i.MX6ULL终结者外设模块功能验证

1. RC522模块测试

MF RC522 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片中的一员。是NXP 公司针对“三表”应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择。MF RC522 适用于各种基于ISO/IEC 14443A 标准并且要求低成本、小尺寸、高性能以及单电源的非接触式通信的应用场合。比如：三表；板上单元；公共交通终端；便携式手持设备；非接触式公用电话。我们将rc522模块连接到i.MX6ULL终结者开发板的GPIO口，产品连接如图 1.1所示：

图 1.1

i.MX6ULL终结者开发板里面的系统是yocto系统，大家可以在i.MX6ULL终结者光盘资料\08_开发板系统镜像\03_文件系统镜像\03_Yocto文件系统目录下面下载。开发板开机以后，输入rc522，按Tab键补全，然后回车，如图 1.2所示,可以看到已经识别，将IC卡靠近rc522模块，可以看到输出的信息。

图 1.2

2. 步进电机模块测试

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称脉冲电动机。本文档介绍步进电机在i.MX6ULL终结者开发板上的使用，开发板里面的系统是yocto。步进电机使用的是GPIO接口上的 IO。

硬件连接
硬件连接分为两个部分，供电和控制线的连接。排线连接，如下图所示。火牛座和 USB 线供电二选一，如图 2.1所示是双头usb 线供电。

图 2.1

这里务必需要注意的是，如果大家使用的是默认的光盘内核镜像，请不要给步进电机上电太长时间。因为步进电机驱动芯片，默认状态是上拉，会导致步进电机处于不正常的状态，会让电机发热。

软件测试
首先我们下载i.MX6ULL终结者光盘资料\05_uboot linux源码下的终结者Uboot和Linux源码.zip,然后将此文件夹解压，里面有俩个压缩包，如图 2.2所示：

图 2.2

我们将内核源码linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_20200611.tar.gz拷贝到Ubuntu/home/topeet目录下。
使用命令以下命令解压
tar -vxf linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_20200611.tar.gz
我们进入到解压目录下，如图 2.3所示：

图 2.3

使用命令，cd arch/arm/boot/dts 进入dts目录下，如图 2.4所示：

图 2.4

使用命令,修改imx6ull-14x14-evk.dts

图 2.5

将#define CONFIG_STEP_MOTOR_CTL 1 注释取消掉，然后保存退出。如图 2.6所示

图 2.6

我们返回到linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga目录下，直接在终端输入如下命令
./create.sh
开始编译 Linux 内核源码，如图 2.7所示：

图 2.7

编译完成如图 2.8所示：

图 2.8

编译完成，会在“arch/arm/boot”目录下生成“zImage”文件，如图 2.9所示：

图 2.9

会在“arch/arm/boot/dts”目录下生成设备树文件，如图 2.10所示：

图 2.10

从上图可以看到生成了十几个设备树文件，因为迅为电子的 i.MX6ULL 核心板有两种类型：EMMC版本和NAND FLASH版本。将对应的镜像zImage和设备树文件拷贝到 Windows 系统下，文件系统选择yocto系统，在 i.MX6ULL 终结者光盘资料\08_开发板系统镜像\03_文件系统镜像\03_Yocto 文件系统目录下面下载。

然后使用 MFGTools 烧写工具烧写到开发板运行。
我们给开发板上电启动，然后通过调试串口登录到开发板上如图 2.11所示：

图 2.11

使用命令
step_motor_app
如图 2.12所示，可以看到有如下提示。

图 2.12

步进电机的测试例程需要传递参数。
第一个参数是 R 或者 L，用于设置步进电机的方向；
第二个参数是步角距，步角距是 5.625/64 度，4096 个步角距就是 360 度，所以这个参数的范围是 0-4096，取值 4096 是一圈，最小建议为 10。
第三个参数是转速，建议取值为 3000 到 20000 之间，小于 3000 转速不稳定。
我们输入以下命令，可以看到步进电机在右转，转一圈之后就会停下。如图 2.13所示
step_motor_app R 4076 3000

图 2.13

我们输入以下命令，可以看到步进电机在左转，转一圈之后就会停下。用户可以执行测试其它参数。如图 2.14
step_motor_app L 4076 3000

图 2.14

3. GPS模块测试

本章节介绍的是在yocto系统环境下i.MX6ULL终结者 GPS 模块测试步骤。利用 GPS 定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称 GPS。GPS 是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。

硬件连接
笔者测试 GPS 模块，使用的是 i.MX6ULL终结者开发板，用排线将GPS模块插在串口处，笔者使用 GPS 专用天线，并将探头延伸至窗外，以确保 GPS 信号强度，如图 3.1所示。

图 3.1

测试软件使用
i.MX6ULL 终结者开发板里面的系统是 yocto 系统，大家可以在 i.MX6ULL 终结者光盘资料\08_开发板系统镜像\03_文件系统镜像\03_Yocto 文件系统目录下面下载。开发板开机以后，输入命令：
gps_test /dev/ttymxc2
然后我们可在超级终端上看到 GPS 回传的信息，注意当信号不强时，部分数据读取不到，模块上电运行几分钟之后可能才会有完整信息，信号实在太弱的情况，可能什么信号都没有。GPS 卫星有 24 颗，地球上任意一点，最多能够接收到 12 颗卫星信号。如图 1.6.3.2所示，提示有三颗星，信号比较弱，可以勉强定位。由于作者是在室内测量，又是阴天，这种情况测量得出的数据误差就比较大，理论上三颗卫星就可以定位。但是需要更加精准，则需要更多的卫星来校准纠偏，如果能够达到 5 颗卫星以上，汽车导航仪理论上就可以接受了。

图 3.2

如上图所示，接收到的纬度为 N3851.65554，经度为 E11527.732120.23。实际的维度和经度应该缩小100倍，纬度为 N38.5165554，经度为 E115.2773212023。我们可以通过网址“https://www.toolnb.com/tools/getbaidupoint.html”查询下自己的实际位置，实际经纬度和我们所测经纬度偏差不大。

4. zigbee模块测试

ZigBee模块硬件简介
提到zigbee，大家可能会联想到物联网、智能家居这些高大上的热门词。事实上在学习阶段，我们要学会抓学习要点，zigbee模块无论是用在物联网还是智能家居上，核心还是串口数据的传输，对于物联网和智能家居，速率要求不是很高，使用串口来传输数据就够了，迅为的这个zigbee模块是串口接口。
硬件连接

图 4.1

模块连接
将 Zigbee模块1接上电源（5V 电源或者双头USB 供电，串口接到 PC 上，电脑如果没有串口，则需要使用 USB 转 RS232 串口。 Zigbee模块1和 PC 连接，如图 4.2所示

图 4.2

将Zigbee模块0接上电源（5V电源或者双头USB 供电），串口用软排线连接到开发板的20Pin 双排母座 (UART)，如图 4.3所示：

图 4.3

快速测试

zigbee模块可以分为三种模式：1、设置模式；2 、数据传输模式；3、 数据接收模式。
1、设置状态。zigbee模块需要设置IP、网络ID、修改信道以及修改波特率等等，通过命令可以设置模块的参数。
2、数据传输状态。将数据从一个模块发送给zigbee网络中的另外一个模块。
3、数据接收状态。接收zigbee网络中另外一个模块传输过来的数据。

1.设置模式
打开串口调试助手“UartAssist.exe”，我们放在了i.MX6ULL终结者光盘资料\02_开发所需软件\串口调试助手这个路径下，连接zigbee模块1的串口，如图 4.4所示配置

图 4.4

我们在上面的串口调试助手连接zigbee模块1的的串口后，发送以下命令读取模块，如下表所示是zigbee模块1发送命令和接收命令，及读取到的zigbee模块1的信息

注意：配置完模块之后一定要发送重启包，配置才会生效。

我们启动开发板，开始设置zigbee模块0，i.MX6ULL终结者开发板文件系统选择 yocto 系统，大家可以在 i.MX6ULL 终结者光盘资料\08_开发板系统镜像\03_文件系统镜像\03_Yocto 文件系统目录下面下载烧写。
烧写完成后，启动开发板，接串口控制台，如图 4.5所示：

图 4.5

输入以下命令，查询zigbee模块0的IP地址，查询zigbee模块0的网络ID，查询zigbee模块0的信道，查询zigbee模块0的波特率，2表示我要发送命令。
zigbee_imx6ull 2 0 //查询zigbee模块0 IP地址
zigbee_imx6ull 2 1 //查询zigbee模块0 网络ID地址
zigbee_imx6ull 2 2 //查询zigbee模块0信道
zigbee_imx6ull 2 3 //查询zigbee模块0波特率

如图 4.6所示可知，zigbee模块0的IP地址是99 4a,网络ID是16 20，信道是13，波特率是08。

图 4.6

2.模块间通信
模块 0 和模块 1 正常通信模块的信道和网络 ID 必须相同，IP 地址必须不同。如果不满足，则需要重新设置。因为上面给大家示范了模块1修改模块命令，所以可以发现两模块的信道和网络ID是不相同的，我们开始设置模块1的信道和网络ID，使它和模块0的相同。

发送以下命令在串口调试工具,修改模块1的信道为13;
FE 06 90 21 00 00 12 13 FF
FE 05 90 21 00 00 10 FF //重启包
发送以下命令查询信道
FE 05 90 21 00 00 03 FF
串口接收图 4.7所示，可以发现信道已经被修改为13：

图 4.7

发送以下命令在串口调试工具,修改模块1的网络ID为16 20;
FE 07 90 21 00 00 12 16 20 FF
FE 05 90 21 00 00 10 FF //重启包
发送以下命令查询网络ID
FE 05 90 21 00 00 02 FF
串口接收如下图 4.8所示，可以发现网络ID为16 20：

图 4.8

模块1发送到模块0
模块0设置为输入以下命令，设置为接收模式，3表示我要接收另一个模块发送的数据。
zigbee_imx6ull 3
如下图 4.9所示，可以看见zigbee模块0进入接收状态

图 4.9

模块1在串口控制台发送以下命令，注意！99 4A是模块0的IP地址，请大家根据自己的情况自行改写IP
FE 08 91 90 99 4A 00 AE 13 33 FF

如图 4.10所示，我们可以看到模块0接收到了数据

图 4.10

模块0发送到模块1
模块0设置为输入以下命令，发送数据，注意！1F 00是模块1的地址，请大家根据自己的IP自行改写。
1表示我要向另一个模块发送数据。
zigbee_imx6ull 1 FE 08 91 90 1F 00 00 AE 13 33 FF

如图 4.11所示，我们可以看到模块1接收到了数据，右边串口控制台显示了接收到的数据。

图 4.11

5. 继电器模块测试

继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。我们将继电器模块用排线连接在i.MX6ULL 终结者开发板的 GPIO 端口，产品连接如图 5.1所示：

图 5.1

i.MX6ULL 终结者开发板里面的系统是 yocto 系统，大家可以在 i.MX6ULL 终结者光盘资料\08_开发板系统镜像\03_文件系统镜像\03_Yocto 文件系统目录下面下载。
开发板开机以后，在超级终端中，输入以下命令运行程序
relay 1
如下图所示，终端打印“/dev/relay_ctl sucess”，则表明程序运行成功。此时继电器打开，可以听到继电器清脆的响声。

图 5.2

在超级终端中，输入以下命令运行程序
relay 0
如图 5.3所示，终端打印“/dev/relay_ctl sucess”，则表明程序运行成功。此时继电器闭合，可以听到继电器清脆的响声。

图 5.3