BeagleBone Black

BeagleBone Black — это отличный выбор для электронных проектов, где одновременно нужна и высокая производительность, и широкие возможности для подключения периферии, и активное взаимодействие с сетью и интернетом, и инструментарий Linux.

Например, всего за несколько минут вы сможете сделать простой веб-сервер, который будет передавать показания множества подключённых к плате датчиков. При этом увидеть результат вы сможете привычным способом, через интернет-браузер, даже если будете находиться на другой стороне планеты от самого устройства.

С такой же лёгкостью к BBBlack вы можете подключить исполнительные устройства вроде реле, силовых ключей, всевозможных приводов, световых индикаторов, а также USB-устройства и HDMI-монитор. Всё это поможет реализовать самые смелые идеи.

Размер платы — 87×55 мм, что немногим больше пластиковой карты. Это 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 вы найдёте 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 компанией американской компанией Circuitco. Представленная модель имеет последнюю ревизию: Rev C.

Периферия

На плате расположено множество разъёмов для подключения внешних устройств, сети и питания:

• Слот для microSD-карты, если встроенной памяти вам не хватит
• 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 и с высокой точностью, чтобы не зависеть от капризов многозадачной ОС.

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 — это ваша задача. Импульсный блок питания отлично подойдёт для этого.

Родным напряжением для портов GPIO является уровень в 3,3 В. Однако, аналоговые входы могут принять не более 1,8 В.

Внимание! Подача напряжения больше допустимого приведёт к выгоранию порта. Используйте элементарный делитель напряжения, чтобы не вылезти за допустимые рамки входного напряжения.

Максимальный ток, выдаваемый пинами вывода — 4 или 6 мА в зависимости от пина. Будьте внимательны при подключении даже таких слабых нагрузок, как светодиоды. Превышение по току также приведёт к повреждению порта. Используйте транзисторы для управления нагрузками.

Операционная система и программирование

Изначально на плате предустановлен Ångström Linux. Он прекрасен тем, 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 любимом языке программирования: Python, JavaScript, Coffee Script, Ruby, Shell Script, Go и других. Проверить, что получилось, и запустить программу можно не выходя из среды, просто нажатием одной кнопки «Run». Более того, сразу из коробки вам доступен отладчик с возможностью пошагового исполнения, break point’ами, watch’ами и множеством других возможностей.

Для работы с вводом-выводом из скриптов, существуют удобные библиотеки. Например:

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

Библиотеки покажутся очень знакомыми и интуитивно понятными, если вы уже работали с Arduino.

Если вам по какой-то причине не понравится Ångström Linux, вашему вниманию представлен большой выбор совместимых дистрибутивов: Android, Ubuntu, Fedora, Arch и другие.

Ссылки

• Официальный сайт.
• Первые шаги.
• Работа с GPIO.