樹莓派CM4使用BTT Pad 7觸摸屏顯示器應(yīng)用案例

作者：Jean-Luc Aufranc (CNXSoft) 2023年5月21日

BTT Pad 7或BIGTREETECH Pad 7（https://www.cnx-software.com/2023/05/02/bigtreetech-pad-7-7-inch-3d-printer-control-display-runs-klipper-on-allwinner-h616-som-or-raspberry-pi-cm4/）是一款7英寸觸摸屏顯示器，隨CB1 Allwinner H616系統(tǒng)一起提供，模塊與樹莓派 CM4兼容。

顯示器主要是為具有SPI和CAN總線接口的3D打印機設(shè)計的，但它也可以用作標(biāo)準(zhǔn)平板電腦。

因此，今天，我將使用樹莓派CM4 Lite模塊切換CB1，并報告我進行轉(zhuǎn)換的經(jīng)驗，并將其用作運行樹莓派 OS的樹莓派 CM4平板電腦，并在稍后的另一篇文章中使用Klipper的3D打印機對其進行測試。

在BTT Pad 7中安裝樹莓派 CM4（Lite）模塊
我們需要Pad 7、樹莓派 CM4和一些工具。

第一步是使用2.0mm六角扳手?jǐn)Q松四個螺釘，以及使用較小的1.5mm六角鑰匙擰松蓋子，以卸下紅色散熱器。我使用了Creality Ender-3 S1 Pro 3D打印機（https://www.cnx-software.com/2023/01/11/review-creality-ender-3-s1-pro-2-in-1-3d-printer-laser-engraver-unboxing-assembly/）附帶的。

現(xiàn)在，我們可以從CB1模塊上斷開Wifi天線，卸下兩個短定位器，然后用塑料工具彈出模塊。

該對位真的很小，不容易操作，特別是如果你手指比較粗。我沒有合適的工具，所以我用了一對（生銹的）鉗子來代替…

現(xiàn)在，我們可以插入樹莓派CM4模塊，連接天線電纜，并向左調(diào)整USB Choose和CS Choose開關(guān)，以配置CM4模塊的Pad 7。用戶手冊不是很詳細(xì)，我最初假設(shè)CM4安裝將與CB1安裝相同，因此我將相同的螺母柱擰緊到位…

在嘗試擰回六角螺釘之前，將備用散熱墊放在CM4上……但不要這樣做，因為CM4模塊比CB1模塊厚，并且您無法擰緊所有四個螺釘。

在與BigTreeTech討論后，我發(fā)現(xiàn)我必須使用四個備用的定位器和螺釘，這是用戶手冊目前根本沒有解釋的。所以我取出散熱器，切下隔熱墊，在兩個支架周圍留出足夠的空間。實際上，您希望首先將散熱墊放在散熱器上，而不是CM4模塊上，因為您可能會看到我的散熱墊向左移動了太多…

作為一個附帶說明，我喜歡在組裝產(chǎn)品時在戶外工作，因為有新鮮空氣，照明更適合拍照，但缺點是可能有一些灰塵，一旦灰塵落在隔熱墊上，就很難清除！

現(xiàn)在，在擰緊四個螺釘以保持散熱器就位之前，我們可以在左側(cè)安裝兩個較長的定位器，在右側(cè)安裝短的定位器。盡管散熱器仍然略微傾斜，并且與PCB并不完全平行，但這看起來要好得多。我們將在稍后進行壓力測試時查看這是否重要。安裝的最后一步是放回小蓋子。

為樹莓派OS準(zhǔn)備microSD卡

硬件安裝基本完成，因此我們現(xiàn)在可以用我們選擇的操作系統(tǒng)準(zhǔn)備microSD卡。該公司建議使用最新的MainsailOS映像（https://github.com/mainsail-crew/MainsailOS/releases/tag/1.1.1）來管理Klipper 3D打印機，但由于它現(xiàn)在是我們的目標(biāo)，因此我剛剛使用樹莓派OS Desktop 32位，使用RPI Imager實用程序。

一旦完成了這一步，您將需要更改一些配置文件，并且用戶手冊對于這一部分非常有用。我們首先需要對顯示器背光進行一些更改，因為我們被告知CM4的背光IO不支持PWM，因此只能將其設(shè)置為最大亮度。

首先編輯/boot/cmdline.txt并刪除“console=serial0115200”，然后編輯/boot/config.txt以添加以下兩行：

dtoverlay=gpio-led
dtparam=gpio=14,label=Pad7-lcd,active_low=1

我們還被要求刪除/boot/config.txt中的行“enable_uart=1”（如果它在那里），但它不適合我。

我們?nèi)匀粵]有完成編輯/boot/config.txt，因為我們需要配置HDMI分辨率（1024×600）：

hdmi_group=2
hdmi_mode=87
hdmi_cvt 1024 600 60 6 0 0 0
hdmi_drive=1

并啟用USB Host：

dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

這就是我自己所做的一切，但如果要將Pad 7連接到3D打印機，您還需要在/boot/config.txt中設(shè)置SPI到CAN總線：

dtparam=spi=on
dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=12000000,interrupt=24,spimaxfrequency=10000000

使用與Klipper一致的設(shè)置編輯/etc/network/interfaces.d/can0，例如：

allow-hotplug can0
iface can0 can static
bitrate 1000000
up ifconfig $IFACE txqueuelen 1024

最后，如果要使用提供的ADXL345 IMU模塊，則需要將以下配置添加到printer.cfg文件中：

[mcu CM4]
serial: /tmp/klipper_host_mcu
[adxl345]
cs_pin: CM4:None
spi_bus: spidev0.1
axes_map: z,y,-x # Modify according to the actual orientation of the ADXL345 installed on the printer.

現(xiàn)在保存所有內(nèi)容，并取出microSD卡將其插入BTT Pad 7。但在此之前，您需要卸下帶有CB1操作系統(tǒng)的microSD卡，它對我來說并不容易取出。我無法用手指將其取出，我不得不使用工具，施加比我所能承受的更大的力，以防可能損壞卡或平板電腦。我告訴了BIGTREETECH這個問題，他們意識到了：

是的。我們還注意到了這個問題，這似乎是一個小概率，將只發(fā)生在我們的第一批，我們已經(jīng)在后續(xù)批次中優(yōu)化了這個問題。

所以好消息是，它發(fā)生在我和潛在的其他評論或測試版測試人員身上，但不應(yīng)該發(fā)生在客戶身上，因為Pad7仍處于預(yù)訂購階段。

配置和測試樹莓派 OS

無論如何，我將帶有樹莓派 OS的microSD卡插入BTT Pad 7，連接了電源，在幾秒鐘內(nèi)，我進入了桌面界面，觸摸屏也在工作。

如果不使用機械鍵盤或空氣鼠標(biāo)，則可能需要安裝屏幕鍵盤（https://shorts.cnx-software.com/2023/05/20/raspberry-pi-onscreen-keyboard/），如“matchbox”鍵盤：

sudo apt install matchbox-keyboard

但事實證明，在最新版本的樹莓派中它不是很好用，并且不能輕松關(guān)閉，例如，至少在不更改布局文件的情況下不能關(guān)閉。但我發(fā)現(xiàn)了一個更好的選擇與“板載”鍵盤。at-spi2-core軟件包是可選的，但某些功能需要：

sudo?apt?install?onboard?at-spi2-core

它較小，但可定制，并且易于與通知欄中的圖標(biāo)一起使用，以顯示/隱藏它，并訪問其首選項。

我還必須找到一種在Linux中測試多點觸摸的方法。Ubuntu中推薦的程序是PyMT，但它很舊，不會安裝在樹莓派OS上。evtest是一個命令行選項，但它將不斷地輸出數(shù)據(jù)，因此我最終在Chromium中使用了一個基于HTML5的觸摸測試儀網(wǎng)站。

您可以觀看一個簡短的演示，展示使用樹莓派 CM4在BTT Pad 7上支持觸摸屏界面，同時使用上面的觸摸測試儀和車載鍵盤瀏覽web。

視頻鏈接：

B站：https://www.bilibili.com/video/BV1mu411s794/

Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=IsJVlRK-Fv0

我還測試了Pad 7的其他功能：

? USB端口–良好。所有三個USB 2.0端口都已使用鼠標(biāo)和鍵盤的RF適配器進行了測試
? 內(nèi)置揚聲器–正常
? 音頻插孔–使用一對USB供電的揚聲器進行了OK測試
? 以太網(wǎng)–在千兆以太網(wǎng)速度下工作良好，使用iperf3測試為936 Mbps。
? WiFi–它可以工作，但在距離雙頻路由器和幾堵墻約6米處，信號看起來比預(yù)期的弱，并且系統(tǒng)將僅檢測2.4GHz SSID。如果放在同一房間中，還檢測到5GHz SSID，WiFi信號強，連接穩(wěn)定。
? 電源按鈕–它將打開和關(guān)閉系統(tǒng)，但不允許軟關(guān)機，它只是一個物理打開和關(guān)閉電源的按鈕。
? 音量按鈕–音量按鈕用于控制內(nèi)置揚聲器的音量，但請注意，它不會顯示在系統(tǒng)的音量中。它是一種硬件，就像電源按鈕一樣。

Pad 7運行Rhythmbox，揚聲器組連接到3.5毫米音頻插孔。

最后，我運行了sbc-bench.sh腳本來檢查冷卻是否有效工作，或者至少足以避免熱節(jié)流：

pi@pad7-pios:~ $ ./sbc-bench.sh -r
Warning: for useable results this tool needs to be run as root
 
pi@pad7-pios:~ $ sudo ./sbc-bench.sh -r
Starting to examine hardware/software for review purposes...
 
Average load and/or CPU utilization too high (too much background activity). Waiting...
 
Too busy for benchmarking: 1030 up 11 min,  4 users,  load average: 0.52, 1.12, 0.86,  cpu: 26%
Too busy for benchmarking: 1035 up 11 min,  4 users,  load average: 0.48, 1.10, 0.85,  cpu: 5%
Too busy for benchmarking: 1040 up 11 min,  4 users,  load average: 0.52, 1.10, 0.85,  cpu: 5%
Too busy for benchmarking: 1045 up 11 min,  4 users,  load average: 0.48, 1.08, 0.85,  cpu: 15%
Too busy for benchmarking: 1050 up 11 min,  4 users,  load average: 0.44, 1.06, 0.84,  cpu: 0%
Too busy for benchmarking: 1055 up 11 min,  4 users,  load average: 0.48, 1.06, 0.84,  cpu: 0%
Too busy for benchmarking: 1000 up 11 min,  4 users,  load average: 0.44, 1.04, 0.84,  cpu: 1%
Too busy for benchmarking: 1006 up 11 min,  4 users,  load average: 0.41, 1.02, 0.83,  cpu: 0%
Too busy for benchmarking: 1011 up 12 min,  4 users,  load average: 0.38, 1.01, 0.83,  cpu: 0%
Too busy for benchmarking: 1016 up 12 min,  4 users,  load average: 0.35, 0.99, 0.82,  cpu: 0%
 
sbc-bench v0.9.41
 
Installing needed tools: apt -f -qq -y install lm-sensors sysstat lshw stress-ng smartmontools mmc-utils, tinymembench, ramlat, mhz (can't build cpuminer) Done.
Checking cpufreq OPP. Done.
Executing tinymembench. Done.
Executing RAM latency tester. Done.
Executing OpenSSL benchmark. Done.
Executing 7-zip benchmark. Done.
Throttling test: heating up the device, 5 more minutes to wait. Done.
Checking cpufreq OPP again. Done (15 minutes elapsed).
 
Results validation:
 
  * Measured clockspeed not lower than advertised max CPU clockspeed
  * No swapping
  * Background activity (%system) OK
  * No throttling
 
Full results uploaded to http://ix.io/4wj8
 
 
 
 
# Raspberry Pi Compute Module 4 Rev 1.1
 
Tested with sbc-bench v0.9.41 on Sun, 21 May 2023 1027 +0700. Full info: [http://ix.io/4wj8](http://ix.io/4wj8)
 
### General information:
 
    BCM2711, Kernel: aarch64, Userland: armhf
    
    CPU sysfs topology (clusters, cpufreq members, clockspeeds)
                     cpufreq   min    max
     CPU    cluster  policy   speed  speed   core type
      0        0        0      600    1500   Cortex-A72 / r0p3
      1        0        0      600    1500   Cortex-A72 / r0p3
      2        0        0      600    1500   Cortex-A72 / r0p3
      3        0        0      600    1500   Cortex-A72 / r0p3
 
3794 KB available RAM
 
### Governors/policies (performance vs. idle consumption):
 
Original governor settings:
 
    cpufreq-policy0: ondemand / 1500 MHz (conservative ondemand userspace powersave performance schedutil / 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500)
 
Tuned governor settings:
 
    cpufreq-policy0: performance / 1500 MHz
 
### Clockspeeds (idle vs. heated up):
 
Before at 50.1°C:
 
    cpu0 (Cortex-A72): OPP: 1500, ThreadX: 1500, Measured: 1498 
 
After at 68.7°C:
 
    cpu0 (Cortex-A72): OPP: 1500, ThreadX: 1500, Measured: 1498 
 
### Performance baseline
 
  * memcpy: 2531.8 MB/s, memchr: 1250.0 MB/s, memset: 3254.2 MB/s
  * 16M latency: 161.9 163.1 162.3 163.5 162.2 163.3 195.5 198.0 
  * 128M latency: 189.9 180.4 182.1 180.1 184.3 186.6 204.4 221.2 
  * 7-zip MIPS (3 consecutive runs): 5690, 5730, 5751 (5720 avg), single-threaded: 1648
  * `aes-256-cbc      50494.15k    59840.38k    63452.50k    64302.76k    64419.16k    64716.80k`
  * `aes-256-cbc      50645.94k    59683.14k    63472.73k    64389.12k    64697.69k    64673.11k`
 
### Storage devices:
 
  * 29.1GB "SD32G" UHS DDR50 SD card as /dev/mmcblk0: date 09/2022, manfid/oemid: 0x0000b1/0x4847, hw/fw rev: 0x6/0x1
 
### Swap configuration:
 
  * /var/swap on /dev/mmcblk0p2: 100.0M (0K used) on ultra slow SD card storage
 
### Software versions:
 
  * Raspbian GNU/Linux 11 (bullseye)
  * Build scripts: http://archive.raspberrypi.org/debian/ bullseye main
  * Compiler: /usr/bin/gcc (Raspbian 10.2.1-6+rpi1) 10.2.1 20210110 / arm-linux-gnueabihf
  * OpenSSL 1.1.1n, built on 15 Mar 2022          
  * ThreadX: 82f3750a65fadae9a38077e3c2e217ad158c8d54 / Mar 17 2023 1039 
 
### Kernel info:
 
  * `/proc/cmdline: coherent_pool=1M 8250.nr_uarts=0 snd_bcm2835.enable_headphones=0 snd_bcm2835.enable_hdmi=1 snd_bcm2835.enable_hdmi=0 video=HDMI-A-1:1024x600M@60 smsc95xx.macaddr=E401B8:E5 vc_mem.mem_base=0x3ec00000 vc_mem.mem_size=0x40000000  console=tty1 root=PARTUUID=47e4a404-02 rootfstype=ext4 fsck.repair=yes rootwait quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles`
  * Vulnerability Spec store bypass: Vulnerable
  * Vulnerability Spectre v1:        Mitigation; __user pointer sanitization
  * Vulnerability Spectre v2:        Vulnerable
  * Kernel 6.1.21-v8+ / CONFIG_HZ=250
 
Kernel 6.1.21 is not latest 6.1.29 LTS that was released on 2023-05-17.
 
See https://endoflife.date/linux for details. Perhaps some kernel bugs have
been fixed in the meantime and maybe vulnerabilities as well.
 
All known settings adjusted for performance. Device now ready for benchmarking.
Once finished stop with [ctrl]-[c] to get info about throttling, frequency cap
and too high background activity all potentially invalidating benchmark scores.
All changes with storage and PCIe devices as well as suspicious dmesg contents
will be reported too.
 
Time        fake/real   load %cpu %sys %usr %nice %io %irq   Temp    VCore
10:36 1500/1500MHz  3.42  46%   4%  40%   0%   0%   0%  64.3°C  0.8700V
10:37 1500/1500MHz  1.26   0%   0%   0%   0%   0%   0%  60.4°C  0.8700V
10:38 1500/1500MHz  0.54   0%   0%   0%   0%   0%   0%  59.4°C  0.8700V
10:39 1500/1500MHz  0.20   0%   0%   0%   0%   0%   0%  56.5°C  0.8700V

除了microSD卡上的插拔外，沒有其他不滿…rpi監(jiān)視器的溫度圖確認(rèn)CPU溫度從未超過70°C。

測量在環(huán)境溫度約為28°C的房間中進行。紅色的散熱器摸起來很熱，但這意味著它工作良好。

結(jié)論

BIGTREETECH表示，Pad7“不僅是Klipper Pad”，也是一臺微型計算機。所以，我將其用作在模塊上安裝覆盆子Pi CM4 Lite系統(tǒng)的平板電腦來測試它。安裝CM4模塊并根據(jù)我的需要配置Raspberry Pi操作系統(tǒng)花費了一些精力，但最終，一切都很好地滿足了我的期望，包括所有功能和冷卻解決方案。主要缺點是WiFi信號相對較弱，并且缺少軟電源按鈕，這將非常方便，但如果需要，您也可以使用菜單將其關(guān)閉。

該公司目前不出售BTT Pad 7的裸板版本，而是在BIQU網(wǎng)站上以129.00美元的價格(https://shrsl.com/41qxi)附帶BIGTREETECH CB1模塊(https://www.cnx-software.com/2022/10/20/bigtreetech-cb1-a-raspberry-pi-cm4-compatible-allwinner-h616-system-on-module/)。如果他們將來提供裸板模型，那么裸板模型可能會花費約99.90美元。我很快就會從樹莓派CM4切換回CB1模塊，將BTT Pad 7連接到3D打印機，并與提供的IMU一起將其用作Klipper pad。

編輯：黃飛

閱讀全文

顯示器(143909) 顯示器(143909)
觸摸屏(121302) 觸摸屏(121302)
散熱器(39518) 散熱器(39518)
樹莓派(110080) 樹莓派(110080)

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