-玩法) - [1.4.1 显示系统信息](#141-在isp屏幕上显示系统信息) - [1.4.2 显示图片](#142-在isp屏幕上显示图片) - [1.4.3 视频播放](#143-在isp屏幕上视频播放) - [1.4.4 usb摄像头](#144-usb摄像头) - [1.4.5 本地音乐播放](#145-本地音乐播放) - [1.4.6 网易云音乐播放音乐播放](#146-网易云音乐播放音乐播放) - [1.4.7 6轴陀螺仪](#147-6轴陀螺仪) - [1.4.8 lvgl](#148-lvgl) - [1.4.9 rp2040编程](#149-rp2040编程) - [1.4.10 智能助手chatgpt-35](#1410-智能助手chatgpt-35) - [1.4.11 登陆月球模拟器](#1411-登陆月球模拟器) - [1.4.12 nes模拟器](#1412-nes模拟器) - [1.4.13 opennna2.0神经网络框架](#1413-opennna20神经网络框架) - [1.4.14 搭建个人博客(typecho)](#1414-搭建个人博客typecho) - [1.4.15 内网穿透(rathole)](#1415-内网穿透rathole) * [1.5 一些图片](#15-一些图片) --- ## 关于量产拼单活动 xddcore zero Linux开发板软硬件全开源，大家可以选择自行复现。为了响应大家的购买需求，特地开启量产拼单活动。**本次量产拼单旨在集合大家的生产需求来拼单生产。这将显著显著降低大家制作开发板的成本，节约制作时间，并避免自行焊接带来问题。** **活动记录** 230806：已成功拼单45块`Zero Linux Board`核心板，并全部成功交付。 230817: 第二批量产拼单活动筹备进行中。本次将会拼单掌上小电脑套件(含核心板)。 **活动参与方式** 添加QQ群481227232，并填写支付问卷。 --- ## 0. 目录结构 1. Hardware: 所有硬件相关资料 ## 1. 复现指南 ### 1.1 硬件 #### 1.1.1 核心板PCB 1. PCB尺寸:`49mm*49mm`，板厚`1.6mm`。 2. PCB层数:`4层`。 3. 电源线宽度`10mil`，信号线宽度`6mil`。 4. **WIFI天线50Ω阻抗匹配**: 下单时选用嘉立创`JLC0461H-7628`层压结构，经过计算，天线走线宽度为`13.75mil`。 5. 最小孔径/外径选择: 下单时选用嘉立创`0.25mm(外径0.35/0.4)`。 6. 大量封装采用`0402`，手焊推荐开钢网(节省成本可开小钢片)。 **硬件迭代** | 版本号 |说明 | | ---- |---- | | V1.0 | 完成初步设计 | | V1.1 | 优化布线，引出IO。**Bug预警:已知原有TP5400升压电路10uH 0402电感功率较小，升压时会导致电感烧毁，请替换为额定电流大于1.5A的功率电感(TP5400最高输出1.5A(Vbat=3.8v))。** | | V1.1-量产版本 | 优化布线，修复Bug。已稳定生产。 | #### 1.1.2 扩展板PCB | 名称 | 进度 | 说明 | | ---- | ---- | ---- | | MINIPC 扩展板 | 已成功发布| 2.8寸ISP电容触摸屏,摄像头，麦克风，自定义按钮，全彩LED | | 桌面机器人扩展板 | 已绘制完成，等待测试 | [稚晖君ElectronBot桌面机器人的Linux版本](https://github.com/xddcore/ElectronBot-Linux)| ![MINI_PC.JPG](/img/MINI_PC.JPG) #### 1.1.3 外壳 ##### 亚克力外壳 平衡美观和实用，预计推出两种亚克力外壳形式（得益于n\*2mm亚克力外壳方案带来Z轴方向的积木特性）： 1. **透明探索款**：收藏陈列。全封闭外壳，避免进灰，搭配上蓝色阻焊层&1u沉金&JLC高清丝印，主打一个精致和帅。 2. **基础款**：一般开发应用。Type-C&TF Card接口，内部含电池槽&扬声器槽，主控散热片支持&顶板散热孔。 > Note:如果把亚克力外壳的图纸(.dwg文件)发到淘宝进行生产，某些厂家图纸尺寸单位可能识别成mm，导致外壳大小仅有5.9mm\*5.9mm。这时候需要提醒厂家外壳图纸单位为cm，外壳实际尺寸为5.9cm\*5.9cm。 关于亚克力外壳组装的说明(**非常重要**): 在首次亚克力外壳设计中，采用了12块2mm厚度的亚克力。经过实际组装测试，亚克力高度缺少`2.8mm`,为了成功的组装采用如下方法修补: >方法一: 使用4颗2.8mm高度的M2防滑螺母垫高处理(M2防滑螺母安装在由下往上数的**第4块**亚克力上方)。效果图如下: ![Acrylic](/img/Acrylic_assemble_fixup1.jpeg) >方法二: 在生产亚克力时，多生产一块3mm厚度的亚克力。最后共计生产**12块2mm厚度亚克力和1块3mm厚度亚克力**。 **12块2mm厚度亚克力dwg生产文件**:[点我下载生产文件](https://github.com/xddcore/Zero_Linux_Board/blob/main/1.Hardware/1.1Zero_Linux_Board/SHELL_BASIC/Shell-basic_2D.dwg) **1块3mm厚度亚克力dwg生产文件**:[点我下载生产文件](https://github.com/xddcore/Zero_Linux_Board/blob/main/1.Hardware/1.1Zero_Linux_Board/SHELL_BASIC/Shell-basic_2D_3mm.dwg) ##### 3D打印外壳 1. MINI PC外壳:尺寸`90mm` \* `70mm` \* `34mm`。内置2.8寸ISP电容触摸屏，麦克风，iphone扬声器等，可玩性极高。 **MINI PC外壳螺丝要求:** 1. 2 \* M3螺丝长度**小于**`16.1mm`，**大于**`12.1mm`。**经实际测试，推荐`16mm`** 2. 2 \* M3螺丝长度**小于**`29.1mm`，**大于**`25.1mm`。**经实际测试，推荐`29mm`** 3. 2 \* M2螺丝长度**小于**`4mm`，**大于**`2mm`。**经实际测试，推荐`4mm`** #### 1.1.4 其他硬件 1. 4 \*（M2螺丝+M2防滑螺母）。螺丝长度**需大于**`27mm`，M2防滑螺母厚度2.8mm。 2. 锂电池尺寸**需小于**`50mm*50mm*8mm`，锂电池接口为`XH2.54`。锂电池接口极性如下图: >![battery](/img/battery.jpeg) 3. `F1C200S`和`ESP8266EX`散热片尺寸**需小于**`10mm*10mm*12mm`。 #### 1.1.5 Type-C连接方式 | 连接方式 | 功能 | | ---- | ---- | | 正插 | 连接USB(具体取决于拨码开关配置) | | 反插 | 连接F1C200S的串口0(USB-TTL)，用于输出串口终端 | #### 1.1.6 Type-C拨码开关配置 | 功能(1-4Bit) | 1 Bit | 2 Bit | 3 Bit | 4 Bit | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | **F1C200S**的USB与`USB HUB`和`Type—C`断开连接 | OFF | OFF | OFF | OFF | | **F1C200S**的USB与`USB HUB`的上行端口连接 | OFF | ON | OFF | ON | | **F1C200S**的USB与`Type—C`连接 | ON | OFF | ON | OFF | | 功能(5-8Bit) | 5 Bit | 6 Bit | 7 Bit | 8 Bit | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | **RP2040**的USB与`USB HUB`和`Type—C`断开连接 | OFF | OFF | OFF | OFF | | **RP2040**的USB与`USB HUB`的下行端口连接 | OFF | ON | OFF | ON | | **RP2040**的USB与`Type—C`连接 | ON | OFF | ON | OFF | **如何跃过USB HUB进行通信** 操作: 将F1C200s和RP2040的拨码开关都跳到连接Type-c，然后Type-c反面供电(连接F1C200s的串口)。此时F1c200s和RP2040直接连接。 ### 1.2 软件 在软件章节开始前，想说明本项目的RAM&Flash资源情况如下: | | F1C200S | RP2040 | | ---- | ---- | ---- | | RAM | 64MB | 264KB | | Flash | 取决于SD卡容量(典型值32GB) | 16MB(SPI Flash) | #### 1.2.1 驱动支持情况: | 驱动名称 | 支持情况 | | ---- | ---- | | 状态指示LED | ✅ | | WIFI网卡(ESP8266EX) | ✅(WIFI速度下载806KB/s,上传729KB/s。以上结果由`speedtest`得出，仅供参考) | | SD卡(SDIO) | ✅ | | 视频硬解码 | ❌(开发中) | | 音频codec | ✅ | | MPU6050(IIO Device) | ✅ | | 2.8寸ISP电容触摸屏 | ✅ | | USB OTG/Host/Device | ✅ | | USB HUB(键盘，U盘,摄像头) | ✅ | | F1C200S与RP2040的UART CDC通信；控制RP2040进入DFU模式，并对RP2040编程 | ✅ | #### 1.2.2 快速验证 为了方便大家快速验证本开源项目，我提供以下SD卡镜像文件，大家可以以类似树莓派的玩法来游玩本开源项目。 | 镜像名称 | 下载链接 | | ---- | ---- | | xddcore_zero_debian_v5.10.186_230715.img.gz | [点我查看](https://github.com/xddcore/Zero_Linux_Board/releases/tag/Debian_v5.10.186_230715) | | xddcore_zero_debian_v5.10.186_230810_Tiny.img(**最新**) | [点我查看](https://github.com/xddcore/Zero_Linux_Board/releases/tag/Debian_v5.10.186_230810) | 开发板工具包路径(相关软件会放置在里面)： > /xddcore_toolbox #### 1.2.3 U-Boot 1. 获取U-Boot源码 ``` git clone https://github.com/xddcore/u-boot.git -b zero-v2023.07-rc4 ``` 2. 安装交叉编译工具链 ``` sudo apt install gcc-arm-linux-gnueabi ``` 3. 拉取配置文件 ``` make xddcore_zero_defconfig ``` >[点我查看性能测试结果](#) **超频配置(CPU 408Mhz->720Mhz,DDR 156Mhz)** [点我查看超频配置](https://github.com/xddcore/Zero_Linux_Board/releases/tag/U-Boot_OverClock) ``` make xddcore_zero_overclock_defconfig ``` 4. 编译U-Boot ``` make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j4 ``` 5. 写入U-Boot至SD卡(假如为/dev/sdb) > Note: SD卡在写入前请格式化为NTFS，数据无价，格式化前请做好数据备份。 ``` sudo dd if=u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdb bs=1024 seek=8 ``` 6. 验证烧写结果,通过`gparted`软件查看。 ``` sudo apt install gparted ``` 7. 将SD卡插入Zero核心板背面的SD卡自弹插座中 8. 连接Type-C线缆(注意反面插入为USB-TTL功能) 9. 使用终端软件连接串口(波特率115200) >xddcore同学在此使用的是Termius，大家可以选择自己喜欢的终端软件 ![U-Boot](/img/uboot.jpeg) 在此，我们可以看到U-boot成功在我们的板子上跑起来了。 #### 1.2.4 Linux主线(5.10.186) 1. 获取Linux内核源码 >长期支持版本: 6.1.36(因为内核逐渐向设备树方向发展，API换了不少(也删了不少)，啥驱动都得自己折腾) ``` git clone https://github.com/xddcore/linux.git -b zero-v6.1.36 ``` >长期支持版本: 5.10.186(驱动丰富) ``` git clone https://github.com/xddcore/linux.git -b zero-v5.10.186-codec ``` 在此我们使用`v5.10.186内核`进行接下来的开发。 2. 拉取内核配置 ``` make ARCH=arm xddcore_zero_defconfig ``` 3. 编译内核 ``` make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- -j4 ``` 4.将arch/arm/boot/zImage和dtb移入SD卡的FAT16分区 #### 1.2.5 使用Buildroot创建一个简易的rootfs来调试内核 1. 拉取Buildroot源码 ``` git clone https://github.com/xddcore/buildroot.git -b zero-v2023.05 ``` 2. 拉取配置 ``` make xddcore_zero_defconfig ``` 3. 使busybox支持`depmod`` ``` sudo make busybox-menuconfig Linux Module Utilities-> 选中depmod模块 ``` 4. `ssh`支持 ``` sudo make menuconfig Networking applications->Openssh，dhcpcd选中 Networking applications-> wireguard tools, wireless-regdb, wireless tools(install shared library), wpa_supplicant, wpan-tools, xinetd, xl2tp选中 ``` 5. 编译 ``` sudo make busybox sudo make -j4 ``` 6. 将rootfs放入EXT4分区 7. 将sd卡插入Zero 8. 串口终端波特率115200，用户名root，密码123456.至此根文件系统收工。 **如果启动的时候，console有如下报错:** >can't open /dev/console: Permission denied 权限不足，是因为移动rootfs的时候rootfs被虚拟机用户所属， **解决方案**:把所有文件所有者切回root ``` chown root * -R ``` #### 1.2.6 使用debian来作为rootfs(apt install很舒服) 1. 安装工具 ``` sudo apt install qemu-user-static -y sudo apt install debootstrap -y ``` 2. 构建rootfs ``` sudo debootstrap --foreign --verbose --arch=armel buster rootfs #如果梯子不太好用，也可以试试华为云的镜像 sudo debootstrap --foreign --verbose --arch=armel buster rootfs http://mirrors.huaweicloud.com/debian/ ``` 3. 挂载 >此步坑点 apple m1 pro的pd虚拟机不支持arm 32bit(qemu)，换x86/x64即可解决。 ``` cd rootfs sudo mount --bind /dev dev/ sudo mount --bind /sys sys/ sudo mount --bind /proc proc/ sudo mount --bind /dev/pts dev/pts/ cd .. sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static rootfs/usr/bin/ sudo chmod +x rootfs/usr/bin/qemu-arm-static sudo LC_ALL=C LANGUAGE=C LANG=C chroot rootfs /debootstrap/debootstrap --second-stage --verbose sudo LC_ALL=C LANGUAGE=C LANG=C chroot rootfs ``` 4. 预先安装一些软件(实现Zero板子的自力更生) ``` #网络 apt-get install wpasupplicant #安装WIFI配置相关的组件 apt-get install net-tools #安装网络基础组件、如使用ifconfig等 apt-get install udhcpc #当wifi连接成功后，需要用这个组件去获取IP地址 ## 其他组件 apt-get install wireless-tools apt install sudo vim openssh-server htop apt install pciutils usbutils acpi ``` 5. 配置账号 ``` passwd root 123456 ``` 6. 修改主机名 ``` HOSTNAME=xddcore_zero(替换为你自己的主机名) echo $HOSTNAME > /etc/hostname sed -i '/localhost/s/$/\t'"$HOSTNAME"'/g' /etc/hosts ``` 7. 允许root用户通过ssh登陆(只有一个root用户，所以这步非常重要，不然root无法通过ssh登陆) ``` vim /etc/ssh/sshd_config 在里面添加 PermitRootLogin yes ``` 8. 退出rootfs，打包rootfs ``` exit #退出chroot rm rootfs/usr/bin/qemu-arm-static cd rootfs sudo umount dev/pts/ sudo umount dev/ sudo umount sys/ sudo umount proc/ sudo umount dev/pts/ #打包文件(此时pwd在rootfs里面) tar cvf ../rootfs.tar . ``` 9. 将rootfs解压到sd卡的ext4(rootfs)中 10. **启动后，通过串口命令行手动配网** 11. 安装WiFi驱动 ``` insmod esp8089-spi.ko ``` 12. 启动wlan0无线网卡 ``` ifconfig wlan0 up ``` 13. 新建wpa_supplicant配置文件(只需要进行一次) ``` vim /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf 假如我有一个ssid为GL-MT1300-52d的无密码Wi-Fi。 填入以下内容: ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev update_config=1 country=CN network={ ssid="GL-MT1300-52d" key_mgmt=NONE } 有密码的WIFI ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev update_config=1 country=CN network={ ssid="MyWifiNetwork" psk="MyPassword" key_mgmt=WPA-PSK #WPA2-PSK pairwise=CCMP group=CCMP } ``` 14. 连接WIFI ``` wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf ``` 15. 使用dhcp获取ip地址 ``` udhcpc -i wlan0 ``` 16. 此时，板子成功上网了，使用ssh连接，Enjoy it! 17. 如果修改配置文件后，需要重启服务 ``` pkill wpa_supplicant sudo systemctl restart wpa_supplicant ``` #### 1.2.7 debian-番外篇 1. SWAP分区 64MB内存对于一台Linux小电脑来说，非常小。为了防止内存溢出，此处在sd卡中建立swap分区。 **使用以下命令创建512MB Swap分区** ``` dd if=/dev/zero of=/swap1 bs=1M count=512 mkswap /swap1 swapon /swap1 #永久性Swap分区 vim /etc/fstab 在内添加: /swap1 swap swap defaults 0 0 ``` 2. 开机自动配网 >每次都串口cmd手动一个个输入命令，累死个人 >注意:此步骤需要串口cmd先手动登陆root用户，成功登陆之后，会自动运行配网脚本。 0.创建`/xddcore_toolbox/`文件夹，将`esp8089-spi.ko`放入。 1.编辑`~/.bashrc`文件 ``` vim ~/.bashrc ``` 2.在`~/.bashrc`文件末尾写入如下内容。 ``` insmod /xddcore_toolbox/esp8089-spi.ko ifconfig wlan0 up wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf udhcpc -i wlan0 ``` **这里大家肯定有一个疑问，有没有不用登陆root用户，也可以自动配网的方式呢？答案是肯定的，操作步骤如下:** 1.创建/etc/init.d/net.sh脚本 ``` vim /etc/init.d/net.sh ``` 2.文件中填入如下内容 ``` #!/bin/bash ### BEGIN INIT INFO # Provides: skeleton # Required-Start: $remote_fs $syslog # Required-Stop: $remote_fs $syslog # Should-Start: $portmap # Should-Stop: $portmap # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # Short-Description: Example initscript ### END INIT INFO insmod /xddcore_toolbox/esp8089-spi.ko ifconfig wlan0 up wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf udhcpc -i wlan0 exit 0 ``` 2.给脚本设置可运行权限 ``` chmod 777 net.sh ``` 3.设置脚本自动启动 > Note: 数字越大越晚执行，99代表最后执行。符合我们的需求。 ``` update-rc.d net.sh defaults 99 ``` 4.如果未来不需要的时候，去除自动运行 ``` update-rc.d net.sh remove ``` #### 1.2.8 系统性能测试 1.安装sysbench ``` wget https://github.com/akopytov/sysbench/archive/refs/tags/1.0.20.tar.gz tar -zxvf 1.0.20.tar.gz ``` 2.编译安装 ``` apt install libtool m4 automake pkg-config cd sysbench-1.0.20/ ./autogen.sh # Add --with-pgsql to build with PostgreSQL support ./configure --without-mysql make -j make install ``` 3.安装完成后，查看sysbench版本 ``` sysbench --version ``` 4.性能测试 ``` sysbench cpu --cpu-max-prime=200 run ``` ### 1.3 驱动开发 #### 1.3.1 Linux音频 1.在debian下，查看声卡 ``` cat /proc/asound/cards ``` 2. 安装alsa-utils ``` apt install alsa-utils ``` 3. 设置默认声卡 ``` vim /etc/asound.conf 添加如下内容: defaults.ctl.card 1 defaults.pcm.card 1 defaults.timer.card 1 ``` 4. 安装音频/视频播放软件 ``` apt install mplayer ``` 5. 启动运放(PE10拉高 NUM=138) ``` echo 138 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio138/direction echo 1 > /sys/class/gpio/gpio138/value echo 138 > /sys/class/gpio/unexport ``` 6. 播放歌曲 ``` mplayer /xddcore_toolbox/you.mp3 ``` 7. 网易云音乐命令行版本 ``` apt install mpg123 apt install python3-pip pip3 install NetEase-MusicBox #这一步需要比较长的时间，耐心等待 #运行 musicbox ``` #### 1.3.2 ESP8266EX WIFI驱动 以下驱动代码**在buildroot生成的rootfs中**调试开发。 **性能参数:** >WIFI速度下载806KB/s,上传729KB/s。以上结果由`speedtest`得出，仅供参考 ![wifi_speedtest](/img/wifi_speedtest.jpg) >WIFI稳定性: **路由器:** ![WIFI_Stability_Router](/img/WIFI_Stability_Router.jpeg) **手机热点:** ![WIFI_Stability_SOFTAP](/img/WIFI_Stability_SOFTAP.jpeg) 用来测试的手机比较老了，等后面换一台再试试 1. 拉取代码 ``` https://github.com/xddcore/ESP8089-SPI.git -b zero-esp8266ex ``` 2. 编译代码 ``` #KBUILD=换成自己下载的内核路径(我提供的内核:https://github.com/xddcore/linux/tree/zero-v5.10.186-codec) make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- KBUILD=/home/parallels/xddcore/For_My_Board/linux ``` 3. 此时在代码根目录下会生成`esp8089-spi.ko`文件，将驱动文件拷贝至sd卡的rootfs中。 4. SD卡插回开发板。 5. 在开发板的命令行下执行以下命令，加载驱动 ``` insmod esp8089-spi.ko ``` 此时应该会出现如下log: ![wifi_driver_insmod](/img/wifi_driver_insmod.png) wlan0会自动启动 6. 编辑 /etc/wpa_supplicant.conf 替换为自己的SSID和密码。 ``` vi /etc/wpa_supplicant.conf ``` ![wifi_driver_conf](/img/wifi_driver_conf.png) 7. 使用`wpa_supplicant`连接WIFI ``` wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf ``` 8. 此时你可以运行一些简单的wpa_cli来检查工作状态 ``` wpa_cli -i wlan0 scan #扫描附近的WIFI wpa_cli -i wlan0 scan_results #展示扫描结果 wpa_cli -i wlan0 status #查看网卡状态 ``` 9. 运行结果如下: ``` root@xddcore-zero:~# wpa_cli -i wlan0 scan #扫描附近的WIFI OK root@xddcore-zero:~# root@xddcore-zero:~# wpa_cli -i wlan0 scan_results #展示扫描结果 bssid / frequency / signal level / flags / ssid 34:8f:27:5e:13:a8 2432 -80 [WPA2-EAP+FT/EAP-CCMP][ESS] ASK4 Wireless (802.1x) 34:8f:27:9e:13:a8 2432 -81 [WPA2-PSK-CCMP][ESS] Glasgow West End Staff 94:83:c4:0f:35:2f 2457 -56 [ESS] GL-MT1300-52d 34:8f:27:1e:13:a8 2432 -81 [ESS] ASK4 Wireless root@xddcore-zero:~# root@xddcore-zero:~# wpa_cli -i wlan0 status #查看网卡状态 bssid=94:83:c4:0f:35:2f freq=2457 ssid=GL-MT1300-52d id=0 mode=station pairwise_cipher=NONE group_cipher=NONE key_mgmt=NONE wpa_state=COMPLETED ip_address=192.168.8.193 p2p_device_address=18:fe:34:cd:30:ca address=18:fe:34:cd:30:ca uuid=8f4984fd-97c3-52a9-ac66-48aefaaa4498 ``` 10. 对于ssh之类的应用来说，你可能需要一个IP地址 ``` udhcpc -i wlan0 ``` 最后获取IP如下图: ![wifi_driver_ip](/img/wifi_driver_ip.jpeg) 11. 至此，网卡驱动折腾完毕 #### 1.3.3 MPU6050驱动 1. 安装IIO设备工具包 ``` apt install libiio-utils ``` 2. 测试MPU6050 ``` #读取所有IIO设备信息 iio-info ``` ``` #读取MPU6050信息 iio_readdev -b 256 -s 1 iio:device0 #应该会返回乱码，因为以二进制返回 ``` 3. 查看当前采样率 ``` cat /sys/bus/iio/devices/iio:device0/sampling_frequency ``` 4. 查看可以设置的采样率 ``` cat /sys/bus/iio/devices/iio:device0/sampling_frequency_available ``` 5. 设置采样率 ``` echo 500 > /sys/bus/iio/devices/iio:device0/sampling_frequency ``` 6. 通过命令行读取加速度和角速度数据 ``` while true; do x_accel=$(awk '{print $1*0.000598}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_x_raw) y_accel=$(awk '{print $1*0.000598}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_y_raw) z_accel=$(awk '{print $1*0.000598}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_z_raw) x_anglvel=$(awk '{print $1*0.001064724}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_x_raw) y_anglvel=$(awk '{print $1*0.001064724}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_y_raw) z_anglvel=$(awk '{print $1*0.001064724}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_z_raw) echo "X: $x_accel m/s², Y: $y_accel m/s², Z: $z_accel m/s²" echo "X: $x_anglvel °/s, Y: $y_anglvel °/s, Z: $z_anglvel °/s" echo " " sleep 1 done ``` 7. 通过互补滤波计算X轴和Y轴角度 >Note: Bash的数学运算效率不是很高，所以响应速度比较慢。以下代码仅作为测试。 ``` #!/bin/bash # 初始角度 angle_x=0 angle_y=0 # 滤波因子，可以根据实际情况进行调整 alpha=0.98 while true; do x_accel=$(awk '{print $1*0.000598}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_x_raw) y_accel=$(awk '{print $1*0.000598}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_y_raw) z_accel=$(awk '{print $1*0.000598}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_z_raw) x_anglvel=$(awk '{print $1*0.001064724}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_x_raw) y_anglvel=$(awk '{print $1*0.001064724}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_y_raw) z_anglvel=$(awk '{print $1*0.001064724}' /sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_z_raw) # 根据角速度计算角度增量，考虑到陀螺仪给出的是角速度，我们需要乘以时间间隔 angle_x=$(echo "$angle_x + $x_anglvel * 0.01" | bc) angle_y=$(echo "$angle_y + $y_anglvel * 0.01" | bc) # 根据加速度计算角度，需要将加速度转换为角度 accel_angle_x=$(echo "a( $y_accel / sqrt( $x_accel*$x_accel + $z_accel*$z_accel ) ) * 180 / 3.14159265" | bc -l) accel_angle_y=$(echo "a( $x_accel / sqrt( $y_accel*$y_accel + $z_accel*$z_accel ) ) * 180 / 3.14159265" | bc -l) # 使用互补滤波计算角度 angle_x=$(echo "$alpha * $angle_x + (1 - $alpha) * $accel_angle_x" | bc) angle_y=$(echo "$alpha * $angle_y + (1 - $alpha) * $accel_angle_y" | bc) echo "X: $x_accel m/s², Y: $y_accel m/s², Z: $z_accel m/s²" echo "X: $x_anglvel °/s, Y: $y_anglvel °/s, Z: $z_anglvel °/s" echo "Angle X: $angle_x °, Angle Y: $angle_y °" echo " " sleep 0.01 done ``` 8. 利用c语言实现一个高效的互补滤波(以下代码写入`mpu6050.c`文件) ``` #include #include #include #include #define ALPHA 0.98 #define DT 0.001 // 1ms #define PRINT_INTERVAL 0.1 // 100ms #define GYRO_SCALE_FACTOR 0.001064724 #define ACCEL_SCALE_FACTOR 0.000598 double get_value(char *filename) { double value; FILE *fp = fopen(filename, "r"); fscanf(fp, "%lf", &value); fclose(fp); return value; } int main() { double angle_x = 0; double angle_y = 0; int print_counter = 0; int print_interval_counts = PRINT_INTERVAL / DT; struct timespec delay = {0, DT * 1e9}; // Delay for nanosleep while (1) { double x_accel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_x_raw") * ACCEL_SCALE_FACTOR; double y_accel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_y_raw") * ACCEL_SCALE_FACTOR; double z_accel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_z_raw") * ACCEL_SCALE_FACTOR; double x_anglvel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_x_raw") * GYRO_SCALE_FACTOR; double y_anglvel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_y_raw") * GYRO_SCALE_FACTOR; double z_anglvel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_z_raw") * GYRO_SCALE_FACTOR; angle_x += x_anglvel * DT; angle_y += y_anglvel * DT; double accel_angle_x = atan2(y_accel, sqrt(pow(x_accel, 2) + pow(z_accel, 2))) * 180 / M_PI; double accel_angle_y = atan2(x_accel, sqrt(pow(y_accel, 2) + pow(z_accel, 2))) * 180 / M_PI; angle_x = ALPHA * angle_x + (1 - ALPHA) * accel_angle_x; angle_y = ALPHA * angle_y + (1 - ALPHA) * accel_angle_y; if (++print_counter >= print_interval_counts) { printf("X: %lf m/s², Y: %lf m/s², Z: %lf m/s²\n", x_accel, y_accel, z_accel); printf("X: %lf °/s, Y: %lf °/s, Z: %lf °/s\n", x_anglvel, y_anglvel, z_anglvel); printf("Angle X: %lf °, Angle Y: %lf °\n\n", angle_x, angle_y); print_counter = 0; } nanosleep(&delay, NULL); } return 0; } ``` 9. 卡尔曼滤波(性能优于互补滤波)(以下代码写入`mpu6050.c`文件) ``` #include #include #include #include #define DT 0.001 // 1ms #define PRINT_INTERVAL 0.1 // 100ms #define GYRO_SCALE_FACTOR 0.001064724 #define ACCEL_SCALE_FACTOR 0.000598 double get_value(char *filename) { double value; FILE *fp = fopen(filename, "r"); fscanf(fp, "%lf", &value); fclose(fp); return value; } // 卡尔曼滤波器的结构 typedef struct { double q; // 过程噪声协方差 double r; // 测量噪声协方差 double x; // 最优化估算值 double p; // 估算误差协方差 double k; // 卡尔曼增益 } kalman_state; // 卡尔曼滤波器的初始化 void kalman_init(kalman_state *state, double q, double r, double p, double initial_value) { state->q = q; state->r = r; state->p = p; state->x = initial_value; } // 卡尔曼滤波器的更新 void kalman_update(kalman_state *state, double measurement) { // 预测 state->p += state->q; // 更新 state->k = state->p / (state->p + state->r); state->x += state->k * (measurement - state->x); state->p = (1 - state->k) * state->p; } int main() { struct timespec delay = {0, DT * 1e9}; // Delay for nanosleep int print_counter = 0; int print_interval_counts = PRINT_INTERVAL / DT; kalman_state state_x; kalman_state state_y; kalman_init(&state_x, 0.125, 32, 1023, 0); // You may need to adjust these values based on your sensor's characteristics kalman_init(&state_y, 0.125, 32, 1023, 0); // You may need to adjust these values based on your sensor's characteristics while (1) { double x_accel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_x_raw") * ACCEL_SCALE_FACTOR; double y_accel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_y_raw") * ACCEL_SCALE_FACTOR; double z_accel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_accel_z_raw") * ACCEL_SCALE_FACTOR; double x_anglvel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_x_raw") * GYRO_SCALE_FACTOR; double y_anglvel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_y_raw") * GYRO_SCALE_FACTOR; double z_anglvel = get_value("/sys/bus/iio/devices/iio:device0/in_anglvel_z_raw") * GYRO_SCALE_FACTOR; double accel_angle_x = atan2(y_accel, sqrt(pow(x_accel, 2) + pow(z_accel, 2))) * 180 / M_PI; double accel_angle_y = atan2(x_accel, sqrt(pow(y_accel, 2) + pow(z_accel, 2))) * 180 / M_PI; kalman_update(&state_x, accel_angle_x); kalman_update(&state_y, accel_angle_y); if (++print_counter >= print_interval_counts) { printf("X: %lf m/s², Y: %lf m/s², Z: %lf m/s²\n", x_accel, y_accel, z_accel); printf("X: %lf °/s, Y: %lf °/s, Z: %lf °/s\n", x_anglvel, y_anglvel, z_anglvel); printf("Angle X: %lf °, Angle Y: %lf °\n\n", state_x.x, state_y.x); print_counter = 0; print_counter = 0; } nanosleep(&delay, NULL); } return 0; } ``` 10. 编译 ``` gcc -o mpu6050 mpu6050.c -lm ``` 11. 运行 ``` ./mpu6050 ``` 12. **耐心大作战|一个利用X轴角度和Y轴角度设计的小游戏** >在这个游戏中，你将看到一个由"."组成的20x20的网格。玩家（标记为"P"）通过调整设备的角度来在屏幕上移动P。目标位置（标记为"T"）在网格的一个固定位置。当玩家到达目标位置时，游戏结束，并显示"Congratulations, you won!"的消息。 **新手模式**(以下代码写入`mpu6050_game.c`文件) ``` #include #include #include #include #include #define DT 0.001 // 1ms #define PRINT_INTERVAL 0.05 // 50ms #define GYRO_SCALE_FACTOR 0.001064724 #define ACCEL_SCALE_FACTOR 0.000598 #define BOARD_SIZE 20 int TARGET_X=0,TARGET_Y=0; double get_value(char *filename) { double value; FILE *fp = fopen(filename, "r"); fscanf(fp, "%lf", &value); fclose(fp); return value; } typedef struct { double q; double r; double x; double p; double k; } kalman_state; void kalman_init(kalman_state *state, double q, double r, double p, double initial_value) { state->q = q; state->r = r; state->p = p; state->x = initial_value; } void kalman_update(kalman_state *state, double measurement) { state->p += state->q; state->k = state->p / (state->p + state->r); state->x += state->k * (measurement - state->x); state->p = (1 - state->k) * state->p; } void print_board(int player_x, int player_y) { for(int i=0; i 15 && player_x > 0) { player_x--; } else if(state_x.x < -15 && player_x < BOARD_SIZE - 1) { player_x++; } if(state_y.x > 15 && player_y < BOARD_SIZE - 1) { player_y++; } else if(state_y.x < -15 && player_y > 0) { player_y--; } // 清屏并打印游戏版面 system("clear"); print_board(player_x, player_y); // 检查角色是否已经到达目标 if(player_x == TARGET_X && player_y == TARGET_Y) { printf("Congratulations, you won!\n"); break; } nanosleep(&delay, NULL); } return 0; } ``` **高难度模式**(以下代码写入`mpu6050_game.c`文件) ``` #include #include #include #include #include #define DT 0.001 // 1ms #define PRINT_INTERVAL 0.05 // 50ms #define GYRO_SCALE_FACTOR 0.001064724 #define ACCEL_SCALE_FACTOR 0.000598 #define BOARD_SIZE 20 int TARGET_X=0,TARGET_Y=0; char last_board[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE]; double get_value(char *filename) { double value; FILE *fp = fopen(filename, "r"); fscanf(fp, "%lf", &value); fclose(fp); return value; } typedef struct { double q; double r; double x; double p; double k; } kalman_state; void kalman_init(kalman_state *state, double q, double r, double p, double initial_value) { state->q = q; state->r = r; state->p = p; state->x = initial_value; } void kalman_update(kalman_state *state, double measurement) { state->p += state->q; state->k = state->p / (state->p + state->r); state->x += state->k * (measurement - state->x); state->p = (1 - state->k) * state->p; } void print_board(int player_x, int player_y) { for(int i=0; i 15 && player_x > 0) { player_x--; } else if(state_x.x < -15 && player_x < BOARD_SIZE - 1) { player_x++; } if(state_y.x > 15 && player_y < BOARD_SIZE - 1) { player_y++; } else if(state_y.x < -15 && player_y > 0) { player_y--; } // 打印游戏版面 print_board(player_x, player_y); // 检查角色是否已经到达目标 if(player_x == TARGET_X && player_y == TARGET_Y) { printf("\033[%d;%dH", BOARD_SIZE + 1, 1); // 将光标移动到版面下方 printf("Congratulations, you won!\n"); break; } nanosleep(&delay, NULL); } return 0; } ``` 13. 编译 ``` gcc -o mpu6050_game mpu6050_game.c -lm ``` 14. 运行 ``` ./mpu6050_game ``` #### 1.3.4 2.8寸ISP电容触摸屏驱动&LVGL 0. 下载交叉编译工具链 ``` #!/bin/sh HOST=arm-linux-gnueabi SCRIPT_PATH=$(pwd) #修改源码包解压后的名称 MAJOR_NAME=gcc-arm-linux-gnueabi #修改需要下载的源码版本前缀和后缀 OPENSRC_VER_PREFIX=7.2 OPENSRC_VER_SUFFIX=.1 PACKAGE_NAME=${MAJOR_NAME}-${OPENSRC_VER_PREFIX}${OPENSRC_VER_SUFFIX} #定义压缩包名称 COMPRESS_PACKAGE=gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz #定义编译后安装--生成的文件,文件夹位置路径 INSTALL_PATH=/opt/${PACKAGE_NAME} #无需修改--下载地址 DOWNLOAD_LINK=https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.2-2017.11/arm-linux-gnueabi/${COMPRESS_PACKAGE} #下载源码包 do_download_src () { echo "start download ${COMPRESS_PACKAGE}..." if [ ! -f "${COMPRESS_PACKAGE}" ];then if [ ! -d "${PACKAGE_NAME}" ];then wget -c ${DOWNLOAD_LINK} fi fi echo "\033[1;33mdone...\033[0m" } #解压源码包 do_tar_package () { echo "start unpacking the ${PACKAGE_NAME} package ..." mkdir -p ${INSTALL_PATH} if [ ! -d "${PACKAGE_NAME}" ];then tar -xf ${COMPRESS_PACKAGE} -C ${INSTALL_PATH} --strip-components=1 fi echo "done..." } #删除下载的文件 do_delete_file () { cd ${SCRIPT_PATH} if [ -f "${PACKAGE_NAME}" ];then sudo rm -f ${PACKAGE_NAME} fi } do_download_src do_tar_package # do_delete_file exit $? ``` 1. 拉取源码 **所有控件展示的demo** ``` git clone https://github.com/xddcore/lv_port_linux_frame_buffer -b zero-lvgl ``` **心率，血压demo** ``` git clone https://github.com/xddcore/lv_port_linux_frame_buffer -b zero_lvgl_heartrate ``` 2. 拉取子模块 ``` cd lv_port_linux_frame_buffer/ git submodule update --init --recursive ``` 3. 生成Makefile，然后编译源码 ``` #ls看一下，如有/build，则请先执行rm -rf build/ mkdir build cd build cmake .. make ``` 4. 运行 ``` ./lvgl_fb ``` 一些优化体验的指令 ``` echo -e "\033[?25l" > /dev/tty1 #关闭光标 echo -e "\033[?25h" > /dev/tty1 #开启光标 ``` #### 1.3.5 树莓派RP2040 USB驱动 RP2040的`RUN(PE8，NUM=136)引脚`以及`BOOT(PE7，NUM=135)引脚`受到F1C200S的控制，因此F1C200S可以方便的对RP2040进行编程。 1. 操作RP2040进入DFU模式 ``` echo 136 > /sys/class/gpio/export echo 135 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio136/direction echo out > /sys/class/gpio/gpio135/direction echo 0 > /sys/class/gpio/gpio136/value echo 0 > /sys/class/gpio/gpio135/value sleep 1 echo 1 > /sys/class/gpio/gpio136/value sleep 1 echo 1 > /sys/class/gpio/gpio135/value echo 136 > /sys/class/gpio/unexport echo 135 > /sys/class/gpio/unexport ``` 2. 将F1C200s USB模式切换为Host ``` echo host > /sys/devices/platform/soc/1c13000.usb/musb-hdrc.1.auto/mode #补充一下如果要换成device模式的话，执行以下代码: echo peripheral > /sys/devices/platform/soc/1c13000.usb/musb-hdrc.1.auto/mode ``` 3. RP2040已进入DFU模式(此时在Linux上表现为一个存储设备) ``` fdisk -l ``` ![rp2040_fdisk-l](/img/rp2040_fdisk-l.jpeg) 4. 挂载RP2040 ``` #此处根据实际情况修改可能为sda1或sdb1 mount -t vfat /dev/sda1 /media ``` 5. 下载MicroPython固件 ``` wget https://micropython.org/download/rp2-pico/rp2-pico-latest.uf2 ``` **Bug修复** **Bug现象**:重启后固件丢失，以及flash size无法正确返回的问题。 **SPI Flash型号**:W25Q128JV **解决办法**: 根据数据手册，`Clock frequency for Read Data instruction (03h) fR D.C. 50 MHz`，最大读取数据指令时钟为50Mhz。MicroPython配置的PICO_FLASH_SPI_CLKDIV=4时，时钟约为60Mhz，将会导致SPI Flash无法工作。我们在编译程序时，需要手动降低至40Mhz(添加编译选项 PICO_FLASH_SPI_CLKDIV= 6,BOOT2_S_CFLAGS ?= -DPICO_FLASH_SPI_CLKDIV= 6)。 **参考:** > https://github.com/adafruit/circuitpython/issues/4377 > https://github.com/raspberrypi/pico-sdk/issues/1304 (两种fixup思路) > https://github.com/adafruit/circuitpython/commit/aec03a409f66cdb90e1b51c7ffb827750eadd830 5. 下载CircuitPython固件 ``` wget https://downloads.circuitpython.org/bin/raspberry_pi_pico/en_US/adafruit-circuitpython-raspberry_pi_pico-en_US-8.2.0.uf2 ``` 5. Pico-SDK ``` git clone https://github.com/raspberrypi/pico-sdk ``` > Note: Pico-SDK的SPI Flash时钟部分和MicroPython具有相同Bug，参考上述方法进行修复。 6. 烧录固件至RP2040 ``` #micropython cp /xddcore_toolbox/rp2-pico-latest.uf2 /media/ #circuitpython cp /xddcore_toolbox/adafruit-circuitpython-raspberry_pi_pico-en_US-8.2.0.uf2 /media/ ``` 7. 成功烧录后，你将看到如下提示： ``` [ 164.934750] usb 1-1: USB disconnect, device number 2 [ 164.948943] blk_update_request: I/O error, dev sda, sector 260 op 0x1:(WRITE) flags 0x0 phys_seg 1 prio class 0 [ 164.959264] Buffer I/O error on dev sda1, logical block 259, lost async page write [ 165.499616] usb 1-1: new full-speed USB device number 3 using musb-hdrc [ 165.692558] cdc_acm 1-1:1.0: ttyACM0: USB ACM device ``` 8. 装个MINICOM(与MicroPython进行交互) ``` apt install minicom ``` 9. 查看USB串口设备 >USB 串行设备通常显示为 /dev/ttyUSBx 或 /dev/ttyACMx，其中 x 是一个数字。 ``` ls /dev/tty* ``` 10. 连接RP2040 ``` minicom -o -D /dev/ttyACM0 ``` ![rp2040_micropython](/img/rp2040_micropython.jpeg) ![circuitpython](/img/circuitpython.jpg) 11. 运行如下测试代码 >代码作用:查看SPI FLASH大小 ``` import os stat = os.statvfs('/') flash_size_bytes = stat[0] * stat[2] flash_size_MB = flash_size_bytes / (1024 * 1024) print('SPI Flash size:', flash_size_MB, 'MB') ``` 返回结果: ``` Adafruit CircuitPython 8.2.0 on 2023-07-05; Raspberry Pi Pico with rp2040 >>> import os stat = os.statvfs('/') flash_size_bytes = stat[0] * stat[2] flash_size_MB = flash_size_bytes / (1024 * 1024) print('SPI Flash size:', flash_size_MB, 'MB') SPI Flash size: 14.9688 MB >>> ``` 12. 退出MINICOM ``` ctrl A Q ``` 13. 重启RP2040(如果需要) ``` echo 136 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio136/direction echo 0 > /sys/class/gpio/gpio136/value sleep 1 echo 1 > /sys/class/gpio/gpio136/value sleep 1 echo 136 > /sys/class/gpio/unexport ``` 14. 操作RP2040进入DFU模式 ``` echo 136 > /sys/class/gpio/export echo 135 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio136/direction echo out > /sys/class/gpio/gpio135/direction echo 1 > /sys/class/gpio/gpio136/value echo 1 > /sys/class/gpio/gpio135/value echo 136 > /sys/class/gpio/unexport echo 135 > /sys/class/gpio/unexport ``` #### 1.3.6 语音识别与交互驱动 离线文字转语音espeak ``` apt install espeak ``` ### 1.4 玩法推荐 > 以下所有DEMO，若运行报错，可尝试git pull拉取最新代码。 #### 1.4.1 在ISP屏幕上显示系统信息 ``` neofetch --off > /dev/tty1 ``` #### 1.4.2 在ISP屏幕上显示图片 1. 安装`fbi` ``` apt install fbi ``` 2. 显示图片 >这里，-a：这个选项会让 fbi 自动缩放图像，使其适应屏幕的大小。 -noverbose：这个选项告诉 fbi 在启动时不要显示任何冗长的信息或警告。 -d /dev/fb0 指定了帧缓冲设备，-T 1 指定了使用哪个虚拟终端，image.jpg 是要显示的图像的路径。 ``` fbi -a -noverbose -d /dev/fb0 -T 1 image.jpg ``` 如果要关闭可以键盘`esc`或`q`，或者直接杀死进程。 . 3.使用`ffmpeg`显示图片 ``` #demo1(无缩放) ffmpeg -i input.jpg -c:v rawvideo -pix_fmt rgb565le -f fbdev /dev/fb0 #demo2(自动缩放) ffmpeg -i ../ILSVRC2012_val_00000003.JPEG -vf "scale='min(320,iw)':'min(240,ih)'" -c:v rawvideo -pix_fmt rgb565le -f fbdev /dev/fb0 ``` #### 1.4.3 在ISP屏幕上视频播放 ``` ffmpeg -re -i video2_h264.mp4 -c:v rawvideo -pix_fmt rgb565le -f fbdev /dev/fb0 ``` #### 1.4.4 USB摄像头 >注意，由于F1C200S USB EndPoint不足，所以无法驱动USB摄像头。 1. 查看摄像头支持的输出格式 ``` v4l2-ctl --list-formats v4l2-ctl --list-formats-ext ``` ``` root@xddcore-zero:/xddcore_toolbox/v4l2_cameara# v4l2-ctl --list-formats ioctl: VIDIOC_ENUM_FMT Type: Video Capture [0]: 'MJPG' (Motion-JPEG, compressed) [1]: 'YUYV' (YUYV 4:2:2) ``` 2. 捕获图像 ``` fswebcam -d /dev/video0 -r 320x240 test.jpeg ffmpeg -f v4l2 -s 640x480 -i /dev/video0 output.jpg ``` #### 1.4.5 本地音乐播放 **音频播放请先通过以下命令打开运放**: ``` echo 138 > /sys/class/gpio/export echo out > /sys/class/gpio/gpio138/direction echo 1 > /sys/class/gpio/gpio138/value echo 138 > /sys/class/gpio/unexport ``` ``` mplayer xxx.mp3 或 aplayer xxx.mp3 ``` #### 1.4.6 网易云音乐播放音乐播放 ``` musicbox ``` #### 1.4.7 6轴陀螺仪 ``` #demo1 /xddcore_toolbox/mpu6050 #demo2 /xddcore_toolbox/mpu6050_game ``` #### 1.4.8 LVGL ``` #demo1 /xddcore_toolbox/zero_lvgl_port/demo/lvgl_fb_example #demo2 /xddcore_toolbox/zero_lvgl_port/demo/lvgl_fb_heartrate ``` #### 1.4.9 RP2040编程 见上述RP2040驱动章节 需要注意:在发布镜像中，由于F1C200S USB Endpoint不足，且开启了USB HID设备，并且USB HUB会占用一定的EndPoint。所以(以Circuit Python为例): 1. `如果要对RP2040的disk进行操作，改写Code.py文件。`则需要将拨码开关配置为`1010 1010`（越过USB Hub进行通信）。 2. `如果要对RP2040的disk进行操作，且需要依赖USB串口的交互模式。`则需要在Linux Kernel Menuconfig中关闭USB HID驱动(或将USB HID驱动编译为模块)后，自行编译内核。 3. `如果要对RP2040的disk进行操作，且需要依赖USB串口的交互模式，且想快速完成rp2040编程的话。`则需要将拨码开关配置为`0101 1010`（F1C200S连接板载USB Hub，RP2040通过Type-C连接电脑）。 #### 1.4.10 智能助手(Chatgpt-3.5) 1. 编辑文件，并填入自己的OPENAI API密钥 ``` vim /xddcore_toolbox/Hello-Pinecone/Hello-Pinecone.py ``` 2. 运行DEMO ``` python3 /xddcore_toolbox/Hello-Pinecone/Hello-Pinecone.py ``` #### 1.4.11 登陆月球模拟器 详情见https://github.com/xddcore/TinyLander-Linux-fb 运行DEMO: ``` /xddcore_toolbox/TinyLander-Linux-fb/TinyLander ``` > 如遇屏幕闪烁，请git pull重新拉取最新代码后，重新编译运行。 #### 1.4.12 NES模拟器 >游戏ROM下载地址:https://www.emulatorgames.net/roms/nintendo/ 1. 安装依赖 ``` apt install alsa-utils apt install libasound2-dev apt install zlib1g-dev ``` 2. 拉取InfoNES源码 ``` git clone https://github.com/xddcore/arm-NES-linux.git -b zero-InfoNES ``` 3. 编译 ``` cd arm-NES-linux/linux make ``` >测试游戏包下载:https://github.com/xddcore/arm-NES-linux/releases/tag/NES_Game_Pack 4. 下载测试游戏 ``` wget https://github.com/xddcore/arm-NES-linux/releases/download/NES_Test_Game/Super_Mario_Bros_3.nes ``` 5. 运行游戏 ``` /xddcore_toolbox/arm-NES-linux/linux/InfoNES ./Super_Mario_Bros_3.nes ``` #### 1.4.13 OpenNNA2.0神经网络框架 1.拉取源码 ``` git clone https://github.com/xddcore/OpenNNA2.0.git ``` 2.编译 ``` cd OpenNNA2.0/platform/zero_linux_board/ #ls看一下，如有/build，则请先执行rm -rf build/ mkdir build cd build cmake .. make ``` 3.运行 ``` #结果显示在cmd ffmpeg -i ../ILSVRC2012_val_00000003.JPEG -vf "scale=w=320:h=240" -c:v rawvideo -pix_fmt rgb565le -f fbdev /dev/fb0 ./core #结果显示在isp屏幕 ffmpeg -i ../ILSVRC2012_val_00000003.JPEG -vf "scale=w=320:h=240" -c:v rawvideo -pix_fmt rgb565le -f fbdev /dev/fb0 ./core > /dev/tty1 ``` #### 1.4.14 搭建个人博客(Typecho) 运行博客四件套(Nginx+php+SQlite3+typecho+rathole)，怎么轻量化怎么来 1. **安装nginx** ``` apt install nginx ``` 此步骤后会遇到报错```Nginx Error: [::1]:80 failed: Address family not supported by protocol [Solved]``` 原因及解决方法: ``` 该错误消息表明该服务正在尝试在 IPv6 地址“ [::]:80 ”上启动，但由于地址系列不受支持而失败。这意味着该机器没有设置 IPv6 地址。您需要做的就是简单地编辑 Ngnix 配置文件来监听 IPv4 地址，如下所示。 ``` 1. 打开/etc/nginx/sites-enabled/default ``` vim /etc/nginx/sites-enabled/default ``` 2. 注释以下行： ``` listen [::]:80 default_server; ``` 3. 重新运行安装 ``` apt install nginx ``` 4. 检查nginx运行状态 ``` systemctl status nginx ``` 5. 浏览器输入IP地址，再次检查Nginx是否运行正常 2. **安装PHP(内含mysql，sqlite等插件)** ``` apt install php7.3-cli php7.3-fpm php7.3-curl php7.3-mysql php7.3-gd php7.3-xml php7.3-mbstring php-sqlite3 ``` 3. **安装SQlite3** ``` apt install sqlite3 php-sqlite3 ``` 4. **修改/etc/nginx/sites-enabled/default(如下图)** ``` vim /etc/nginx/sites-enabled/default ``` ![Nginx配置修改](/img/nginx.jpg) 5. **重启nginx** ``` service nginx restart ``` 6. **下载`Typecho`(地址:https://typecho.org/download)** ``` cd /var/www/html/ wget https://github.com/typecho/typecho/releases/latest/download/typecho.zip unzip typecho.zip rm typecho.zip ``` 7. **将上传目录修改为可写入** ``` pwd=/var/www/html chmod -R 777 ./ ``` 8. **访问开发板的IP地址** ``` ifconfig ``` 9. **按照提示安装Typecho** 注意:数据库驱动请选择 pdo sqlite驱动 后台:http://开发板IP地址/admin/ 10. Enjoy it! #### 1.4.15 内网穿透(Rathole) 对于没有公网IP的场景，我们还需要一个内网穿透软件。最终选择`Rathole`(相比frpc`70MB`的内存占用来说，Rathole的内存占用仅`10MB`左右，非常适合部署在zero linux board中)。 Rathole基于rust开发，官方并没有提供基于armv5tejl的二进制构建文件。所以我们需要手动交叉编译。(万幸，armv5tejl在rust的第二层支持列表中) 所有服务运行起来后的系统资源信息: ![Typeho+Rathole资源占用](/img/Blog_Rathole_resouce.jpeg) **以下为在交叉编译环境中的操作** 1. 安装rust ``` curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh ``` 2. 安装交叉编译工具链 ``` sudo apt-get install -qq gcc-arm-linux-gnueabi sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi libc6-armel-cross libc6-dev-armel-cross sudo apt install pkg-config sudo apt install libssl-dev sudo apt-get install libudev-dev sudo apt install librust-openssl-sys-dev sudo apt install perl export OPENSSL_DIR="usr/lib/ssl" export OPENSSL_INCLUDE_DIR="/usr/include/openssl" export OPENSSL_LIB_DIR="/usr/lib/x86_64-linux-gnu" ``` 3. 添加目标 ``` rustup target add armv5te-unknown-linux-gnueabi​​ ``` 4. 配置cargo ``` $ mkdir -p ~/.cargo $ vim ~/.cargo/config #添加以下内容: [target.armv5te-unknown-linux-gnueabi​​] linker = "arm-linux-gnueabi-gcc" ``` 5. 拉取rathole源码 ``` git clone https://github.com/rapiz1/rathole.git cd rathole/ git checkout tags/v0.4.8 ``` 6. 编译源码 ``` cargo build --release --target armv5te-unknown-linux-gnueabi \ --no-default-features --features noise,client,server,hot-reload \ --config target.armv5te-unknown-linux-gnueabi.linker=\"rust-lld\" cargo build --release --target armv5te-unknown-linux-gnueabi \ --no-default-features --features noise,client,server,hot-reload \ --config target.armv5te-unknown-linux-gnueabi.linker=\"arm-linux-gnueabi-gcc\" ``` 7. 编译好的二进制文件在`rathole/target/armv5te-unknown-linux-gnueabi/release`目录下 **服务器部署** 1. 下载构建好的二进制文件 ``` wget https://github.com/rapiz1/rathole/releases/download/v0.4.8/rathole-x86_64-unknown-linux-gnu.zip ``` 2. 创建并编辑配置文件 ``` vim server.toml #填入以下内容 # server.toml [server] bind_addr = "0.0.0.0:2333" # `2333` 配置了服务端监听客户端连接的端口 [server.services.my_blog] token = "123456" # 用于验证的 token bind_addr = "0.0.0.0:80" # `5202` 配置了将 `my_blog` 暴露给互联网的端口 ``` 3. 运行rothole ``` ./rothole server.toml ``` **客户端部署(即Zero Linux Board)** 1. 下载构建好的二进制文件 ``` wget https://github.com/xddcore/Zero_Linux_Board/releases/download/Rathole_Armv5tejl/rathole ``` 2. 创建并编辑配置文件 ``` vim client.toml #填入以下内容 # client.toml [client] remote_addr = "myserver.com:2333" # 服务器的地址。端口必须与 `server.bind_addr` 中的端口相同。 [client.services.my_nas_ssh] token = "use_a_secret_that_only_you_know" # 必须与服务器相同以通过验证 local_addr = "127.0.0.1:22" # 需要被转发的服务的地址 ``` 3. 运行rothole ``` ./rothole client.toml ``` ## 1.5 一些图片 ![PCB_v10](/img/PCB_v10.JPG) ![Front_Board_Basic_Shell_2](/img/Front_Board_Basic_Shell_2.jpg) ![board1](/img/board1.JPG) ![board2](/img/board2.jpeg) ![board3](/img/board3.jpeg) ![board4](/img/board4.JPG) ![board5](/img/board5.JPG)