开(diao)源(si)神器——友善之臂Nano Pi M1

前言：

在众多开源创客开发板中，树莓派绝对是最经典，最出名的创客神器!其出现引领着一次又一次的创客大潮，这些围绕着树莓派的作品层出无穷，大多数作品更是脍炙人口!其开创的口袋电脑的概念更让其走向世界各地，涵盖了教育，航天，艺术等领域的创新。做为一款经典的开发板，自然也是要接受市场上各种后起之秀的挑战，而在众多挑战者，友善之臂做为国内一家具有多年ARM开发板方案的厂商，其在2015年底推出Nano Pi2在国内各大论坛引起了一股创客大潮，不仅收获了大量优秀的试用贴，更是在业界内留下佳话。时至2016年，随着物联网大潮的进一步掀起，以及前期的群众基础，友善之臂顺势推出了——本期的主人公Nano Pi M1!更低的价格，更便利的开发流程，吸引了像我等diao si进“坑”!

介绍：

Nano Pi M1是友善之臂团队面向创客、嵌入式爱好者，电子艺术家、发烧友等群体推出的又一款完全开源的掌上创客神器，它的大小只有树莓派的大约2/3，可运行Debian、Ubuntu-MATE、Ubuntu-Core、Android等操作系统。其采用了全志高性能处理器Allwinner H3，集成以太网、红外接收、视频/音频输出等接口，支持HDMI、AVOUT视频输出等功能。

尽管体积很小，设计却紧凑美观。Nano Pi M1引出了相当丰富的接口，包括HDMI、以太网、USB-Host、USB-OTG、DVP camera和AVOUT(音频+视频)等。而且集成了板载麦克风，红外接收器，并且兼容树莓派GPIO口，并且拥有独立的调试串口等。

外观图：

Nano Pi M1板子背面照：

从上面两张图片可以看出，Nano Pi M1 PCB布局十分紧凑，走线完美，毕竟板子上的空间寸土寸金啊，为了在这个小小的身体上集成众多的资源不是一件容易的事情，像以太网接口，USB以及HDMI接口等，都需要“巨大的”面积，几乎占了整个Nano Pi M1板子二分之一的空间，可想而知，这块板子在进行PCB Layout的难度是很高的!从元件的紧密有序的排列，各个接口严谨地按放至板边，估计都要硬件工程师十分头疼哈!从最终的效果来看，这个板子用“麻雀虽小，五脏俱全”来形容一点也不为过。

板子资源：

CPU：Allwinner(全志) H3, Quad-core Cortex-A7@四核1.2GHz

GPU：Mali400MP2@600MHz，支持OpenGL ES2.0等

内存：DDR3 RAM：512MB/1GB(对应¥79/¥99)

网络：10/100M以太网

音频：3.5mm耳机座/Via HDMI

麦克风：板载麦克风

红外：板载红外接收模块

USB Host：USB2.0 Type A x 3

TF卡座：1个

MicroUSB ：支持供电和数据传输，有OTG功能

视频输出: HDMI 1.4;最高支持1080P的视频输出

DVP Camera接口：[!--empirenews.page--]24pin，0.5mm间距竖直贴片FPC座，兼容树莓派原版FPC座

调试串口：4Pin，2.54mm排针

GPIO： 40pin, 2.54mm间距，完全兼容树莓派的GPIO

按键：电源按键x1，复位按键x1

OS支持: u-boot，Debian，Ubuntu-MATE，Ubuntu-Core

从上图可以看到，Nano Pi M1上面已经集成了ARM开发板常见的外设资源，如：GPIO口、调试串口、LED、按键、USB接口等。相信通过这些外设我们可以十分便利地上手这款开发板，从我们常见的点亮一盏LED开始，十分有利于那些从事MCU开发的转手到Linux的开发上来。如果你没有前面的开发基础，那也不要紧，官方提供各个模块开发的Demo例程，哪怕你只懂得软件也能十分便利的进行开发。这也是开源魅力所在吧!

GPIO接口资源：

与Arduino、RespberryPi2对比：

既然是开源神器，那么自然少不了跟传统热门的开源硬件进行对比。以下是引自官方的对比图：

从上面可以看出，Nano Pi M1仅是树莓派2的三分之二大小，甚至还小于传统的单片机开发板Arduino，但是从资源上来看，Nano Pi M1拥有跟Respberry Pi2一样的硬件资源，包括Camera FPC接口，HDMI，USB等，而这些资源却是传统单片机开发版所不具备的。而从价格上来看，Respberry Pi2需要200+软妹币，而M1却只需要79元(淘宝价)!低廉的价格，高配的硬件资源，简直是开发板界的“小米”，难怪被称为“diao丝神器”，你懂的!

烧写系统、上电：

准备工作：

1、Nano Pi M1主板

2、microSD卡/TF卡: Class10或以上的 8GB SDHC卡(用于系统的“硬盘使用”)

3、一个microUSB接口的外接电源，要求输出为5V/2A(建议此规格的手机充电器)

4、一台支持HDMI输入的显示器或者电视(非必要，后文将描述利用VNC进行远程登录的方法，不再需要HDMI显示器进行GUI桌面的显示!当然，做为Linux方式的开发，界面神马的都是次要啦。)

5、烧录系统必要的软件工具(基本上是一键烧写)：

5.1、Win32diskimager(Windows平台下的Debian系统烧写工具，Linux平台下可以用dd命令烧写Debian系统)

5.2、HDDLLF.4.40.exe(Windows平台下用于格式化TF卡的工具)

PS：上述软件的下载地址：

https://pan.baidu.com/s/1dF7HL0P#path=%252FNanoPi-M1%252Ftools

烧写过程：

1、首先，打开Win32diskimager，它会自动扫描你的U盘，PS：盘符别选错了，否则会被格式化。

2、选择你需要烧录进去的系统，笔者选择的是官方的Debian镜像。

3、确认盘符跟镜像文件没问题后，点击Write即可，等待几分钟便可以烧写成功了!如下图所示：

烧写成功的界面：

接着，我们打开Windows自带的磁盘管理，看到如下图所示的界面，即表示烧写系统成功了!

PS：因为Linux的文件系统跟Windows不一样，所以图中虽然分成了好几个区，但只有一个盘是在Windows上是可见的。

远程VNC登录：

由上文所述可知，由于板子自带了HDMI口，可以接至HDMI显示器进行显示，但对于我等diao丝来说，这么“贵重”的器件不一定有哇!那么，要登录Linux系统界面，可以通过VNC进行登录，这样不仅节省了一部显示器，同时，操作串口，或者在VNC下进行Terminal的操作都使用相同一套键盘鼠标，也省事儿![!--empirenews.page--]

本篇是以烧写好Ubuntu Mate的板子进行操作，Debian系统的操作一致。

首先，搭建好环境，通过TTL串口模板跟开发板相连接，接好网线、电源等等，然后打开Putty类终端软件：波特率115200。

给板子上电后，可以从终端里面看到输出息，如下：

用户名：root或者fa

密码：都是fa

看到，图中信息说明我们的Ubuntu系统已经正常运行了!

接下来，我们只要接确认我们的网络正常了就让板子先更新一下软件源吧!

输入命令：

ifconfig

看到Nano Pi M1板子能正常获取到路由器的IP，即表示网络连通了，我们还可以通过ping www.baidu.com 等方式验证网络的畅通性。

接着，执行：

sudo apt-get update

让板子自动更新软件源即可。

网络正常情况下，3到5分钟就可以更新成功了，具体还是视网络情况而定啦!

经过上述步骤，Ubuntu mate系统已经安装就绪了，接下来我们就要将Ubuntu 熟悉的界面弄出来了!

接着，继续敲入命令：

sudo apt-get install vnc4server

接着安装桌面环境：

sudo apt-get install gnome-panel

接着，启动vnc4server,输入vnc4server此时系统会提示你输入密码，在通过客户端链接时将会用到这个密码。

最后安装：

sudoapt-get install xrdp

为了配合Windows自带的远程桌面软件进行使用。

一切准备就绪，我们打开Windows自带的桌面软件，如下图所示：

若上述步骤操作正常的话，就会看到以下界面：

同样地，我们输入用户名跟密码即可!

接着，我们就能看到我们所熟悉的Ubuntu桌面了!

至此，我们的目的实现了，不再需要一个显示器，直接利用我们的电脑外设就通完全操作了，包括我们的串口终端等，是不是十分便利，而且成本低，十分适合我等diao丝啦!

题外话：

与Windows或者OS X不同，Linux阵营拥有大量桌面环境方案供大家选择，而这些方案亦各自拥有不同的外观设计与功能定位。常见的有：Ubuntu的GNOME，Unity，Lxde等。

笔者以Lxde为例，按上述步骤安装后，得到的效果如下：

有兴趣的朋友，可以多尝试其他Linux优秀的桌面环境!

总结：

近年来，随着智能化浪潮的到来，智能化设备的开发也进入了快速发展的阶段。服务器上，有着大型计算中心为广大开发者提供云服务，为智能化提供数据与大型计算服务支持;终端设备上，便携、低功耗的嵌入式设备无疑已经被推上了风口浪尖。

随着单板PC的普及、嵌入式系统的壮大、ARM架构的升级、各厂家SOC的迭代，嵌入式单板设备已经转变为了学习嵌入式Linux系统、开发嵌入式设备的绝好的核心板。

而在众多开发板中，我们的Nano Pi M1既在前辈的名声下发扬光大，又在各大创客手上擦出不少炫丽的火花，其低价高配的高性价比确是打开市场大门的一块敲门砖，对于大多数学生，入门级的开发者来说，Nano Pi M1确实不失一个好的选择，对打好Linux基础，进阶更深的开发，是一块不错的板子。

但凡事没有绝对完美，像Nano Pi M1外设的资源并没有传统ARM开发板那么多，都需要自己去额外购买，但我们可以利用MCU开发过程用的模块进行移植等，使我们手上的资源真正物尽其用咯。

最后再说一点，就是M1还有一个缺点就是发热严重，在小编的22度的空调下，CPU的温度还是达到40+度，最后还是去官网再购买个散热片加小风扇吧!

NanoPi M1资源汇总：

原理图：

http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/6/68/NanoPi-M1-1603B-Schematic.pdf

尺寸图：

http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/a/ad/NanoPi-M1-1603-dimensions%28dxf%29.zip

官方百度云资源：

https://pan.baidu.com/s/1dF7HL0P

全志H3芯片Datasheet:

http://wiki.friendlyarm.com/wiki/images/4/4b/Allwinner_H3_Datasheet_V1.2.pdf

USB WIFI使用手册：

http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/Matrix_-_USB_WiFi/zh

Github software source源：

https://github.com/friendlyarm/h3_lichee

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