鸿蒙开发板与配套模块介绍实训指导书


1.实训目标 * 理解SPARK-HM-PI开发板及其配套模块的功能和应用领域 * 学习阅读和理解SPARK-HM-PI开发板的原理图 * 掌握SPARK-HM-PI开发板的接口和连接方式 * 了解SPARK的整体组成


2.前置知识 * 基本的电子和电路原理 * 嵌入式系统和开发基础知识 * 鸿蒙操作系统和编程基础知识


3.实训大纲 * SPARK-HM-PI开发板与套件功能介绍 * SPARK-HM-PI原理图解析 * SPARK-HM-PI开发板的接口和连接 * SPARK的整体组成


4.实训资源 * SPARK-HM-PI开发板和配套模块 * 原理图和文档资料 * 计算机和开发环境

实训内容

项目1：SPARK-HM-PI 开发板与套件功能

SPARK-HM-PI 开发板主控为WiFi SoC Hi3861,Hi3861LV100（简称为Hi3861）是由上海海思技术有限公司（简称为海思）设计和生产的一款2.4GHz Wi-Fi SoC芯片，该芯片内部集成了IEEE 802.11b/g/n基带和射频（Radio Frequency，RF）电路。芯片详细数据可参考海思官方资料：https://www.hisilicon.com/cn/products/smart-iot/ShortRangeWirelessIOT/Hi3861LV100

Hi3861关键特性如下

（1）32位高能效RISC-V指令集架构CPU，最大工作频率为160MHz。

（2）内置存储：352KB SRAM，2MB Flash。

（3）32位高能效RISC-V指令集架构CPU，最大工作频率为160MHz。（2）内置存储：352KB SRAM，2MB Flash。

SPARK-HM-PI 开发板内置了多种套件，如电子屏、NFC模块等，并且可通过自己的需求完成更多的开发

项目2：SPARK-HM-PI 原理图

主控板原理图

Hi3861模组内部封装了主控芯片Hi3861及相关的一些外围器件（如晶振、电容、电阻等）。Hi3861芯片内集成了Flash、CPU、SRAM，同时内置了Wi-Fi功能）。其中，Flash用于存放二进制文件代码和配置参数等静态数据，CPU用于执行程序，SRAM用于保存程序运行时的数据。Hi3861芯片的Wi-Fi功能，为应用程序提供了网络连接的能力。

UBS转串口模块原理图

该USB转串口-UART1用以SPARK-HM-PI开发板烧录、调试程序使用。CH340 USB转串口芯片连接了主控芯片UART接口和核心板USB Type-C接口，实现了主控芯片UART接口和核心板USB Type-C接口之间的信号转换，进而实现了串口调试功能。

该USB转串口-UART2用以SPARK-HM-PI开发板与机器人通信使用。

电源模块原理图

通过TLV62569DBVR芯片使USB输入的5V转3.3V,接着给后续的电路供电。

NFC模块原理图

印制电路NFC线圈用于接收NFC信号。NFC模块可以实现NFC的功能，完成“碰一碰”等功能。

项目3：SPARK-HM-PI 开发板的接口

可以通过开发板的拓展接口，外接不同的功能模块电路，实现不同的拓展功能，如图，接入拓展模块点阵屏。

通过40PIN接口，让拓展模块接入这40PIN接口，从而实现拓展功能模块与主控芯片连接。

项目4：Spark 的整体组成

本使用采用Spark机器人作为智能机器人平台，其组成结构如下图所示。Spark机器人包含移动底盘、机械臂、计算主机、运动控制器、触摸屏，以及激光雷达、深度相机等传感器，其组成部件如下图所示。平台结构灵活性高，扩充性强，可根据不同的应用增强或调整所需模块，通过一个平台就能对大部分机器人应用进行实验。软件例程丰富，并在线更新，让开发者可以迅速验证自编写程序。

图 Spark组成结构图图 Spark组成部件图

Spark机器人的主要硬件包括： * 计算主机：Intel NUC主机，安装了Ubuntu操作系统和ROS（机器人操作系统），以及相关Demo源码； * 底盘运动控制器：采用STM32单片机，机械臂运动控制器采用ATmega2560单片机； * 传感器子系统：主要有底盘的轮式编码器与里程计、激光雷达、IMU、深度摄像头、红外墙检和地检、麦克风； * 人机交互子系统；集成7寸的触摸显示屏； * 电源子系统；包含一个15000mAH容量的电池，充电输入为DC 19V，内部提供DC 5V与3.3V电源供电，以及两路DC 12V/3A输出，供外部扩展使用。

评估和反馈

实训项目的完成情况和实验结果
参与者的实际操作和实验报告
实训指导和评估人员的反馈和评价

学习资源和参考资料

SPARK-HM-PI开发板官方文档和教程
鸿蒙操作系统官方文档和学习资源
嵌入式开发教材和学习手册
在线教育平台和视频教程
相关学术论文和研究报告