華碩Tinker Edge-T在Donkey Car的應用—上篇(Tinker Edge-T操作介紹)

Google以TPU架構推出Coral Dev-Board的單板電腦與Coral USB Accelerator運算加速棒後,在支援Tensorflow-Lite的運算效能上獲得很好的表現。

(其相關的應用與安裝的詳細介紹文章,請參考以下Cavedu技術部落格的各種教學文,網址如下:https://blog.cavedu.com/?s=CORAL)。

華碩獲得Google授權生產支援Coral TPU運算的Tinker Edge-T單板電腦,Tinker Edge-T是一款參考Google Dev Board設計的單板電腦,基本上相關的硬體教學資訊都可以在https://coral.ai/docs/dev-board/get-started/參考到,Tinker Edge-T基本上和Google Coral Dev Board在各種作業系統的操作方式基本上是幾乎一樣的,教學網站上的範例基本上也幾乎都可以在Tinker Edge-T上操作。

作者/攝影曾俊霖
時間約4小時
難度

中等

材料表
  • Tinker Edge-T
  • Donkey Car遙控車車體(含電池與充電器)
  • 羅技C270 Webcam
  • 18650鋰離子充電電池3枚
  • 18650鋰離子充電電池3串可充電電池盒
  • AC110V轉DC 12V / 4A 電源供應器
  • Donkey Car固定車體架(雷切或3D列印製成)
  • DC電源插頭(5.5-2.5mm)
  • PCA9685 I2C 16通道PWM控制器

Tinker Edge-T的電路板 (左) 與Google Coral Dev Board (右) 的外型比較

從電路外型來看,基本上可以看出在散熱片下的便是Coral的TPU運算核心的位置,兩者都採用了HDMI的視訊輸出,也都具備有線網路RJ-45的接頭母座,兩者都採用了和Raspberry Pi相仿的外型與固定螺絲孔位。

Tinker Edge-T也都採用了和Raspberry Pi相仿的GPIO埠格式,因此在IO模組的選用上,便可以和大多數的Raspberry Pi擴充模組相通用,這對於後續的Donkey Car的硬體安裝,便能方便相互參考,並且採用相似的控制驅動方式,ASUS對於Edge-T的設計也頗為貼心,基本上不同屬性的GPIO接腳,便會採用不同的顏色底座進行區別,這樣可以防止誤接接腳的問題產生。

Tinker Edge-T和Coral Dev Board在電源供應的方式是有明顯的差異,Tinker Edge-T採用了DC電源接頭5.5-2.5mm的規格,並且必須供電12V,這和Dev-Board採用USB Type-C  5V供電是有差異的,這也會讓Donkey Car在設計電源的時候,必須針對這部分的供電進行重新設計。

本次設計Donkey Car的供應電源基本上是採用鋰離子充電電池18650串聯3枚產生約12V左右的電壓,使用的是可進行串聯充電的18650三串電池盒,透過這個電池盒對Tinker Edge-T供電。

Tinker Edge-T的電源啟動基本上是採用所謂的待機啟動的方式,啟動電源的開關基本上是採用無段按鈕開關進行設計即可,基本上只要把下圖黃色框起的位置的2Pins排針短路即可啟動Tinker Edge-T,請注意2Pins的排針是靠近電路內側的2Pins排針,記得不要接錯了,在按下啟動按鈕後,電路板上的LED便會亮起,透過電路板上的LED亮起的數量,便可以大略預估目前的電壓高低狀況。開機後風扇會轉,等到風扇停了,應該就會看到HDMI螢幕的畫面。

安裝Linux-Debian作業系統在Micro SD-Card記憶卡

Tinker Edge-T的作業系統基本上可以安裝在內建8GB的eMMC記憶體中,但這次我們將在Micro SD記憶卡上安裝作業系統,以利後續各種套件程式的安裝無容量限制之虞。

安裝作業系統到Micro SD-Card必須將Tinker Edge-T的指撥開關進行正確的設定,指撥開觀的位置基本上在電路板的背面,四個開關分別編號為1、2、3、4,若要設定為Micro SD-Card開機,則指撥開關的設定順序為ON、OFF、ON、ON。

開機選擇指撥開關設定
Boot modeSwitch 1Switch 2Switch 3Switch 4
Serial downloadOffOn[Don’t care][Don’t care]
eMMCOnOffOffOff
SD cardOnOffOnOn

Donkey Car所使用的Micro SD-Card 作業系統

基本上Tinker Edge-T在Donkey Car專案採用的作業系統是Linux Debian,以下提供這次為Donkey Car專案所製作的映像檔超連結:http://gg.gg/tinker_edge_t_donkeycar

本次Donkey Car專案是以Win32DiskImager這套軟體進行燒錄,Micro SD-Card 容量請採用8GB以上,先在個人電腦上燒錄作業系統,再將Micro SD-Card移至Tinker Edge-T的記憶卡插槽中。

本次專案所製作的作業系統內含有OpenCV、Tensorflow、Donkey Car等相關控制套件程式,Donkey Car相關安裝參考網址如下:http://docs.donkeycar.com/

由於Donkey Car在操作的過程需要採用Wi-Fi的方式去進行遙控,因此必須在終端機下去設定相關Wi-Fi的參數環境,相關設定流程請參閱雲端硬碟超連結中的「Tinker_Edge-T自動連線多個WiFi網路.docx」檔案的內容即可。

Donkey Car的遠端連線則是以SSH的方式進行,相關的設定流程請參閱雲端硬碟超連結中的「Tinker_Edge-T之SSH連線設定.docx」,透過SSH便可以透過MobaXterm進行遠端連線控制,MobaXterm軟體的官網下載連結如下:https://mobaxterm.mobatek.net/

好了,「上篇」有關Edge-T的基本操作介紹就到這裡告一段落,筆者預計在「中篇」安排Donkey Car軟體與硬體的相關安裝與Donkey Cary在Tinker Edge-T控車流程,以及在「下篇」安排Donkey Car的人工智慧模型的訓練與推論應用,敬請各位讀者拭目以待囉!

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