將 BeagleBone Black 與電容式觸摸 LCD 顯示器配對，為小型、經濟高效的解決方案創建一個開發平臺。

想要為工業和家庭自動化創建直觀界面的開發人員和工程師通常會尋找按鈕交互最少的 LCD 顯示器。電容式顯示器無需任何按鈕，同時保持交互性。最重要的是，通常需要遠程登錄或更新系統。BeagleBone 與電容式觸摸 LCD 顯示器搭配使用，是用于小型、經濟高效解決方案的開發平臺。

BeagleBone Black 是一個低成本、社區支持的開發平臺。BeagleBone 板被設計為其他開發平臺的開源替代品，允許設計人員或工程師使用 BeagleBone 開始開發，并使用相同的硬件進入他們自己的定制系統。所有的原理圖、布局文件和材料清單都是免費提供的。

該板基于德州儀器 Sitara AM335x 片上系統 Cortex A8 ARM 處理器。處理器內核運行頻率為 1 GHz，具有 PowerVR SGX 530 圖形內核，并連接了高達 512 MB 的低功耗 DDR3L 內存，時鐘頻率為 400 MHz。外圍設備包括多達 65 個 GPIO、一個 USB 2.0 端口、10/100 以太網插孔、一個用于存儲的 microSD 插槽和一個迷你 HDMI 連接器。

BeagleBones 使用稱為“capes”的可堆疊子板連接各種基于社區的開發板，增加了從 LCD 顯示器和電機驅動器到蜂窩調制解調器和 GPS/GPRS 模塊的功能。專為 BeagleBone Black 設計的一系列 LCD 顯示器的一個例子是4D Systems 制造的 GEN4 系列。它們的范圍包括用于直接用戶交互和信息顯示的 4.3、5.0 或 7.0 英寸主顯示器。

這些顯示器提供電阻式觸控 （GEN4-4DCAPE-xxT）、電容式觸控 （GEN4-4DCAPE-xxCT） 和非觸控式 （GEN4-4DCAPE-xx），其中 xx 為 43、50 和 70。可選的外部按鈕板可用于向上、向下、向左、向右、進入/返回、電源和重置或根據用戶要求進行操作。

電容式觸控顯示器配備專業外觀的蓋板邊框，這是一個帶有懸垂邊緣的玻璃前面板，允許使用懸垂玻璃上的特殊粘合劑將顯示器直接安裝到面板中。

入門

要使用帶有 4D Systems LCD 披風的 BeagleBone Black，需要以下物品：

BeagleBone 黑色

4D Systems 4.3“ LCD 顯示器

4D Systems 4.3” 披風適配器

4GB MicroSD 卡

USB 轉 micro SD 卡適配器

5 V、2 A 電源

迷你 USB 轉 USB 數據線

無線鍵盤和鼠標組合（可選）

RJ45 以太網電纜（可選）

BeagleBone 吸引人的特性之一是與設備接口的選項范圍廣泛。用戶只需使用迷你 USB 電纜，即可為開發板供電并使用 Putty.exe 或 Terraterm 等串行接口登錄命令行。默認用戶名是“debian”，密碼是“temppwd”。

或者，BeagleBone 將在主機上注冊為 USB 設備，一旦安裝了正確的 USB 網絡驅動程序，用戶就可以通過板上運行的 Web 服務器界面（Chrome 或 Firefox，Internet Explorer）登錄到 BeagleBone不支持）在http://192/168.7.2 - 參見圖 1。在這個 Web 服務器界面中，可以在 Cloud9 IDE 中用 BoneScript 編寫腳本，這是一個針對 Beagle 系列優化的 Node.js 庫使用熟悉的 Arduino 函數調用。

圖 1. 在 BeagleBone Black 上運行的 Web 服務器界面。

專注于在關閉電源的情況下使用 4D Systems LCD Cape，將 4D cape 適配器連接到 BeagleBone Black。注意正確的方向，不要彎曲任何銷，因為這會損壞斗篷。然后將提供的 30 路 FFC 電纜的任一端連接到 4DCAPE 顯示器。裸露的金屬應朝上，藍色加強板應朝向 PCB，如圖 2 所示。

圖 2. 用于 LCD 顯示器的 BeagleBone Black 4DCape 適配器。

將 FFC 電纜的另一側連接到適配器板，確保暴露的金屬焊盤再次朝上，如圖 3 所示。如果連接任何其他披風，請通過檢查 BeagleBone 原理圖確保沒有引腳沖突。在圖 3 中，可以在 LCD Cape 背面看到一個 EEPROM，該 EEPROM 具有通過 DIP 開關可選擇的 I2C 地址。這可用于解決與任何其他連接的 I2C 設備的 I2C 地址沖突。

圖 3. 4.3“ 4D Systems LCD 顯示器的背面。

BeagleBone 在板載 4GB eMMC NAND 閃存上加載了 Debian 3.8.13，不幸的是，它不包含此顯示器的正確驅動程序或覆蓋。可以更新 Linux 發行版，但需要更長的時間。最快的起床方式是通過本教程將最新版本的 Debian 加載到 4GB microSD 卡（撰寫本文時為 4.4.54）。Debian Linux 發行版的下載可能需要 30 分鐘或更長時間，寫入 micro SD 還需要 20 分鐘才能完成。其他 Linux 發行版，如 Angstrom 和 Android 也支持 4DCAPE，但需要更多的工作才能啟動和運行。

將 microSD 卡插入 BeagleBone 底部的支架中，同時關閉電源。按住 BOOT 按鈕（參見圖 4）并插入 5 VDC 插頭。連接 4DCAPE 的 BOOT 按鈕有點難以使用，但應該可以使用小螺絲刀。4DCAPE 消耗大量電流（GEN4-4DCAPE-43CT 的典型電流為 620 mA），這遠遠超過任何 USB 端口的處理能力，因此需要 5 V / 2 A 外部電源。除非 4DCAPE 適配器板頂部的焊橋跳線被切斷并重新焊接，否則 USB 插孔不會為 4D Cape 供電。

圖 4. BeagleBone Black 外設和按鈕位置。

一兩分鐘后，屏幕應該會閃爍白色，然后可以看到右上角的閃爍光標。在 BeagleBone 通電時將迷你 USB 電纜插入，另一端連接到您的計算機。使用具有以下設置的 Putty.exe 或 Terraterm 啟動串行會話：115200、8、N、1。默認用戶名是“debian”，密碼是“temppwd”。請注意，此時連接了 LCD 顯示器，無法訪問 Web 服務器界面。

啟用圖形界面

電容式觸摸屏在命令行中不起作用，因此使用圖形界面是有意義的。為了激活圖形界面，需要對 /boot/uEnv.txt 文件進行一些小的修改。Vi、Vim 和 Nano 都是可用于編輯此文件的 Linux 命令行文本編輯器。查看命令行文本編輯器 Nano 的初學者指南。

以下命令將打開要編輯的文件：

sudo nano /boot/uEnv.txt

在編輯任何文件之前，建議先創建文件的備份。這可以使用以下命令完成；

sudo cp /boot/uEnv.txt /boot/uEnv-Backup.txt

在 uEnv.txt 文件中找到以下行并將它們更改為以下內容。這會禁用 HDMI 接口，這會與 LCD cape 的某些引腳沖突。

##Beaglebone Black/Green dtb‘s for v4.1.x （BeagleBone White just works.。）

##Beaglebone Black： HDMI （Audio/Video） disabled：

dtb=am335x-boneblack-emmc-overlay.dtb

##Beaglebone Black： eMMC disabled：

dtb=am335x-boneblack-hdmi-overlay.dtb

##Beaglebone Black： HDMI Audio/eMMC disabled：

dtb=am335x-boneblack-nhdmi-overlay.dtb

##Beaglebone Black： HDMI （Audio/Video）/eMMC disabled：

dtb=am335x-boneblack-overlay.dtb

##Beaglebone Black： wl1835

#dtb=am335x-boneblack-wl1835mod.dtb

##Beaglebone Black： replicape

#dtb=am335x-boneblack-replicape.dtb

##Beaglebone Green： eMMC disabled

dtb=am335x-bonegreen-overlay.dtb

進行更改后，保存文件并重新啟動；立即關閉 -r

這可能需要幾分鐘才能重新啟動。或者按下板上的復位按鈕。

屏幕現在應該啟動到圖形界面 Openbox。有一個鍵盤和一個鼠標來與界面完全交互是很有用的，但這并不是完全必要的。只有一個 USB 2.0 端口可用，因此可以使用無線鍵盤和鼠標組合或 USB 集線器。

將以太網電纜連接到啟用 DHCP 的網絡路由器，可以通過 Qupzilla 或 Chromium 獲得互聯網訪問權限。圖 5 顯示了在 4.3” LCD 顯示器上運行的 Qupzilla 網絡瀏覽器。

圖 5. 在 4.3“ 4D Systems LCD 顯示器上運行的 Qupzilla 網絡瀏覽器。

由于屏幕的大小，一些程序只顯示部分窗口。

結論

設置 BeagleBone Black 和 4D Systems LCD Cape 非常簡單，這意味著用戶可以盡快開始開發。最新的 BeagleBone Debian 發行版中提供了顯示疊加層，這很方便。包括下載時間在內的總設置時間總共應少于 90 分鐘。一旦啟動并運行，許多選項都可以通過 Openbox 窗口管理器使用。