Guia de Pinagem do BeagleBone Black: Configurações, Especificações e Aplicações Práticas

Laptops mudaram o jogo na tecnologia. Assim como um laptop, a pinagem do BeagleBone Black é bem equipada com um processador poderoso, memória e aceleração de imagem, tudo encolhido como chips e soldado diretamente em uma placa de circuito disponível.

Na verdade, uma abordagem mais prática para dominar todo o potencial da pinagem do BeagleBone Black é garantir um para você. Além disso, este artigo ajudará a entender mais sobre circuitos impressos do BeagleBone Black.

Imagem de um BeagleBone Black

Uma descrição pictórica do circuito BeagleBone.

Configuração de Pinos do BeagleBone Black

Arranjo e Configuração da Pinagem do BeagleBone Black

Existem dois headers de expansão no BeagleBone Black. Especificamente, os headers, nomeadamente header P8 e header P9, cada header tendo 46 pinos e fornecendo um total de 3,3V por header.

Pinos de entrada de alimentação: A placa de circuito BeagleBone Black tem duas entradas adicionais, uma porta USB e um conector DC.

Saída de alimentação: Existem também três pinos de saída de alimentação no BeagleBone, que também podem ajudar a alimentar dispositivos externos.

O pino um oferece 3 Volts, e sua energia vem de Low Dropout (LDO), e poderia até ser útil para dispositivos com corrente máxima de 250mA. Também é aconselhável usar uma fonte de alimentação externa se houver aumento de amperagem.

O pino dois de alimentação oferece 5 volts de saída máxima, que também vem sem demora do pino de fornecimento de energia da entrada DC.

Aqui está a lista de pinos de acordo com a saída de tensão no header P9:

• 3,3 V são Pino4 e Pino3
• +5 V (VDD) são Pino6 e Pino5
• +5 V (SYS) são Pino8 e Pino7

Pinos de Terra:

O BeagleBone Black adicionalmente contém mais pinos de terra para facilitar as operações suaves dos pinos. Subsequentemente, alguns destes pinos têm conexão interna com diferentes periféricos todos conectados.

• Pinos terra digital (DGND) do P8 – Pino46, Pino45, Pino44, Pino43, Pino2, Pino1.
• Pinos terra digital (DGND) do P9 – Pino 1, pino 2

Botão de Energia: botão de energia é útil pois permite ligar e desligar toda a placa de circuito.

• Botão de Energia – Pino9

Permite um desligamento ordenado do dispositivo através de um pulso externo salvando todas as estatísticas.

Botão de Reset: Esta ferramenta tem um botão de reset externo que reinicia a placa de circuito competentemente. Assim, o Header P9 atua como o reset. O pino está na lista abaixo:

• SYS_RESET – Pino 10

Pinos de Entrada/Saída de Propósito Geral (GPIO)

Existem quase 69 pinos digitais de GPIO na pinagem do dispositivo. No entanto, alguns deles também podem ser úteis em diferentes funções predefinidas. Subsequentemente, 3,3V pode passar em todos os pinos I/O. Todos os pinos I/O no BeagleBone Black estão na lista abaixo:

P8

P9

GPIO_30 – Pino11 GPIO_60 – Pino12 GPIO_31 – Pino 13 GPIO_40 – Pino 14 GPIO_48 – Pino 15 GPIO_51 – Pino 16 GPIO_4 – Pino17 GPIO_5 – Pino18 GPIO_13 – Pino19 GPIO_12 – Pino20 GPIO_3 – Pino21 GPIO_2 – Pino22 GPIO_49 – Pino23 GPIO_15 – Pino24 GPIO_117 – Pino25 GPIO_14 – Pino26 GPIO_125 – Pino27 GPIO_123 – Pino28 GPIO_111 – Pino29 GPIO_112 – Pino30 GPIO_110 – Pino31 GPIO_20 – Pino41 GPIO_7 – Pino42

GPIO_38 – Pino3 GPIO_39 – Pino4 GPIO_34 – Pino5 GPIO_35 – Pino6 GPIO_66 – Pino7 GPIO_67 – Pino8 GPIO_69 – Pino9 GPIO_68 – Pino10 GPIO_45 – Pino11 GPIO_44 – Pino12 GPIO_23 – Pino13 GPIO_26 – Pino14 GPIO_47 – Pino15 GPIO_46 – Pino16 GPIO_27 – Pino17 GPIO_65 – Pino18 GPIO_22 – Pino19 GPIO_63 – Pino20 GPIO_62 – Pino21 GPIO_37 – Pino22 GPIO_36 – Pino23 GPIO_33 – Pino24 GPIO_32 – Pino25 GPIO_61 – Pino26 GPIO_86 – Pino27 GPIO_88 – Pino28 GPIO_87 – Pino29 GPIO_10 – Pino31 GPIO_11 – Pino32 GPIO_9 – Pino33 GPIO_81 – Pino34 GPIO_8 – Pino35 GPIO_80 – Pino36 GPIO_78 – Pino37 GPIO_79 – Pino38 GPIO_76 – Pino39 GPIO_77 – Pino40 GPIO_74 – Pino41 GPIO_75 – Pino42 GPIO_72 – Pino43 GPIO_73 – Pino44 GPIO_70 – Pino45 GPIO_71 – Pino46

Comunicação UART do BB

É a comunicação serial mais famosa para a maioria das estruturas e gadgets. Consequentemente, neste tipo de comunicação, pinos separados são para transmissão e recepção de dados.

Header P8:

• UART5_TX – Pino37
• UART_RX – Pino38

Header P9:

• UART1_TX – Pino24
• UART1_RX – Pino26
• UART2_TX – Pino21
• UART2_RX – Pino22
• UART4_TX – Pino11
• UART4_RX – Pino13

Pinos de Comunicação Interface Periférica Serial (SPI)

Pinos de comunicação SPI no BeagleBone Black são dois. No entanto, todas estas Interfaces Periféricas Seriais têm um pino de header escravo separado. Consequentemente, devido a mais de um pino escravo, cada dispositivo também pode falar com dois tipos especiais de dispositivos de protocolo de Interface Serial. Ambos pinos de comunicação SPI estão no Header de expansão P9:

• SPI0_CS0 – Pino17
• SPI0_D0 – Pino21
• SPI0_D1 – Pino18
• SPI0_SCLK – Pino22
• SPI1_CS0 – Pino28
• SPI1_D0 – Pino29
• SPI1_D1 – Pino30
• SPI1_SCLK – Pino31

Canais de Comunicação I2C

A placa de circuito tem dois canais de comunicação I2C, que todos estão no Header de expansão P9:

• I2C1_SCL – pino 17
• I2C1_SDA – pino 18
• I2C2_SCL – pino 19
• I2C2_SDA – pino 20

Canais de Modulação por Largura de Pulso (PWM)

Adicionalmente, o BeagleBone Black produz um pulso de saída retangular para operar motores e outros gadgets capazes. Também inclui numerosos pinos de modulação por largura de pulso que geram o sinal de saída usando temporizadores e um Prescaler.

Porta Serial de Áudio Multicanal (MCASP)

Também é para programas de porta serial com vários canais. Usa o clock, dados e pinos de sincronização de quadro que estão todos por conta própria. No BeagleBone, os pinos MCASP estão no P9, nomeadamente:

• MCASP0_FSX (Sincronização de Quadro) – pino 29
• MCASP0_ACLKX (Sincronização de Clock) – pino 25
• MCASP0_AHCLKX (Dados de saída) – pino 31
• MCASP0_AXR2 (Dados de entrada) – pino 28

Pinos do Controlador Multimídia (MMC)

O controlador multimídia embarcado de 2GB no BeagleBone Black permite que o dispositivo rode de seu eMMC interno em vez de um cartão SD. Portanto, o MMC1 é um método de boot padrão que conecta diretamente à porta do processador. No entanto, como o controlador multimídia interno é de 8 bits e permite tipos específicos de pinos para operar, isso também torna o modo padrão inutilizável no caso de um cartão de memória. Pinos MMC1 também estão no header P8:

• MMC1_CMD – Pino20
• MMC1_CLK – Pino21
• MMC1_DAT0 – Pino25
• MMC1_DAT1 – Pino24
• MMC1_DAT2 – Pino5
• MMC1_DAT3 – Pino6
• MMC1_DAT4 – Pino23
• MMC1_DAT5 – Pino22
• MMC1_DAT6 – Pino3
• MMC1_DAT7 – Pino4

Canais Conversor Analógico para Digital

O BeagleBone converte instantaneamente sinais analógicos em símbolos digitais. Possui sete canais Analógico-Digital (A/D), usando o mesmo canal Conversor Analógico-Digital (ADC) de 12 bits. Deseja uma ativação primeiro fornecendo 1,8V de energia através dos pinos de alimentação ADC. Os pinos ADC e de alimentação estão no header de expansão P9.

• AIN0 – pino 39
• AIN1 – pino 40
• AIN2 – pino 37
• AIN3 – pino 38
• AIN4 – pino 33
• AIN5 – pino 36
• AIN6 – pino 35
• VDD_ADC – pino 32
• GND_ADC – pino 34

Pinos do Módulo de Temporizadores do BeagleBone

No BeagleBone Blacks, quatro pinos de temporizador internos usados com portas de entrada de pulso externo estão no header P8.

• TIMER1 – Pino10
• TIMER2 – Pino9
• TIMER4 – Pino7
• TIMER7 – Pino8

Especificações Técnicas do BeagleBone Black

Uma imagem das Especificações Técnicas do BeagleBone Black

• Memória SDRAM – 512 MB DDR3L 800MHz
• Motor gráfico – SGX530 3D 20M polígonos
• Flash embarcado – 4GB 8-bit Embedded MMC
• Fonte de alimentação – 5V DC Externo via header de expansão <6 camadas>
• mini USB
• Vídeo - 16b HDMI 1280x 1024 MÁX
• Áudio – HDMI

Diferença Entre BeagleBone Black e BeagleBone

• Processador: Você pode pensar no processador como o "cérebro" do seu BeagleBone. Enquanto ambos processadores funcionam como ARM Cortex-A8, o BeagleBone opera com velocidade máxima de 720MHz, enquanto o BeagleBone Black tem velocidade máxima de 1GHz.
• RAM: Um BeagleBone Black autêntico tem 512MB de DDR3, enquanto o BeagleBone tem 256MB de DDR2 (Double Data Rate 2).
• Slot para cartão MicroSD: O BeagleBone autêntico constantemente precisa ter um cartão microSD interno para funcionar. Geralmente, vem com um cartão microSD padrão de 4GB, e o BeagleBone Black vem com memória embutida e não vem com cartão microSD.

Diagrama de Blocos e Gráfico 2D do BeagleBone Black

Um gráfico 2D da funcionalidade do BeagleBone Black

Aplicações do BeagleBone Black

• É útil para desenvolvedores testarem e criarem pequenas aplicações de rede.
• A maioria dos projetos IoT direcionados a dispositivos comerciais também estão usando o BeagleBone como servidor.
• Em alguns equipamentos industriais, o BeagleBone Black pode subsequentemente tornar-se útil como módulo de controle central.
• BeagleBone Black também é útil em aplicações que querem rodar sistemas operacionais pesados com baixa potência. Portanto, é acessível e faz operações sérias com baixa energia.
• BeagleBone Black é de fato útil quando você precisa que sua tarefa comece rapidamente.
• BeagleBone Black LINX, além disso, leva muito menos tempo para iniciar e rodar. Também vem com uma distro LINUX pré-estabelecida que economiza bastante tempo.

Resumo

Em resumo, a abordagem open source Linux-like do BeagleBone preencheu a lacuna entre computadores industriais e controladores de borda de sessão (SBCs). Consequentemente, o BeagleBone facilitou a exploração aumentada de inteligência artificial em muitos aspectos da vida. Tudo enquanto tem ferramentas de pré-instalação bem simples. Para mais informações sobre BeagleBone Black LINX, sinta-se à vontade para nos contatar.