Jetson Nano GPIO 사용 해보기

Jetson Nano에는 라즈베리파이와 마찬가지로 40핀의 GPIO 헤더가 존재한다. 이를 이용해 다양한 외부기기와 연결 가능한데, python의 라이브러리를 이용하면 사용자가 제어 가능하다.

먼저 필요한 패키지를 설치한다. python3는 기본 설치되어 있고, pip3는 설치해야 한다.

$ sudo apt install python3-pip

다음으로 Jetson.GPIO 패키지를 설치한다.

$ sudo pip3 install Jetson.GPIO

이제 python3를 실행하고 설치한 패키지를 import 해보면 다음과 같이 퍼미션 에러가 발생한다. 몇가지 설정이 필요하다.

>>> import Jetson.GPIO
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/Jetson/GPIO/__init__.py", line 1, in <module>
    from .gpio import *
  File "/usr/local/lib/python3.6/dist-packages/Jetson/GPIO/gpio.py", line 33, in <module>
    raise RuntimeError("The current user does not have permissions set to "
RuntimeError: The current user does not have permissions set to access the library functionalites. Please configure permissions or use the root user to run this

gpio 그룹을 생성하고 사용자를 gpio 그룹에 추가한다.

$ sudo groupadd -f -r gpio
$ sudo usermod -a -G gpio <user_id>

다음으로 udev 룰을 rules.d 디렉토리로 복사한다.

$ sudo cp /opt/nvidia/jetson-gpio/etc/99-gpio.rules /etc/udev/rules.d/

재부팅하거나, 다음과 같이 입력하여 udev 룰을 다시 불러온다. (재부팅해야 함.)

$ sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

이제 python3를 실행한 다음, 패키지를 import 해보면, 정상적으로 사용 가능하다. 몇가지 예제 코드들이 /opt/nvidia/jetson-gpio/samples에 있으므로 참고하면 될듯하다. 사용법은 RPi.GPIO와 동일하다.

>>> import Jetson.GPIO as GPIO
>>> GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
>>> GPIO.setup(33, GPIO.OUT)
>>> GPIO.output(33, GPIO.HIGH)
>>> GPIO.output(33, GPIO.LOW)

위와 같이 간단히 사용 가능하고, 인터럽트, 콜백함수 등 다양한 기능을 지원한다. 몇가지 주의 사항으로는,

  • GPIO의 전압은 5V가 아닌 3.3V
  • PWM 기능은 지원하지 않음
  • I2C, SPI는 각각 두개씩 지원
  • 몇가지 특수펑션들 사용하고, 전원관련 핀을 빼면 여분의 GPIO는 별로 없는듯.

상세한 핀아웃은 https://www.jetsonhacks.com/nvidia-jetson-nano-j41-header-pinout/을 참고하면 됨.

Jetson Nano Developer Kit 사양 & 크기 정보

Technical Specifications

GPU128-core Maxwell
CPUQuad-core ARM A57 @ 1.43 GHz
Memory4 GB 64-bit LPDDR4 25.6 GB/s
StoragemicroSD (not included)
Video Encode4K @ 30 | 4x 1080p @ 30 | 9x 720p @ 30 (H.264/H.265)
Video Decode4K @ 60 | 2x 4K @ 30 | 8x 1080p @ 30 | 18x 720p @ 30 (H.264/H.265)
Camera1x MIPI CSI-2 DPHY lanes
ConnectivityGigabit Ethernet, M.2 Key E
DisplayHDMI 2.0 and eDP 1.4
USB4x USB 3.0, USB 2.0 Micro-B
OthersGPIO, I2C, I2S, SPI, UART
Mechanical100 mm x 80 mm x 29 mm

보드 자체의 크기는 실제 측정해보면 100mm x 79mm 이다. 나사 홀의 위치는 다음과 같다.

Jetson Nano Developer Kit 개봉기

지난 달에 열린 GTC에서 NVIDIA가 JETSON NANO를 발표하였습니다. 라즈베리파이만한 크기에 가격도 저렴? ($99)하고, 게다가 CUDA 코어까지 내장되어 있어, 요즘 유행하는 머신러닝 알고리즘들을 테스트 해보거나, 가지고 놀기 좋게끔 만든 보드인듯 합니다.

한국은 공식판매처가 한컴MDS로 되어 있어, 맘편하게 하나 주문해봤는데, 오늘에서야 도착했습니다. 아마 다른 분들도 다 오늘쯤 받으시겠네요.^^

패키징은 벌것 없습니다. 딸랑 종이박스 하나이고, 내용물도 메뉴얼을 제외하면 보드 하나만 들어있습니다. 흔한 USB 케이블도 없네요. 녹색 커버를 열면 아래와 같이 보드가 담겨있는 봉투가 보이고,

그 밑에 간단한 보드 메뉴얼과, 보드 받침대? 역할을 하는 종이접기류가 보이네요.

보드는 정전기 방지 봉투가 잘 포장되어 있고, 뜯어보면 많이 보셨던 JETSON NANO가 들어있습니다. 뭐 크게 감흥이 있는 건 아니고, 나노 모듈에 확장보드 형태로 되어 있습니다.

뒷면은 부품들을 배치하지 않아, 거의 평면이고, 다만 단자들이 전부다 노출되어 있는 관계로 사용하실땐 받침이나 커버가 꼭 있어야겠네요. (위에서 본 종이접기처럼….)

한쪽면에 확장 커넥터들을 몰아놨습니다. 왼쪽부터 DC어댑터 단자(5V/4A max), HDMI, DP, USB3.0 x4, Ethernet, Micro USB B (전원공급용, 5V/2A) 이고요.

보드 오른쪽은 라즈베리파이와 유사하게 확장 포트들이 배치되어 있습니다. GPIO와 POE 등. 반대쪽엔 UART, POWER SW, RESET, 카메라를 연결할 수 있는 단자가 보이고요. 여기에 라즈베리파이에 사용했던 카메라를 꼽을수 있다네요.

나노모듈을 제거하면 밑에 PCIe 확장포트가 보입니다.

여기에 아래 제품과 같은 무선랜/블루트스 카드를 꼽으면 무선 연결이 가능해집니다. 다른 용도로도 사용이 가능할 것 같고요. 다만 안테나가 비포함되어 있으니 안테나도 같이 주문해야 합니다.

나노모듈 밑에는 MicroSD 카드를 꼽을수 있습니다. JETSON 웹페이지에서 이미지를 다운로드 받아 SD카드에 굽고, 끼워서 부팅하면 됩니다.

라즈베리파이와 크기를 비교하면 가로 길이는 비슷하지만, 세로 길이가 좀 깁니다. 하지만 라즈베리파이의 경우 확장커넥터들이 오른쪽에 밀려있는 관계로 실제 조립하거나 사용할때는 나노가 좀더 편리할 수도 있겠단 생각이 듭니다.

몇가지 아쉬운 점들이 보이는데, USB C 단자를 설계해 놓고 Micro USB B 단자를 꼽아놓은 점, USB포트에 커넥터들 임시땜빵, 오디오출력이 가능함에도 오디오출력 포트가 없다는 점 등이 있네요. RTC를 위한 배터리 단자도 자리만 남겨놓고 조립은 안했네요.

뭐.. 처음 제작된 제품이니 조만간 리비전되어 나올 듯 합니다. 전원을 넣고 부팅하면 Ubuntu 설치할 때와 마찬가지로 언어선택, 키보드, 계정 생성 등의 진행절차가 나오고 완료하면 Ubuntu로 부팅이 가능합니다. Ubuntu 버전은 18.04가 설치되어 있으며, 일단 처음 설치한 후의 느낌은 라즈베리파이보단 좀더 쾌적하게 움직인다 정도 입니다.