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物聯網系列:台灣開發製造的神兵利器——UP Board開發版

本篇為「物聯網系列」系列電腦音效子系列第 5 篇:台灣開發製造的神兵利器—— UP BOARD 開發版,主要告訴讀者,台灣是資訊生產製造的大國,也可以自行開發、製造、行銷到全世界的物聯網神兵利器—— UP BOARD 開發版,速度強過 RaspBerry Pi 數倍,有可以安裝 Linux、微軟的 Windows 10 與 Android 作業系統,如此強大的國人製造的開發板,本文介紹讀者了解這塊銷售全世界的當紅炸子雞,下期還會一一介紹安裝、設定、開發系統等文章,請讀者關注本系列。

生產公司

UP Board開發板是由研揚科技 AAEON Technology 所開發而成的嵌入式開發版,讀者可以參照研揚科技 AAEON Technology 官網產品頁面,或參考歐美專屬官網,可以了解 UP Board 是一塊功能強大的嵌入式開發版,也是 Maker 開發物聯網最佳神器。

UP Board生產起源

UP Board 一開始就是從 Kickstarter 募資起家的 x86 開發板,其募資網址:UP – Intel x5-Z8300 board in a Raspberry Pi2 form factor,成功的募集足夠資金,並且也如期上市。

如下圖所示,在設計上非常類似樹莓派(Raspberry Pi),但有一個很特別的地方是它使用了 Intel Quad Core Atom X5-8350 1.44 GHz 的 CPU,最高頻率可達 1.92 GHz,可以運行一般的 Windows、Linux 或 Android 系統,也就是說它其實就是一台迷你的個人電腦,一般電腦上的應用程式都可以直接放在上面跑,不需要更改任何程式碼或重新編譯,這應該是它最重要的優勢之一。

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圖 1 Kickstarter募資網站-UP BOARD 宣傳圖片(資料來源 Kickstarter )

UP Board 產品基本介紹

我們可以在官網,看到他的產品圖片,讀者似乎有似曾相識的感覺,在外觀上非常相似於樹莓派( Raspberry Pi ),其實 UP Board 在外型上不只是相似於樹莓派(Raspberry Pi),連在對外I/O接腳(如下下圖所示),也幾乎完全相容,無怪乎其開發資源,可近乎完全使用樹莓派(Raspberry Pi)的網路資源,但其特點是使用Intel Quad Core Atom X5-8350 1.44 GHz 的 CPU,至使 UP Board 可以橫跨 Linux & Windows 兩大作業系統陣營,來個魚水相容的雙面贏家。

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圖 3 UP BOARD產品圖片(資料來源:UP-BOARD 官網

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圖 4 UP Board GPIO 接腳一覽圖(資料來源 : UP-community.org

如下圖所示,UP-Board 產品功能模組不只把最常需要的 RTC 時鐘模組包括進去,也把水銀電池包括進去,使 UP-Board 產品具有 BIOS 的功能,與既定 BIOS 程序,這對開發者似乎是一大福音,為了加快周邊,進而把 USB 3.0 通訊埠也加入系統膜組之中,連網路也升級到 Giga 速度的等級。

我們可以參考 UP Board 官網,看到其規格強大,我們將其 UP-Board 重要特點列舉如下:

UP board 重要特點:

  • 與多數 Raspberry Pi HAT 相容
  • 搭載 Quad Core Intel CPU 及 Graphic,高性能專業創客板卡
  • 開發社群支援( www.up-community.org)
  • 豐富Linux支援( Debian-Ubilinux, Ubuntu, yoctoLinux )
  • 支援 Windows 10, Android
  • 支援 Ubiworx 物聯網雲端服務架構
  • 可擴充的 IO 整合模組
  • 工業級水準產品(支援 0-60°C 的工業規格寬溫)
  • 專業客製化團隊支援
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圖 5 UP BOARD 產品功能模組(資料來源:UP-BOARD 官網

UP BOARD 外接模組介紹

如下圖所示,我們可以看到 UP BOARD 開發板產品外觀圖。

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如下圖所示,原廠 UPBoard 產品出廠時,所附帶的電源供應器比一般樹莓派用的還要大很多,其輸出電壓為 5 伏特,輸出電流則是可以到達 4 安培,如下圖所示,該電源供應器比 UPBoard 產品還要大很多,不過他雖然大,電量可是說是非常足夠,即使把周邊加上所有感測器,也不會出現電力不足的現象。

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圖 7 UPBoard產品電源供應器

如下圖所示,UP BOARD 產品的插頭是圓形的那種,外徑為 5.5 mm,內徑為 2.1 mm。

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圖 8 UPBoard產品電源供應器接頭

上面有提到,UP Board 開發板內帶有時鐘模組( RTC )用,如下圖所示,黑色圓圓的物體(有的為黃色,不一定是黑色)為 CR2032 電池,主要是提供時鐘模組(RTC)保存時間所用。

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圖 9時鐘模組( RTC )的CR2032 電池

如下圖所示,UP Board 上面有一排 20×2 的 GPIO 排針,其排列方式跟樹莓派非常類似,可與多數的 Raspberry Pi HAT 相容,其 GPIO 排針,可參閱網址的接腳圖,或上 UP Board 的官方網站

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圖 10 GPIO 排針

如下圖所示,UP Board 開發板側面左邊的是 USB 2.0 的序列埠,中間的是 DSI 顯示介面插槽,右邊的則是 CSI 相機介面插槽。

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圖 11 UP BOARD 開發板側面

如下圖所示,UP BOARD 開發板側面最左邊的白色圓紐是電源按鈕,接著是黑色圓形的電源插座與 HDMI 顯示輸出,最右邊的是一個 USB 3.0 Micro-B 的插槽。

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圖 12 UP BOARD 開發板側面

如下圖所示,UP BOARD 開發板側面是 RJ-45 網路孔,提供的 Giga 等級的乙太網路速度,加上 4 個 USB 2.0 的插槽

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圖 13 UP Board 開發板側面

根據官方網址:http://up-shop.org/,UP Board 開發板目前有 16GB、32GB 與 64GB 三種規格可以選擇,記憶體也是分為 1GB、2GB 與 4GB 三種大小。若對詳細的規格不太明白的讀者,可以詢問UP Board 的官方網站客服,網址如下http://www.aaeon.com/tw/contacts/

  • UP Board 接上 GPIO擴充板

如下圖所示,我們可以看到UP BOARD 開發板使用 GPIO 擴充板,使用 40Pins 排線,連接擴充 GPIO 板到麵包板與 UP BOARD 開發板,方便開發者可以進行電路連接與測試。

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圖 14 擴充 GPIO 板連接完整圖

UP Board接上周邊

如下圖所示,我們將 UP Board 開發板接上原廠電源。

圖 15 接上電源

如下圖所示,我們將 UP Board 開發板接上接上 HDMI 螢幕輸出線。

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圖 16 接上 HDMI 螢幕輸出線

如下圖所示,我們將 UP Board 開發板接上鍵盤。

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圖 17 接上鍵盤

如下圖所示,我們將 UP Board 開發板接上滑鼠。

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圖 18接上滑鼠

如下圖所示,我們將 UP Board 開發板接上 7 吋螢幕。

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圖 19 接上 7 吋螢幕

如下圖所示,我們將 UP Board 開發板接上螢幕。

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圖 20 接上螢幕

如下圖所示,我們將電源、HDMI、鍵盤、滑鼠、外接 USB 隨身碟都裝還之後,開機後可以看到下圖開機畫面,代表 UP Board 可以運作正常。

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圖 21 開機畫面

本篇為「物聯網系列」系列電腦音效子系列第 5 篇:台灣開發製造的神兵利器-UP BOARD開發版,主要告訴讀者,台灣是資訊生產製造的大國,也可以自行開發、製造、行銷到全世界的物聯網神兵利器-UP BOARD開發版,下期還會一一介紹安裝、設定、開發系統等文章,請讀者鎖定本系列文章,持續閱讀。

後續筆者還會繼續發表「物聯網系列」系列的文章,在未來我們可以創造出更優質,更具未來性的物聯網( Internet of Thing:IoT)產品開發相關技術。

敬請期待更多的文章。

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曹永忠

曹永忠 (Yung-Chung Tsao) ,目前為自由作家暨專業Maker,專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計,商品攝影及人像攝影。長期投入創客運動、資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域,並持續發表作品及相關專業著作。 Email:prgbruce@gmail.com Line ID:dr.brucetsao 作者網站:https://www.cs.pu.edu.tw/~yctsao/ 臉書社群(Arduino.Taiwan):https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/ Github網站:https://github.com/brucetsao/ Youtube:https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ