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2024年12月30日月曜日

USBツインチャージャーをUSBハブに改造してみた

100円ショップのセリアに行ったらUSBツインチャージャーがまだ売っていたので買ってきた。USBのメス端子取り用に前に買った記憶が…

パッケージは昔と変わって袋になっていた。

パソコン専用らしい。2ポートUSB充電器とかも売っているのに未だに使う人いるのかね…

充電遅いだろうし。

基板が紙基板じゃなくなくなっていて、しかも両面になってる。蓋は接着されてないのでカッターみたいなものを隙間に入れて少しずつ開ければ簡単に開けることができる。

メス側はデータ線の部分に分圧抵抗が入っていて、充電専用になっていた。

こんな形状でUSB2.0ハブも出ていたり、更にはOTG対応のやつも売っていたりするのでこの前購入したSL2.1Aのあまりを利用してUSBハブ化してみることに。

まずは分圧抵抗8個全部取っ払う。

そんでもってSL2.1Aにクリスタルを直結して、さらには10uFコンデンサを3つ直接つけてしまった。

あとは各端子に前回の回路図同様にポリウレタン銅線で配線した。

空中配線なんだけど各USBの配線はD+とD-を近づけて配線するようにした。逆にポートごとには離したほうがいいかも？

とりあえずこれで更に小さなUSBハブが作れたのでLuckfox用に使おうと思う。TypeC対応にしてOTGもつければもっとLuckfoxをスマートに使えるようになりそう。

2024年12月29日日曜日

USB1.1ハブをUSB2.0ハブに改造してみた。

この前購入した3ポートUSBハブが実はUSB1.1 Full Speed(12Mbps)までしか対応していなかったのでUSB2.0 High-Speed(480Mbps)に改造してみた。確かにUSB2.0 Full Speedとして認識したら気が付かないよこれ…

気がついたのはUVC対応のWebカメラ、C270をLuckfox Picoに繋いだときにv4l2-ctlで対応解像度を調べたときに800x600までしか出なかった(いつも1280x720まで出ていたのに…)
C270はUSBのスピードで対応解像度を変更してるのかな。

このUSBハブは同じ形状で、USB2.0が3ポートのものと、1ポートだけUSB3.0ポートのものがあって、前にUSB2.0のみ対応のやつを買ったときはちゃんとUSB2.0対応のSL2.1AというコントローラICが乗っていた。今回購入したUSB3.0版は、USB1.1のMW7211AというICだった。調べてみるとHS8836Aが乗ってるバージョンもあったみたいで、こちらはUSB2.0 High-Speed対応のICらしい。どちらもUSB3.0は1ポートしか無いのでUSB2.0の配線だけハブICを経由して、ほかはPC側の端子に直結されていた。

ちなみにMW7211AとHS8836Aはほぼピンコンパチで、MW7211の9番Pinと12番PinはNCになっている。なのでHS8836A(480Mbps)用に基板を作ればMW7211A(12Mbps)も乗っけられる…
今回購入したハブもそんな配線になっていて、そのままHS8836Aを乗っければ動きそう。ほかのMW7211A搭載ハブとかだとR1の100kΩが未実装だったりするけど、今回の基板はそのまま載ってるし。もともとHS8836Aで生産していたけどバレないから安いMW7211Aに変更したのかな…コンデンサも測定すると10uF品が実装されるし。(MW7211Aの推奨回路では4.7uF)

HS8836Aをそのまま買ってきて乗っけても良かったんだけど、他のUSB2.0ハブが12MHzのクリスタルを外付けしてるのに内蔵クロックなのが気になったので前のハブと同じSL2.1Aを購入してみた。こっちのほうが安かったし。アリエクで5個で145円(送料込み)
クリスタルはジャンクボードから取り外した2.5x2.0のやつ。4PinあるけどECSのデータシートとか見ると対角のGNDピンはメタルカバーにつながってるだけみたいなのでとりあえずクリスタルの2pinだけ繋いだ(ディスクリートだとそうだしね)

SL2.1Aは出力側はMW7211Aと同じなんだけど、右側が結構違うのでパターンカットとかジャンパーしないといけないのが面倒かな。

クロックはそのままICに直接ハンダしてしまった。

使わないピンはカプトンテープを基板側に貼り付けて対応。USBの入力のパターンは一個ずらさないといけなかったので適当な導線の1本だけ取り出してハンダした。

一応10uFは秋月の2012 6.3V 10uFが残っていたので全部乗せ換えておいた。電源の保護用と思われる抵抗(4.7Ω)もそのまま活用できた。

USBで繋いでみると無事認識。VID_1A40&PID_0101ってなってるので前回購入したUSB2.0バージョンといっしょになった。これでHigh-Speedが使えるようになったのでようやくLuckfoxで使うことができる！(WiFiもUSBドングルを使っているのでさすがにUSB1.1は…

ついでにUSBポートのシールド部分も全部ハンダされてなかったので追加でハンダして完成。これで多少は頑丈になったかな。

2024年12月28日土曜日

KTV-FSPCIE(MX版)を追加購入してみた。

KEIANのKTV-FSPCIEのMX版の中古が出ていたのでもう一枚ポチってみた。

シリアルナンバーがわからなかったけど、チューナICとしてMXL136が載ってるタイプのKTV-FSPCIEは見た目でわかるしISDBT-6005_V1Bって刻印が入っていたので大丈夫だろうということで…
R19も除去済みみたいだったし。

届いてみるとシリアルナンバーはK1108だった。製造コードも1139(2011年39週)で前回購入したK1107の2ヶ月後ぐらいっぽい。見た目は全く同じだった。USBで接続するとVID_0511&PID_0029ってなっていたのでKTV-FSUSB2N化済みだった。念の為R19には0Ω抵抗をはんだ付けして書き込み禁止に戻した。

USBケーブルはマルツでZL2001-4PSを買ってきて自作した。バッファローコクヨサプライのBSW3K03Hっていう昔のWebカメラのUSBケーブルをカットして作ろうと思ったら中身のケーブルの色が通常のUSBケーブルとまったく違う…
テスターで測定したらオレンジがVBUS、緑がD-、青がD+、白がGNDという変な配色。通常はVBUSは赤、D-が白、D+が緑、GNDが黒なので特に緑がややこしい。とりあえず付属のケーブルを見ながら作成した。写真はGNDが黒になっているけど、シールド線と白いケーブルを束ねて熱収縮したから黒くなってる。
通常のUSBケーブルの配色で作りたい人は前回の写真を参考にするか、付属のケーブル通りに配線すれば良い。

とりあえずWindowsで動作確認。デバイスドライバはZadigでインストールした。BonDriver_FSUSB2Nで無事うごいた。あとはラズパイの録画環境に追加してBonDriver_Mirakurunで動かそうかな。

消費電力を測定してみたらUSBで指した瞬間は40mA、テレビ視聴中は170mA、TvTestを終了すると10mAまで下がった。一回起動してから終了するとスタンバイモードにでもなるのかな？この価格帯ではやはりCATVパススルー環境ではかなり感度が良いのでMX板一択だなぁ。

2024年12月21日土曜日

Luckfox Pico MiniでGPIOを使ってみた。

Luckfox Pico MiniをWiFiに繋いだり、USBのカメラを使ってみたり、Linuxマシンとして使ってみたけど、せっかくGPIOがついてるのでGPIOを使用してみた。

LuckfoxのGPIOはファイルシステム上で通常のファイルのようにいじれるデバイスドライバが入っているので/sys/class/gpio/の中でcatコマンドとかechoコマンドでGPIOを操作できる。Linuxが動くSBCなら結構普通の実装かも。

とりあえずLuckfox Pico MiniにはLEDが２つついていて、片方はステータス表示用のLEDになっているけど、もう片方は未使用なのでLEDがつながってるGPIOを操作してみる。

LuckfoxのGPIOは公式Wikiで紹介されてるピンアサインを見るとわかりやすいかも。使われてない方のLEDはGPIO1_A2につながっていて、Linux上だとGPIO34になっている。図には両方書いてあるんだけど。Linux上のデバイスファイル名の算出方法も下の方に書いてあった。GPIO1_A2の場合は"バンク1 x 32 + （グループ0 x 8 + 2)"で3４になってるっぽい。グループはA、B、C、Dと4つあってそれぞれ0、１、２、３。

さっそくGPIO34を操作してみる。

echo 34 > /sys/class/gpio/export
echo out > /sys/class/gpio/gpio34/direction
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio34/value

こんな感じでGPIOを有効にして、出力に変更して、HIGHを出力するとLEDが点灯した。一旦出力に消灯する場合は

echo 0 > /sys/class/gpio/gpio34/value

とすればLEDが消灯する。

シェルスクリプト内に入れて実行すれば動作確認用LEDとして使用できるので、とりあえず起動時にudevadm triggerをするスクリプトが動いてるかどうか確認するために使用してみた。やっぱりLEDが点灯するとわかりやすいので便利。
他のピンもluckfox-configでペリフェラルに設定していなければこんな感じで普通のGPIOとして使用できる。

次は入力を試してみる。

Luckfox Pico MiniにはUSBで書き込みするためのBOOTボタンが一つ付いてるのでそれを使えないかどうか試してみた。起動時にボタンを押すと書き込みモードで起動するけど、起動したあとは何も使われていないのでもったいないし。

回路図がダウンロードできるのでLuckfox Pico Miniの回路図を確認するとBootボタンはRecoveryとして表記されていて、GPIO4_C0_z(SARADC_IN0)につながってるっぽい。先程の計算式だとGPIO4_C0は"バンク4 x 32 + （グループ2 x 8 + 0)"でGPIO144としてBuildroot上で使用できるはず…

echo 144 > /sys/class/gpio/export
cat /sys/class/gpio/gpio144/value

としてみると1が帰ってきた。確かに回路図上1.8Vにプルアップされているのでボタンを押していない状態は1になるはず。デフォルトでinだったのでdirectionは変更していない。
ボタンを押したまま、もう一度

cat /sys/class/gpio/gpio144/value

してみると0が帰ってきた。ちゃんとボタンが使えてる！

BOOTボタンをシャットダウンボタンとして使ってみた。

#!/bin/sh

GPIO_PIN=144

echo "$GPIO_PIN" > /sys/class/gpio/export
echo "in" > /sys/class/gpio/gpio$GPIO_PIN/direction
echo "1" > /sys/class/gpio/gpio$GPIO_PIN/active_low

while true; do
    VALUE=$(cat /sys/class/gpio/gpio$GPIO_PIN/value)
    
    if [ "$VALUE" -eq 1 ]; then
        echo "$GPIO_PIN" > /sys/class/gpio/unexport
        halt
        exit 0
    fi
  
    sleep 0.1
done

これをpower.shとして保存して"chmod 755 power.sh"して実行可能にする。とりあえず動作することを確認。自動起動させてからミスると永遠にシャットダウンするスクリプトになりかねないので注意。

自動起動させるためにこの前WiFiに繋いだときに作った/etc/init.d/S99xの中にこのシェルスクリプトのパスを追加した。

これで常時ボタンの状態をポーリングして押されたらhaltしてくれる。

とりあえずBootボタンをシャットダウンボタンとして使えるようにできた。

Pythonのほうでもperiphery使ってGPIOをポーリングでは使えたんだけど、メモリ使用量がシェルスクリプトの3倍ぐらいだったので今回はシェルスクリプトにしてみた。Eventが使えるとまた違うのかもしれないけどpollしか使えなかったので…

2024年12月15日日曜日

給電専用USB Type Cコネクタを使ってみた。

Padavanファームを入れたWT3020が意外と便利で、USBメモリをWiFi経由で使ったり出張先で広告ブロックルータとして使ったりしていたんだけどこれだけのためにMicroUSBケーブルを持ち歩くのも嫌なので改造してみることに。USB Type CからmicroUSBの変換アダプタとかも使ってみたんだけどなんか端子に負荷がかかってそうで嫌だし…

新幹線の中でWiFiを中継したり(セキュリティーソフトでCaptive Portalが開けないPCの場合はこいつを経由してiPhoneからログオンして繋いでた)するときはモバイルバッテリとかからも給電することを考えてPDからも給電できるようにちゃんとCC1とCC2付きの端子にした。

給電専用Type Cコネクタは複数あるようで、2Pinのものは簡単で良さそうだけどUSB A→USB Type Cケーブルじゃないと電源が供給されなかったりするので今回はハンダが簡単そうな6Pタイプにした。

この6Pinタイプは真ん中の２つがCC1 CC2になっていて、外側両側がGND、あと残った２つの端子はVBUSになっている超簡単な端子。これなら基板がなくても簡単に実装できそう。

まずはMicroUSB端子を剥がす。これはスルーホールがついてるタイプだったので少し大変だった。一部パターンが剥がれたけど使わないところなのでOK。

TypeCコネクタは逆さまに取り付けることに。MicroUSBのパターンのところはVBUSとGNDしか来てなかったのでカプトンテープで絶縁しておいた。固定はスルーホールの反対側からハンダを流してハウジング自体にハンダする形にした。一応ハウジングには超薄く予備ハンダをしておいて、裏側からスルーホールに新しいハンダを流し込むと無事固定された。
あとはGNDとVBUSを配線して、CC1とCC2とハウジングのところに1005の5.1kΩ抵抗を取り付けた。写真では超見づらいけど抵抗が２つついてる。

ハウジングを少し削ったら完成。

これでUSB Type Cから給電できるようになって持ち運ぶケーブルが減らせる！PDの充電器でも無事動作した。こうやってmicroUSB給電タイプのデバイスはどんどんType Cにしていきたいな。

2024年12月10日火曜日

iwdでAPモードを使ってみた。

LuckfoxのBuildrootでWiFiに自動で接続できるようにするためにwpa_supplicantをやめてiwdにしていたんだけど、hostapd不要でAPが建てられるらしいのでiwdだけでSoft APを試してみた。

/etc/iwd/main.confの中でEnableNetworkConfigurationがtrueになってるとDHCPでIP割当まで自動でやってくれるらしい。デフォルトでtrueになっていた。

まずはAP用の設定ファイルを作成。

/var/lib/iwdの中にapという名前のフォルダを作って、AP名のコンフィグファイルを作成する。今回はluckfoxというAP名にしたかったのでluckfox.apという名前でファイルを作った。

[General]
Channel=1
DisableHT=false

[Security]
Passphrase=12345678

[IPv4]
Address=192.168.4.1
Gateway=192.168.4.1
Netmask=255.255.255.0
DNSList=192.168.4.1

luckfox.apの中身はこんな感じ。

あとはWiFiアダプタをapモードにしてapをスタートするだけ。

iwctl device wlan0 set-property Mode ap
iwctl ap wlan0 start-profile luckfox

これでSoft APが立ち上がる。

5GhzにするにはChannelを36以上に設定すればいいらしいけど"Argument type is wrong"って出て設定できなかった。ちなみに/etc/iwd/main.confにはCountry=JPを追加してある。LuckfoxのSDKでインストールされるバージョンは2.3だった。

PCから接続してみるとLuckfox側のWiFiドングルがRTL8821CUでもRT3070でもおなじ11Mbpsで繋がるのでなにか設定があるのかな？と思って試しにAndroidのNet Analyzerで確認してみると、b11/n150で40Mhz,WPSで立ち上がっていた。
そんでもってAndroidで接続するとWiFi4で150Mbpsで接続される。ということはPC側のRZ608との相性かもしれない？試しにPCにWLI-UC-GNを繋いで接続すると150Mbpsとして確認できた。g54がないことによるかもしれない？

通常のStationモードに戻す場合は

iwctl device wlan0 set-property Mode station

でもとに戻すことができる。
手軽にAPモードを使えるのは便利。

2024年12月9日月曜日

Luckfox Pico Mini BでUSB LANを使ってみた。

USB WiFiドングルをホットプラグ対応にして自動でWiFiにつなげるようにしたのでLANケーブルを取り外してしまったんだけど、たまーに有線LANが欲しくなるのでUSBで接続できるようにしてみた。
ピンヘッダを付けてもいいんだけど端面スルーホールに端子をつけるのは折れそうで怖いし…

USBドングルはだいぶ前に購入したUSB208B NO.:8150ってやつがあったのでとりあえずこれを動かせるようにしてみようかなと。

見るからに怪しいし、8150って書いてあるのにVID PIDは0bda:8050で中身のチップはRTL8152Bという。とりあえずチップに合わせてrtl8152のカーネルモジュールをビルドしてみる。

Ubuntu上のLuckfoxのSDKで

cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel
cp ./arch/arm/configs/luckfox_rv1106_linux_defconfig .config
make ARCH=arm menuconfig

RTL8152/RTL8153を選択してSave

make ARCH=arm savedefconfig
cp defconfig ./arch/arm/configs/luckfox_rv1106_linux_defconfig
cd $HOME/luckfox-pico
./build.sh driver

そんでもって、ドライバだけをビルドする。

cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/out/kernel_drv_ko

の中にカーネルモジュールが出来上がるのでこの中のrtl8150.koを保存しておく。
これでUbuntu上の作業は終了。

次にLuckfox Pico Mini Bを起動して今回はWinSCPでファイルを転送することにした。

/oem/usr/ko

の中に先ほど保存したrtl8150.koを転送する。
次に

/lib/udev/rules.d

の中にある61-usbdevice.rulesを開いて下の2行を追加。

ACTION=="add", ATTR{idVendor}=="0bda", ATTR{idProduct}=="8050", RUN+="/sbin/insmod /oem/usr/ko/r8152.ko"
SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", ENV{INTERFACE}=="eth*", RUN+="/sbin/udhcpc -i %E{INTERFACE}"

あとは

udevadm control --reload-rules

すれば完了。

自動でeth1が上がってくるためにこうしたけどなにか間違ってるかもしれない？
たまに繋がらないことがあるのはアダプタが悪いのか設定が悪いのか…

これでWiFi関連をいじくるときにしくじってログオンできないことが無くなりそうなのでとりあえずいいかな。

2024年12月8日日曜日

Buildrootでiwdを使ってWiFiに自動で接続する。

Luckfox Pico Mini BでRalink RT3070やRealtek RTL8821CUを使ってWiFiに接続できたのは良いんだけど、起動時や途中で抜き差ししても自動で接続させたい。
カーネルモジュールの読み込みはudevでうまく動いたんだけど、ifupdown-scriptsのほうが組み込まれているためか、interfacesでallow-hotplugが使えなかったので他の手法を試してみることに。

wpa_supplicantの代替ということで、iwd (iNet Wireless Daemon)を試してみた。これはWiFiが切れたりしても自動で再接続してくれるし、hostapdいらずでAPモードも使えて便利そう。

Luckfox Pico Mini Bはフラッシュメモリが128MBなんだけど、色々入れすぎて容量がいっぱいになってしまったのでこの前入れたwpa_supplicant、iw、wireless toolsは削除して、iwdだけにしてみた。iwdはカーネルのCrypto APIの関係でカーネル側も変更が必要だった。

Ubuntu上のluckfoxのSDKで

cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel
cp ./arch/arm/configs/luckfox_rv1106_linux_defconfig .config
make ARCH=arm menuconfig

メニューから選択してくのは面倒なので一旦Saveして閉じて
このディレクトリにある.configを開いて下記を全部yにする。

CONFIG_CRYPTO_USER
CONFIG_CRYPTO_USER_API_HASH
CONFIG_CRYPTO_USER_API_SKCIPHER
CONFIG_KEY_DH_OPERATIONS
CONFIG_CRYPTO_ECB
CONFIG_CRYPTO_MD5
CONFIG_CRYPTO_CBC
CONFIG_CRYPTO_SHA256
CONFIG_CRYPTO_AES
CONFIG_CRYPTO_DES
CONFIG_CRYPTO_CMAC
CONFIG_CRYPTO_HMAC
CONFIG_CRYPTO_SHA512
CONFIG_CRYPTO_SHA1
CONFIG_RFKILL

WiFi関連のためにmにしてあとから読み込んでいたのもあるんだけどinsmodしても認識されなかったのでyにして組み込んでしまった。

make ARCH=arm savedefconfig
cp defconfig ./arch/arm/configs/luckfox_rv1106_linux_defconfig

savedefconfigして次はアプリケーションの設定。

cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/buildroot/buildroot-2023.02.6/
make menuconfig

ここからwpa_supplicant、iw、wireless toolsのチェックを外して、iwdのチェックをいれる。

make savedefconfig
make clean
make

make cleanをしてしまったのでここで25分ぐらいかかった。make cleanしないとアプリケーションが消えないから容量が…

cd $HOME/luckfox-pico
./build.sh lunch
./build.sh

あとはビルドして書き込み。

luckfoxを起動したらluckfox側での作業。

udevでWiFiドングルが自動で読み込まれるようにまずはシェルスクリプトを編集する。
/oem/usr/koの中にinsmod_wifi.shがあったのでこれを書き換えた。ない場合は作ればいいかも。実行権限つけるの忘れずに。

#!/bin/sh
cmd=$(realpath $0)
_DIR=$(dirname $cmd)
cd $_DIR

export PATH=$PATH:/oem/usr/ko/

#RTL8821CU
if [ $1 = "8821cu" ]; then
	insmod cfg80211.ko
	insmod libarc4.ko
	insmod mac80211.ko
	insmod rtw88_core.ko 
	insmod rtw88_usb.ko 
	insmod rtw88_8821c.ko
	insmod rtw88_8821cu.ko
	insmod ctr.ko
	insmod ccm.ko
fi

if [ $1 = "r-8821cu" ]; then
	rmmod rtw88_8821cu.ko
	rmmod rtw88_8821c.ko
	rmmod rtw88_usb.ko 
	rmmod rtw88_core.ko 
fi

#RT2800USB
if [ $1 = "rt2800usb" ]; then
	insmod cfg80211.ko
	insmod libarc4.ko
	insmod mac80211.ko
	insmod rt2x00lib.ko
	insmod rt2x00usb.ko
	insmod crc-ccitt.ko
	insmod rt2800lib.ko
	insmod rt2800usb.ko
	insmod ctr.ko
	insmod ccm.ko
fi

if [ $1 = "r-rt2800usb" ]; then
	rmmod rt2800usb.ko
	rmmod rt2800lib.ko
	rmmod crc-ccitt.ko
	rmmod rt2x00usb.ko
	rmmod rt2x00lib.ko
fi

#No Wifi
/sbin/lsmod | grep -e "8821cu" -e "rt2800"
if [ $? -eq 1 ]; then
	rmmod ccm.ko
	rmmod ctr.ko
	rmmod mac80211.ko
	rmmod libarc4.ko
	rmmod cfg80211.ko
fi

この前組み込んだRTL8821CUとRT2800USBだけにして起動オプションで選べるようにしておいた。

お次はudevのruleを作成。/lib/udev/rules.dの中に99-usb-wifi.rulesを作成して

# Realtek 8211CU Wifi AC USB
ATTR{idVendor}=="0bda", ATTR{idProduct}=="1a2b", RUN+="/usr/sbin/usb_modeswitch -K -v 0bda -p 1a2b"
ATTR{idVendor}=="0bda", ATTR{idProduct}=="c811", RUN+="/oem/usr/ko/insmod_wifi.sh 8821cu"
ATTR{idVendor}=="0bda", ATTR{idProduct}=="c820", RUN+="/oem/usr/ko/insmod_wifi.sh 8821cu"
#SUBSYSTEM=="net", ACTION=="remove", ENV{ID_USB_DRIVER}=="rtw_8821cu", RUN+="/oem/usr/ko/insmod_wifi.sh r-8821cu"

# RT2800USB Wifi
ATTR{idVendor}=="0411", ATTR{idProduct}=="01ee", RUN+="/oem/usr/ko/insmod_wifi.sh rt2800usb"
ATTR{idVendor}=="0411", ATTR{idProduct}=="015d", RUN+="/oem/usr/ko/insmod_wifi.sh rt2800usb"
ATTR{idVendor}=="0411", ATTR{idProduct}=="0148", RUN+="/oem/usr/ko/insmod_wifi.sh rt2800usb"
#SUBSYSTEM=="net", ACTION=="remove", ENV{ID_USB_DRIVER}=="rt2800usb", RUN+="/oem/usr/ko/insmod_wifi.sh r-rt2800usb"

#SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", ENV{DEVTYPE}=="wlan", RUN+="/etc/init.d/S40iwd stop", RUN+="/etc/init.d/S40iwd start"
SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", ENV{DEVTYPE}=="wlan", RUN+="/etc/init.d/S40iwd start"

rt2800usbのドングルはVID PIDが色々あるのでとりあえず持っているWLI-UC-GNとWLI-UC-GNM2TとWLI-UC-G300HPのを追加しておいた。
コメントアウトしてるところはカーネルモジュールをrmmodしようとしたんだけどrt2800usbのほうがiwdでrfkillを入れたからなのか、指したときにremoveもされるのでうまく行かなくなってしまった(wlanの番号がどんどん増えてくし)
とりあえず動くのでいいか…

udevadm control --reload-rules

をやってruleを読み込んだらWiFiドングルを指してみるとip link showするとwlanが増えてるはず。

次にiwdの動作確認。/usr/libexec/iwdを実行してみてカーネルに組み込まれている暗号化モジュールが足りないって言われなければOK。

再起動してみたら今度はudevの起動順番が早すぎてusb_modeswitchは動いてるんだけどカーネルモジュールが読み込まれていない。USB WiFiを抜き差ししてみるとちゃんと繋がるんだけどね。
ということで起動時にもう一回udevadm triggerしてみる

/etc/init.d/S99xを作って

#!/bin/sh

sleep 1
/bin/udevadm trigger

としてchmod 755 /etc/init.d/S99xしておく。

これで起動時にWiFiが認識されるようになった。
最後にWiFiに接続してみる。

iwctlを実行して

wsc list
station wlan0 get-networks
station wifiカード名 connect アクセスポイント名

みたいな感じで簡単にアクセスポイントに接続できる。途中でWiFiアダプタを抜き差ししても自動で復帰してくれた。wpa_supplicantより断然楽かも。

WiFiが使えるようになったのでようやくLANケーブルを外してハンドリングが良くなった。
モバイルバッテリーに繋いでメカナムラジコンの上に乗せてustreamerでFPVもどきをやってみたけど広角レンズとか魚眼レンズ付けないと操作難しいかも。

2024年12月7日土曜日

Luckfox Picoで11ac無線LAN子機を使ってみた。

先日購入した11acなWiFiドングル、WD-4510ACをLuckfoxのbuildrootで使えるようにカーネルモジュールを組み込んでみた。最初はTOKAIZ TWA-001を使おうと思ったけどusb_modeswitchがLuckfoxのbuildrootで簡単に有効にできそうだったので、Driver FreeタイプのWiFiドングルでも大丈夫そう。どっちも同じカーネルモジュールで行けるのでWD-4510ACができればTWA-001も簡単に動きそうだし。

RTL8821CUのカーネルモジュールは何種類かあったんだけど、ラズパイ3Bに組み込んでみたやつは途中まではビルドできるんだけど、cfg80211関連のエラーが出て進まなかったのでrtw88を使ってみた。

実はrtw88はLuckfox用のカーネルの中に組み込まれているんだけどrtl8821cuが含まれていないバージョンだった。なので新しいバージョンに置き換えてビルドしてみることに。
Ubuntu上でLuckfoxのSDKの中のファイルを差し替える。

$HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel/drivers/net/wireless/realtek/

の中のrtl88を適当な名前にリネームして、最新のrtw88を持ってくる。
そんでもってKconfigとMakefileを最新のLinuxカーネルのものに差し替える。

https://github.com/torvalds/linux/raw/refs/heads/master/drivers/net/wireless/realtek/rtw88/Makefile
https://github.com/torvalds/linux/raw/refs/heads/master/drivers/net/wireless/realtek/rtw88/Kconfig

からダウンロードした。

cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/kernel
cp ./arch/arm/configs/luckfox_rv1106_linux_defconfig .config
make ARCH=arm menuconfig

menuconfigでrtw88を有効にしてrtl8821cuを有効にする。

このバージョンなら8821CUが選べる。表記は8821CUだけど8811CUも使えるようになる。

あとはWirelessのEnable LED triggersを入れておくとmac80211からステータスLEDを制御してくれる。rtw88はこれを有効にしないとLEDが点灯しないので有効にした。

Saveして終了して

make ARCH=arm savedefconfig
cp defconfig ./arch/arm/configs/luckfox_rv1106_linux_defconfig

として設定を保存する。

お次はツール関係。

cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/buildroot/buildroot-2023.02.6/
make menuconfig

ここからusb_modeswitchを有効にする。

wpa_supplicantとiwとwireless toolsは前回有効にしているのでそのままでOK。usb_modeswitch_dataもいれると自動でudevを設定してくれるらしいけど今回は入れずに手動でRealtekのDriver Freeだけ設定してみることに。

make savedefconfig
make

ビルド

cd $HOME/luckfox-pico
./build.sh lunch
./build.sh

Luckfoxに書き込み。
Luckfoxを起動してUSBをhostモードにしてOTGアダプタを繋いで再起動してlsusbすると

[root@luckfox ko]# lsusb
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002
Bus 001 Device 015: ID 0bda:1a2b
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003

となる。これはCDROMデバイスとして認識するID。

usb_modeswitch -KW -v 0bda -p 1a2b

すると

Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002
Bus 001 Device 016: ID 0bda:c820
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003

となってRTL8821CUとして認識する。

cd /oem/usr/ko
insmod cfg80211.ko
insmod libarc4.ko
insmod mac80211.ko
insmod rtw88_core.ko 
insmod rtw88_usb.ko 
insmod rtw88_8821c.ko
insmod rtw88_8821cu.ko
insmod ctr.ko
insmod ccm.ko
insmod libaes.ko
insmod aes_generic.ko

として先程組み込んだカーネルモジュールを読み込む。

dmesgすると

[  450.921679] rtw_8821cu 1-1:1.2: Direct firmware load for rtw88/rtw8821c_fw.bin failed with error -2
[  450.921716] rtw_8821cu 1-1:1.2: failed to request firmware
[  450.929119] rtw_8821cu 1-1:1.2: failed to load firmware
[  450.929143] rtw_8821cu 1-1:1.2: failed to setup chip efuse info
[  450.929153] rtw_8821cu 1-1:1.2: failed to setup chip information
[  450.929434] rtw_8821cu: probe of 1-1:1.2 failed with error -22
[  450.929561] usbcore: registered new interface driver rtw_8821cu

ファームウェアいれるの忘れてた。

luckfoxの/lib/firmwareの中にrtw88というディレクトリを作成してrtw8821c_fw.binを入れる。firmwareはrtw88のfirmwareフォルダの中に入っている。

WiFiドングルを指し直してusb_modeswitchをやり直してやると

[  552.795533] rtw_8821cu 1-1:1.2: Firmware version 24.5.0, H2C version 12
[  552.936411] usbcore: registered new interface driver rtw_8821cu

ip link showしてみるとwlan0が増えてる。
認識した！

あとはrt3070のときと同様wpa_supplicantの設定をやればWiFiにつながった。
ちなみにLuckfox Pico Miniと合わせて全体の消費電流は80~100mAぐらいだった。

これでrtw88の最新版を有効にすることができたので今回はRTL8821CUを使えるようにできた。流石にRT3070のUSB WiFiアダプタは今どき売ってないだろうし。RTL8812BUを有効にしてビルドすればRTL8812BUなWI-U2-866DM/Nが使えたりするかもしれない。

Bluetoothを使わないのであればTWA-001(RTL8811CU)で十分かも。ちなみにTWA-001もちゃんと使えました。usb_modeswitchがいらないので便利。

次は8821CUのBluetoothを使えるようにしてみたい。

追記：自動で接続できるようにしてみた。

2024年12月6日金曜日

Luckfox PicoでµStreamerを使ってみた。

LuckfoxのbuildrootでUVCなWebカメラを接続してustreamerが動くのか試してみた。Webカメラ側でハードウェアでMJPEGに変換したのをそのままブラウザで表示させるぐらいならメモリ64MBでも行けそう。改造したメカナムラジコンもESP32からLuckfoxにすればカメラを見ながら操作できたりするかも？

WiFiにつながるようにしたときにUSB hostは動いていたので、OTGアダプタにUSBハブを繋いでWiFiとLogicool C270を接続してみた。まさかのUSB3.0+USB2.0ハブとして売られていたハブがUSB1.1なMW7211Aが使われていたので今回はBuffaloのUSB2.0ハブに交換した。

ちなみにUSBハブが1.1だと

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext

したときに解像度が800x600までしか対応していなかった。USB2.0のハブに交換してみたら1280x720まで対応した。

USBカメラが認識したところでustreamerのインストール。

Luckfoxのbuildrootは2023.02.6なのでustreamerのパッケージが追加される前だった。なので手動で新しいバージョン用のパッケージを追加してみた。

UbuntuのSDKの環境で、

mkdir $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/buildroot/buildroot-2023.02.6/package/ustreamer
cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/buildroot/buildroot-2023.02.6/package/ustreamer
wget https://git.busybox.net/buildroot/plain/package/ustreamer/Config.in
wget https://git.busybox.net/buildroot/plain/package/ustreamer/ustreamer.hash
wget https://git.busybox.net/buildroot/plain/package/ustreamer/ustreamer.mk

としてustreamer用のパッケージ情報をダウンロード。

そしたら

$HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/buildroot/buildroot-2023.02.6/package/

の中のConfig.inをテキストエディタで開いて

menu "Audio and video applications"の一番下に

source "package/ustreamer/Config.in"

と追加して保存。

あとは

cd $HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/buildroot/buildroot-2023.02.6/
make menuconfig

で先ほど追加したustreamerをTarget packageのAudio and video applicationsの一番下で選択する。

そしたら

make savedefconfig
make
cd $HOME/luckfox-pico
./build.sh lunch

でLuckfox Pico Mini Bの内蔵フラッシュを選択したいので、2-1-0の順番で選ぶ。

./build.sh

でビルドする。

これでluckfoxに書き込みして
ustreamerって実行すれば動くはずだったんだけど
Segmentation fault (core dumped)が出てしまって起動しない。

仕方ないのでgdbで調べてみると
us_build_short_options()
で落ちてることがわかった。どうやら起動オプションのショートオプションの方の処理で落ちてるっぽい。ということでここをコメントアウトしてビルドしてみることに。

$HOME/luckfox-pico/sysdrv/source/buildroot/buildroot-2023.02.6/output/build/ustreamer-6.16/src/ustreamer

の中の

//	us_build_short_options(_LONG_OPTS, short_opts, 128);

をこんな感じにコメントアウトしてもう一回makeからやり直してみた。

そしたら一応セグることはなくなった。バイナリのサイズもなぜか390kbから443kbに増えてるし。uClibcだということが関係しているのかもしれない。
しかしショートオプション(-hみたいなやつ)が使えなくなったのでロングネームオプションで起動してみる。

ustreamer --device=/dev/video0 --host=0.0.0.0 --port=80 --format MJPEG --resolution 1280x720 --desired-fps 15

これでブラウザからアクセスしてみるとちゃんとカメラの映像を表示することができた！

ちなみに30FPSだと少し不安定な気がする。15FPSでも遅延が250msぐらいだったので、ラズパイZero Wと同じぐらいの遅延で行けた。

とりあえずショートオプション使えなくても問題なさそうなのでまずはこのまま使ってみようかな。Buildrootは起動がすごく早いのでROM化すれば気軽にUVCカメラをラグが少ないネットワークカメラにできてしまうかも。

2024年12月2日月曜日

10Gtek WD-4510ACをラズパイで使ってみた。

ラズパイ3BでTOKAIZ TWA-001を使って100Base-TなLANよりも2倍ぐらいのスピードでデータ転送できていたので、Luckfox用にも買おうかなと思っていたらBluetooth付きのアダプタがあったのでポチってみた。10Gtek WD-4510ACってやつ。技適にも対応しているらしい。(214-118694)

本体には品番の刻印が入っているだけっぽい。技適番号が書かれたシールがパッケージに貼られていたのでラズパイPicoみたいにパッケージも取っておかないといけないかも。ドライバーフリーらしい？
BT+AC600って書いてあるけど、詳しくはBluetooth 4.2 + 11ac 433Mbps(5Ghz) or 11n 150Mbps(2.4GHz)っぽい。おそらくWiFi部分はRTL8811CUと同じなのでWiFiで2.4GHzと5GHzは同時に使えないんだろうな…

このドライバーフリー、届いてから気がついたけどLinuxで使うには結構曲者らしい。接続するとCDROMデバイスとして認識してドライバをインストールさせるタイプのデバイス…
ちなみにチップはRTL8821CUらしいので、無線LANデバイスとしてはRTL8811CUなTWA-001と同じカーネルモジュールが使用できる。RTL8811CUにBluetoothがついただけ？

USBで接続するとCD-ROMデバイスとして認識するのでEjectするとRTL8821CUになるので、

usb_modeswitchとかで自動的に切り替えたりしないといけないかなぁと思いつつTWA-001用にカーネルモジュールを組み込んだラズパイ3Bに刺してみたら自動でRTL8821CUとして認識した。

[509911.795098] usb 1-1.3: new high-speed USB device number 7 using dwc_otg
[509911.925938] usb 1-1.3: New USB device found, idVendor=0bda, idProduct=1a2b, bcdDevice= 2.00
[509911.925963] usb 1-1.3: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=0
[509911.925971] usb 1-1.3: Product: DISK
[509911.925977] usb 1-1.3: Manufacturer: Realtek
[509911.926999] usb-storage 1-1.3:1.0: USB Mass Storage device detected
[509911.928186] scsi host0: usb-storage 1-1.3:1.0
[509913.007488] scsi 0:0:0:0: CD-ROM            Realtek  Driver Storage   1.00 PQ: 0 ANSI: 0 CCS
[509939.401813] usb 1-1.3: USB disconnect, device number 7
[509939.498534] usbcore: registered new interface driver uas
[509939.794817] usb 1-1.3: new high-speed USB device number 8 using dwc_otg
[509939.927602] usb 1-1.3: New USB device found, idVendor=0bda, idProduct=c820, bcdDevice= 2.00
[509939.927627] usb 1-1.3: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3
[509939.927635] usb 1-1.3: Product: 802.11ac NIC
[509939.927641] usb 1-1.3: Manufacturer: Realtek
[509939.927647] usb 1-1.3: SerialNumber: 123456
[509943.674673] Bluetooth: hci1: RTL: examining hci_ver=08 hci_rev=000c lmp_ver=08 lmp_subver=8821
[509943.674933] usbcore: registered new interface driver btusb
[509943.676880] Bluetooth: hci1: RTL: rom_version status=0 version=1
[509943.676946] Bluetooth: hci1: RTL: loading rtl_bt/rtl8821c_fw.bin
[509944.208529] Bluetooth: hci1: RTL: loading rtl_bt/rtl8821c_config.bin
[509944.344123] Bluetooth: hci1: RTL: cfg_sz 10, total sz 34926
[509946.052897] Bluetooth: hci1: RTL: fw version 0x75b8f098
[509949.472147] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): wlan2: link becomes ready
[509949.644846] Bluetooth: hci1: Opcode 0x c23 failed: -110
[509949.644865] Bluetooth: hci1: command 0x0c23 tx timeout
[509951.241321] Bluetooth: hci1: unexpected event for opcode 0x0c23
[509951.270304] Bluetooth: hci1: RTL: examining hci_ver=08 hci_rev=75b8 lmp_ver=08 lmp_subver=f098
[509952.342776] Bluetooth: hci1: RTL: examining hci_ver=08 hci_rev=000c lmp_ver=08 lmp_subver=8821
[509952.511430] Bluetooth: hci1: RTL: rom_version status=0 version=1
[509952.511457] Bluetooth: hci1: RTL: loading rtl_bt/rtl8821c_fw.bin
[509952.511682] Bluetooth: hci1: RTL: loading rtl_bt/rtl8821c_config.bin
[509952.511862] Bluetooth: hci1: RTL: cfg_sz 10, total sz 34926

mesgすると一回CD-ROMデバイスとして認識されているのでカーネルモジュールの方で対策されてるのかな？とりあえずTWA-001のときのようにカーネルモジュールをインストールしておけばラズパイでも普通に使えることがわかった。
接続されると青色LEDがアクティビティーインジケーターになってるようだ。

ちなみに8821cu自体はConcurrent Modeに対応しているのでカーネルモジュールが対応していればSTAとAPモードを同時に使えたりするらしい。しかしデフォルトで組み込まれてるカーネルモジュールだと"valid interface combinations"が出てこなかったので無効になってるっぽい。

luckfoxに差し込んだ状態だとCDROMデバイスのカーネルモジュールすら組み込まれていないので0bda:1a2bなデバイスとしてしか認識できなかった。ラズパイと同じカーネルモジュールを組み込めば勝手にやってくれるのかなぁ？

とりあえずラズパイ用に使用してluckfoxのbuildrootでTWA-001を動かせないか頑張ってみようかな。
追記:動きました。

2024年12月1日日曜日

Luckfox Pico Mini B用にOTGアダプタを買ってみた。

LuckfoxでUSB host機能を使うために給電対応のOTGアダプタを買ってみた。さすがにICテストクリップで給電するのも危ないような気がしたし…
ついでにUSBハブも購入してみた。

USBハブとOTGアダプタでLuckfox Pico Miniより大きくなってしまうけど。

装着すると明らかにハブ+OTGアダプタの方がでかいけど、給電はテストプローブから比べるとすごく安心感がある。書き込みのときは差し替えすればいいだけだし。ケーブルタイプと一体型で迷ったけど意外と一体型もありかもしれない。

取り合えずこれでUSB Type CケーブルでUSBデバイスもLuckfox本体も同時に給電できているのでUSBハブにいろいろUSBデバイスを繋いでお試しできそう。

カーネルモジュールでEnableにできるデバイスはWiFiみたいに簡単に追加できるので色々試してみたいな。今までテストプローブ外してUSBで書き込みが面倒だったのでこれで少しはSDKでいじるのが楽になりそう。

ちなみにUSBハブの方はラズパイZero W用に買って改造したやつと同じ形状をしているけど、USB3.0が1ポートついていたり、VIDとPIDが違うし(0a05:7211)別物っぽい?

開けてみるとICにはMW7211Aって書いてあるので調べてみるとUSB1.1じゃん…だめじゃん…

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