Отладочная плата "virt2real"

Всем привет, сегодня я хочу поделиться с вами интересным приобретением, а именно, отладочная плата virt2real, разработанная российскими энтузиастами. За подробностями прошу под кат.

Что же такое отладочная плата?
Это плата, на которой распаян тот или иной микроконтроллер, микропроцессор или ещё что нибудь со всеми необходимыми компонентами для его работы, а часть значимых входов/выходов выведены так, что бы к ним можно легко было подключить компьютер, осциллограф, видеокамеры лампочки, двигатели, в общем все, под что заточена плата.

О проекте Virt2Real я узнал относительно давно из статьи на хабре: "Контроллер «Virt2real», или просто — Виртурилка". Идея конечно показалась интересной, но сказать по честному в успех этого мероприятия мне не особо верилось. Прошло почти два года, в течении которых появились статьи "Тачка Бонда, или Виртурилка рулит!" и "Машинки, управляемые через Интернет. Эпизод первый". Особенно удивило внимание прессы, в том числе и зарубежной (TopGear, Discovery и даже PlayBoy) к радиоуправляемой машине.
Тут мое любопытство пересилило и я решил заказать эту платку.
На следующий день после оплаты мне прислали трек код и через 2 недели посылка была уже у на руках.

Внутри я обнаружил саму плату virt2real с установленным wifi модулем, модуль камеры ov2643, шлейф для подключения камеры, провод питания и антенну для wifi модуля.



Сравнение размеров с платами A20-OLinuXino (самая крупная плата), BeagleBone black (слева сверху) и Msp430 Lauchpad (справа сверху)

Немного технической информации с сайта:

Размеры: 70х45х10 мм
Вес: 25 грамм
Напряжение питания: 2.8 … 15 В

Центральный процессор:
TMS320DM365 DaVinci, рабочая частота процессора 297 MHz
ОЗУ 128 MB DDR2, рабочая частота шины DDR2 243 Мгц
ПЗУ 256 МB NAND SLC

Встроенный DSP для обработки видео, реализующий:

Аппаратное ускорение MJCP и HDVICP
Аппаратную поддержка форматов H.264, MPEG4, MPEG2, MJPEG, JPEG, WMV9/VC1
Разрешение кодируемого видео до 720p 30 fps

Video Front End включает:
Возможность подключения CMOS и CCD камер с параллельным интерфейсом

Набор аппаратных средств работы с изображением – снижение шумов, масштабирование, коррекция искажений и т.д.

Video Back End включает:
Аппаратный On-Screen Display (OSD)
Композитный видеовыход
Компонентный видеовыход (требуется дополнительная обвязка)
LCD контроллер

VoiceCodec (16 kHz, 16 bits, mono) имеет:
Возможность подключения микрофона
Линейный выход
Усилитель с выходной мощностью 300 мВт на нагрузке 4 ом

Доступен слот для установки microSD карты. Обеспечивается возможность загрузки контроллера с microSD карты. Также контроллер может грузиться со встроенной NAND ПЗУ.

Контроллер имеет многофункциональный USB интерфейс (разъем microUSB тип А).
Есть возможность работы в режиме HOST, CLIENT или OTG.
В режиме HOST обеспечиваяется нагрузочноая способность шины до 1.5А

В составе платы имеется встроенный Ethernet контроллер, 100BASE-TX

Контроллер virt2real обеспечивает возможность подключения модулей расширения функциональности (второй этаж и 2 мезонина).

Посредством внешних шин контроллер предосталяет доступ более чем к 100 различным сигналам процессора с помощью которых можно организовать:

до 51 сигнала GPIO (мультиплексированные с другими функциями), включая15 независимых источников прерываний
подключение к внешней процессорной шине данных разрядностью до 16 бит.
Подключение LCD панели с разрядностью шины до 24 бит
4 PWM выхода
4 RTO (Real Time Out) выхода
2 источника тактовой частоты
дополнительную шину SDIO
многоканальный буферизированный последовательной порт McBSP
2 интерфейса UART
4 интерфейса SPI
интерфейс I2C
6 АЦП
набор выходов с уровнем 1.8В
источники питания с напряжениями 5В, 3.3В, 1.8В

Контроллер работает под управлением операционной системы Linux.

Ну и конечно же, как с любой игрушкой, мне захотелось поскорее начать с ней играться, но кабеля mini USB в комплекте не оказалось, благо от ранее заказанных лаунчпадов остались кабели на любой вкус. Подключил к компьютеру и… ничего. Установленный на плату светодиод не горел, плата не подавала признаков жизни, я уже подумал, что все, не долго длилась радость и решил сделать то, с чего по уму нужно было и начать, залез на сайт и почитал про первые шаги.
Тут сразу стало все понятно, что по умолчанию в плату ничего не загружено. Нашел microSD карточку, скачал последний образ, залил на флешку, установил в плату, подал питание и… ура… светодиодики начали радостно моргать. Через секунд 20 появилась Wifi сеть «virt2real», далее по инструкции ввел пароль для доступа к сети «12345678» и зашел через браузер по адресу 192.168.2.1. Так же при подключении к компьютеру плата создает ethenet соединение поверх usb, так что к ней можно подключиться по адресу 192.168.3.1.
Введя нужный url попадаешь в админку платы.


Для работы с линуксом по мне, ничего не сравниться с обычной консолью



А вот и исходный код файла, отвечающий за управление выходами gpio


Ну и как же не поиграться с этой платой, тем более у меня был объект для экспериментов:

Это китайский RovoSpy. Так же от него осталась плата с драйвером двигателей, к которой я и подпаял виртуреалку.
Сначала получилось нечто такое:

затем, немного подмарафетил:


Для плавного управления двигателями использовал два из 4х PWM выхода. С помощью примеров, на самой плате, а так же тщательно разжеванной информации на сайте, написать управление не составит никакого труда, чем собственно и планирую заняться в выходные, а пока управлять можно с помощью админки платы.

Фотография со стороны

Фото «глазами» телеги


Видеопоток реализован средствами GStreamer, в зависимости от параметров запуска можно выбрать способ трансляции потока: RTMP, RTP, MJPG

Мне наиболее удобным показался RTMP. Так как видеопоток стандартный, без труда можно смотреть видео через браузер (через Flash плеер), видео плеер, к примеру VLC или встроить в свою программу, тем более, с использованием библиотеки OpenCV, это до неприличия просто


Видеопоток работает отлично, со своим основным предназначением плата успешно справляется. В локальной сети задержка с трудом определяется на глаз, правда иногда проскакивают задержки, но не сильно. Если же использовать RTP, то эффект получается, как будто бы смотришь в зеркало, никаких видимых задержек.
Ну и пример видео, записанный через VLC плеер с RTMP потока

Так как ютуб вносит свои корректировки в видео, можно скачать оригинал

Потребляемый ток при питании платы 7,3В (питание телеги отключено):
В момент загрузки: 0,2 А

После полной загрузки линукс и включения WiFi: 0,4 А — 0,45 А

В общем плата мне очень понравилась, приятно, что и в России могут делать достойные вещи, способные конкурировать с раскрученными брендами. Конечно для выполнения каких то сложных задач плата не подойдет, все же на борту 300Мгц, но и задача у платы совсем в другом, а именно относительно низкое потребление, аппаратное сжатие видео и аудио потока и небольшие габариты.


На этом все, спасибо за внимание.

Полезные ссылки:
Сам сайт производителя
Проекты, сделанные с помощью этой платы
Страница wiki на сайте