Intel edison kit for arduino

Unboxing и первое знакомство

Комплект, который я изучал, поставляется вот в такой симпатичной и компактной упаковке:

Помимо самого «главного модуля» Intel Edison, в комплект входят:

  • плата расширения (в этом наборе – «ардуино-совместимая», бывают еще более компактные платы для прототипирования);
  • четыре пластиковые стойки с крепёжными винтами;
  • две гайки для крепления Intel Edison на плате расширения.


Intel Edison сразу впечатляет… своими размерами – ведь в этом маленьком устройстве (размер 35.4х25.0х3.9 мм) заключена достаточно серьёзная «начинка»:

  • двухъядерный процессор (Intel Atom, с тактовой частотой 500МГц);
  • микроконтроллер (Intel Quark, тактовая частота – 100МГц);
  • оперативная память – 1Гб LPDDR3;
  • флеш – 4Гб (eMMC);
  • модуль Wi-Fi – Broadcom 43340 802.11 a/b/g/n (двухдиапазонный – 2.4 и 5ГГц), встроенная антенна (в моём случае, бывает вариант с внешней антенной),
  • модуль Bluetooth 4.0


Почти все компоненты скрываются под металлическим экраном. На «лицевой» стороне платы видна керамическая антенна для беспроводных модулей (слева снизу) и разъем (u.FL) для подключения внешней антенны (чуть выше).
Согласитесь, мало какая система может похвастаться таким «набором». И всё это в крохотном исполнении.
На нижней стороне платы – ещё один «экранированный ящик» с компонентами и разъём, через который Edison коммуницирует с «внешним миром»:

Через этот разъём выведены следующие интерфейсы:

  • SD-карта – 1 штука
  • UART – 2 порта
  • I2C – 2 шины
  • SPI – 1 шина с возможностью выбора 2 чипов (2 CS)
  • I2S – 1 шина
  • Порты ввода-вывода (GPIO) – 12 штук (4 из них – с возможностью ШИМ)
  • USB 2.0 – 1 порт (OTG)
  • Часовой выход – 32кГц и 19.2МГц

И этот разъём тоже впечатляет своими размерами – 70 контактов на такой малой площади.
Использование именно такого разъёма, видимо, компромисс между желанием вывести как можно больше интерфейсов и желанием сделать это максимально компактно.
Плата, которая пошла в производство, выглядит не так эффектно, как первоначально презентовали Intel Edison:
Но всё-таки, Edison – очень выдающийся продукт.
В домашних условиях, боюсь, прототип своего устройства на базе Intel Edison будет сделать очень проблематично. Но для прототипирования отлично подходит плата из комплекта поставки:

Помимо Edison, на плате хорошо видны «пины» для подключения ардуино-совместимых шилдов (обозначены как «ANALOG IN», «DIGITAL», «POWER»), слот для microSD-карточки, разъём для подключения источника питания и три USB-разъёма (один – type A и два – microUSB).

Сразу расскажу, зачем так много usb-разъёмов, ведь сам Intel Edison обладает только одним OTG-портом. Тут всё дело в волшебных пузырьках положении микропереключателя SW1 (расположен между «полноразмерным» и microUSB разъёмами). Если рычажок переключателя находится ближе к «полноразмерному» USB-разъёму, то работает именно он (режим «хоста»: можно подключать, например, внешний USB-накопитель или клавиатуру), если же переключатель в другом положении – работает microUSB-порт (плату можно подключать к компьютеру, например, для обновления прошивки). Последний microUSB-порт (в правом нижнем углу) используется для организации терминала.
Также на плате расположены 5 кнопок:

  • FW и RM – для восстановления работоспособности в случае повреждения «образа»
  • PWR – управление режимами питания
  • SHLD RST – перезагрузка arduino-скетча, работающего в Intel Edison (не влияет на состояние самого Edison)
  • RESET – сброс.

Более подробно о функциях и возможностях использования кнопок рассказывает этот документ.
Для управления различными режимами работы Intel Edison и подключения доп.модулей на плате также расположены следующие пины, разъёмы и джамперы:

  • IOREF – для выбора уровня напряжений, с которыми будет работать плата: 5В или 3.3В;
  • AREF – выбор опорного напряжения для работы АЦП (также зависит от положения джампера IOREF);
  • NTC – пины для подключения термистора (на 10кОм) для контроля температуры аккумуляторной батареи при зарядке. Когда эти пины замкнуты – функция контроля температуры заблокирована;
  • ICSP – выполняет теже функции, что и одноименный разъем на плате Arduino UNO;
  • BATT – пины для подключения Li-Ion или Li-Po аккумулятора для разработки «носимой» электроники (не перепутайте полярность!);
  • PWM – джамперы для конфигурирования работы ШИМ-выходов.

Подробнее можно почитать .
У меня в хозяйстве нашелся Li-Po аккумулятор на 3.7В 1000мАчИ я его, конечно же, подключил к соответствующему разъёму – плата тут же «завелась». На плате присутствует «зарядник» для таких аккумуляторов. Соответственно, можно использовать такие АКБ, например, в качестве резервного источника питания.
Более подробно ознакомиться с особенностями использования аккумуляторных батарей можно в этом документе.
Кстати, Intel Edison проектировался в т.ч. для использования в «носимой» электронике, поэтому с потреблением тут всё уже очень неплохо. В спецификакции указаны вот такие характеристики (в режиме ожидания):

  • все радиомодули выключены – 13мВт;
  • включен Bluetooth 4.0 – 21.5мВт;
  • включен Wi-Fi – 35мВт;

Естественно, в активном режиме будет не всё так хорошо, но тут уже зависит от того, что вы будете реализовывать и как оптимизировать потребление системы.
На нижней стороне платы нет ничего интересного, кроме большого количества контактных площадок (видимо, для того, чтобы можно было подключиться «напрямую» к портам Edison):

Для прототипирования более компактных устройств лучше использовать вот такую плату
После того, как мы всесторонне рассмотрели Edison и плату расширения, приступим к настройке.

Прошивка Intel Edison

Подготовим наше «устройство». Для этого необходимо аккуратно разместить Intel Edison на плате расширения (удобные направляющие практически не дают шанса на ошибку), чтобы разъём соединился – нужно слегка нажать на Edison до характерного щелчка (надавливать нужно в области разъёма аккуратно и без лишних усилий). Теперь можно зафиксировать платы между собой маленькими гаечками из комплекта поставки.

Для первичной настройки нужно подключить 2 USB-кабеля (в microUSB-разъёмы), переключатель SW1 должен быть в положении к microUSB. Оба кабеля подключаем к компьютеру (я снова использую mac). Если всё сделано правильно – в системе появится диск EDISON.
Сначала рекомендуется удалить существующий образ, для чего просто удаляем всё с появившегося диска, включая скрытые папки, используя любой доступный инструмент (я воспользовался терминалом).
Смотрим свойства диска EDISON. Если там что-либо кроме FAT16 – всё в порядке, если FAT16 – лечим так.

Забегая чуть впередПосле прошивки будет примерно следующая картина:
root@edison:~# df -h Filesystem Size Used Available Use% Mounted on /dev/root 463.9M 365.9M 62.2M 85% / devtmpfs 479.9M 0 479.9M 0% /dev tmpfs 480.2M 0 480.2M 0% /dev/shm tmpfs 480.2M 508.0K 479.7M 0% /run tmpfs 480.2M 0 480.2M 0% /sys/fs/cgroup systemd-1 5.7M 5.3M 462.0K 92% /boot tmpfs 480.2M 4.0K 480.2M 0% /tmp tmpfs 480.2M 0 480.2M 0% /var/volatile /dev/mmcblk0p5 1003.0K 21.0K 911.0K 2% /factory /dev/mmcblk0p7 5.7M 5.3M 462.0K 92% /boot systemd-1 2.2G 5.3M 2.2G 0% /home /dev/mmcblk0p10 2.2G 5.3M 2.2G 0% /home
Качаем свежую версию Yocto. Распаковываем архив и все получившиеся файлы и папки переписываем на диск EDISON. После того, как файлы переписаны, необходимо прошить Edison. Для этого открываем новое окно терминала (или воспользуемся тем, что было на предыдущих шагах).
Вводим команду:
screen /dev/cu.usbserial
И нажимаем клавишу Tab (для автозаполнения), потом дописываем «115200 -L», у меня при этом получилось:
screen /dev/cu.usbserial-AJ035QHB 115200 -L
Подтверждаем ввод (Enter) – видим «чистый экран», ещё раз Enter и получаем окно приветствия:

Вводим логин root. Вводим пароль (если у вас система уже была настроена ранее и это «обновление»). После этого проще всего запустить прошивку с помощью команды:
reboot ota
Внимание, при этом удалятся все настройки, которые были сделаны ранее (например, Wi-Fi и т.п.). Если же это делается впервые – вы ничего не потеряете. Процесс обновления выглядит примерно так:

Если все хорошо, то процесс завершится приглашением для логина:

Все настройки сброшены – логин root (без пароля).
Версия Linuxroot@edison:~# cat /proc/version Linux version 3.10.17-poky-edison+ (sys_dswci@tlsndgbuild004) (gcc version 4.8.2 (GCC) ) #1 SMP PREEMPT Fri Jan 30 14:16:35 CET 2015

Первичная настройка

Для настройки Intel Edison необходимо запустить следующую команду:
configure_edison —setup
Эта команда запускает «мастер» установки, в ходе которого последовательно предлагается задать:

  • Пароль административной записи
  • Имя устройства

После этих шагов мастер предложит настроить подключение к сети Wi-Fi. Процесс сканирования сетей занимает 10 секунд, после этого в экране терминала выводится примерно следующее:

Далее нужно выбрать номер нужной сети (или ввести скрытый SSID) и ввести пароль для подключения к сети. Если всё сделано правильно – в терминале отобразится полученный IP-адрес.
Готово. Теперь можно спокойно отключить Edison от компьютера и подключить блоком питания (7-15В). Устройство автоматически стартует и подключится к выбранной беспроводной сети.
Теперь Intel Edison можно управлять через SSH (IP-адрес, логин/пароль — все уже определено на предыдущих шагах).
Можно повторить настройки, которые мы уже производили в одной из предыдущих частей «Практикума».
Дополнительно можно подключить карту памяти (microSD) и использовать её на свое усмотрение.
Слева – Intel Galileo Gen2, справа – Intel Edison

Поморгаем светодиодом с помощью Arduino IDE

C момента написания предыдущих частей «практикума» версия Arduino IDE немного «подросла» до 1.6.0. В общем-то, ничего принципиально отличного от того, что было в примере с Intel Galileo Gen2 – нужно выбрать только правильную плату (Edison) и порт (для Mac это порт с названием вида /dev/cu.usbmodemxxxx).
Если всё сделано правильно, то на плате (после загрузки примера Blink) начнёт моргать светодиод DS2. Теперь можно осваивать другие возможности Intel Edison. Для того, чтобы это было быстро и просто осуществить – можно приобрести набор Grove Starter Kit Plus Intel IoT Edition, содержащий наболее востребованные элементы: различные сенсоры, дисплей и т.п.
Удобство этого набора в том, что можно очень быстро и просто создавать различные прототипы устройств, просто подключив необходимый в проекте «набор» устройств в «базовый шилд».
Подобный набор я уже использовал ранееДля создании погодной станции. Возможно, что у вас уже такой «кит» (или схожий по смыслу) уже имеется в наличии (вероятность этого очень высока, если вы уже начали/осваиваете Arduino). Да и вообще, все те «шилды», что используются с Arduino (с некоторыми оговорками) можно использовать с Intel Edison и «большой» платой.
И ещё больше облегчает процесс изучения наличие всех необходимых примеров.
Собственно, как и декларировалось – переход с Intel Galileo на Intel Edison очень прост: всё, что было сделано для Galileo – просто переносится на «старшее» устройство.

Intel Edison: компьютер размером с карту SD становится умнее

Компания Intel проапгрейдила свой самый маленький компьютер Edison. Его первая версия в формфакторе карты памяти стандарта SD была представлена в январе на выставке CES 2014 и не отличалась богатым функционалом. Она интриговала размерами, но выглядела именно как демонстрация возможностей по миниатюризации современной электроники. Обновлённая модель будет более востребована «интернетом вещей» и сферой носимых устройств, на растущий рынок которых Intel делает ставку с приходом нового генерального директора Брайана Кржанича (Brian Krzanich).

Микрокомпьютер Intel Edison (фото: dday.it).

Апгрейд Edison затронул в первую очередь набор одновременно обслуживаемых датчиков, которые теперь можно добавлять и объединять через концентратор. На плате появились штырьковые разъёмы для подключения сенсоров и дочерних плат, разработкой которых Intel занимается в настоящее время.

Вице-президент Intel и генеральный менеджер группы разработчиков новых устройств Майк Белл (Mike Bell) пояснил необходимость апгрейда Edison тем, что после CES 2014 им удалось наладить эффективную обратную связь с другими разработчиками носимых устройств и отдельными энтузиастами. “Люди стали делиться своими мыслями о том, что они могут создавать с этим микрокомпьютером, – сказал Белл. – Поэтому мы решили сделать его немного лучше”.

В результате новая модель стала крупнее на 57 мм2, добавив по одному миллиметру с каждой стороны. «Изначально мы ориентировались на размер карты SD, но меньше – не всегда лучше, – пояснил Белл. – Куда важнее было добавить разъёмы для повышения удобства работы с чипом».

Самый маленький компьютер построен на SoC Inel Quark семейства X1000 (tecnologia.net).

Для использования в «умных» часах Edison слегка крупноват, но он по-прежнему найдёт применение в «умной» одежде, обуви, а также всевозможных аксессуарах для спорта и активного отдыха. К примеру, шлемы для игры в хоккей и американский футбол можно оснастить сенсорами, которые будут оценивать местоположение, силу ударов и состояние здоровья игроков в реальном времени.

Большинство носимых устройств сейчас закрепляется на голове, запястьях или лодыжках. Разработчики Intel Edison надеются, что их микрокомпьютер будет широко использоваться для экспериментов и поможет создать массу новых гаджетов.

Для ускорения собственных разработок Intel даже купила компанию Basis Science – создателя известного фитнес-трекера Basis. Сторонних разработчиков должен поощрить конкурс «Make it Wearable». Его общий фонд составляет $1,3 млн, а за первое место предусмотрен приз размером в $500 тыс.

Обычно одновременная обработка информации от множества датчиков приводит к повышению энергопотребления чипа и возникновению проблем с его охлаждением. В новой версии Edison архитектура и алгоритмы оптимизированы так, чтобы удерживать значения мощности в оптимальных пределах. Данные кешируются, сжимаются и отправляются по беспроводному интерфейсу. Максимально допустимая температура ядра составляет 110 °С, но механизмы снижения тепловыделения срабатывают уже по мере приближения к 70 °С.

Обновлённый Intel Edison базируется на пока не объявленной официально двухъядерной SoC Intel Quark серии X1000, выпускаемой по технологическим нормам 22 нм. Чип работает на частоте 400 МГц и поддерживает базовый набор инструкций x86. Он оснащён самыми экономичными модулями беспроводной связи Bluetooth и Wi-Fi.

Микрокомпьютер создавался с прицелом для использования в любых малогабаритных модулях носимых устройств с повышенными требованиями к гибкости и лёгкости. Среди конкурентных предложений можно выделить линейку плат для носимой электроники от Freescale, но их размеры будут уже с кредитку или больше. Ближайший аналог (совместимый с платформой Arduino), микрокомпьютер Intel Galileo, стоит около $70. Старт продаж Edison запланирован на лето 2014 года. О цене пока не сообщается.