Перевод статьи LILYGO T-Display K230 RISC-V AI dev kit features AMOLED, LoRa, and keyboard with optional LTE-M/NB-IoT cellular connectivity — Debashis Das, CNX Software.

LILYGO T-Display K230 — карманный девкит на двухъядерном 64-битном RISC-V процессоре Kendryte K230 компании Canaan. Устройство получило 4,1-дюймовый сенсорный AMOLED-дисплей, а опционально к нему пристыковывается съёмная клавиатура с аккумулятором и модулем nRF9151 для сотовой связи и GNSS.

Внутри также 1 ГБ LPDDR4, 2 Мп камера, HDMI-выход, Ethernet, Wi-Fi 4 и трансивер LoRa — SX1262 или LR2021, в зависимости от конфигурации. Такой набор подходит для удалённого мониторинга, беспроводной связи и прочих встраиваемых задач.

LILYGO T-Display K230 с опциональной QWERTY-клавиатурой

T-Display K230 с опциональной клавиатурой

Что за чип такой — Kendryte K230#

Сердце девкита — Kendryte K230, уже знакомый по плате CanMV-K230 2023 года. Это два 64-битных RISC-V ядра: одно работает на 1,6 ГГц и поддерживает векторное расширение RISC-V 1.0 с FPU, второе — на 800 МГц с набором инструкций RV64GCB. Ядра дополнены целым зоопарком ускорителей:

  • KPU — нейроускоритель с поддержкой INT8 и INT16, совместимый с TVM, TensorFlow, PyTorch и ONNX. Типовая производительность: ResNet 50 — от 85 кадров/с в INT8, MobileNet_v2 — от 670 кадров/с, YoloV5S — от 38 кадров/с;
  • GPU — 2.5D-графика;
  • DPU — процессинг 3D-глубины;
  • VPU — аппаратное кодирование и декодирование H.264/H.265.

Чип умеет запускать Linux, и именно это отличает K230 от типичных «дисплеевых» плат на микроконтроллерах.

Характеристики LILYGO T-Display K230#

  • SoC — Kendryte K230 (см. выше)
  • Память — 1 ГБ LPDDR4
  • Накопитель — слот microSD для прошивки и данных
  • Дисплей — 4,1-дюймовый AMOLED 568 × 1232 с драйвером RM69A10, тач-контроллером GT9895 и интерфейсом MIPI DSI
  • Видеовыход — HDMI с поддержкой до 1080p30
  • Камера — 2 Мп GC2093 с разрешением до 1080p; модуль поворотный, можно развернуть на себя; на плате без корпуса распаяно до трёх интерфейсов MIPI CSI
  • Аудио — встроенные микрофон и динамик, усилитель MAX98357A (I2S), разъём для наушников 3,5 мм
  • Связь
    • Wi-Fi 4 — RTL8189, 802.11b/g/n, 2,4 ГГц
    • Bluetooth LE — через nRF52840 на плате расширения
    • LoRa — Semtech SX1262 (868/915/923 МГц) или Semtech LR2021 (830–940 МГц), уже на основной плате
    • Cellular — LTE-M и NB-IoT через опциональную клавиатуру с nRF9151
    • GNSS — там же, через nRF9151
    • Ethernet — 10/100 Мбит/с через RJ45, контроллер RTL8152B
    • Два MMCX-разъёма под антенны
  • USB — три порта USB Type-C: питание, USB OTG и отладка nRF52840
  • Расширение — 40-контактный GPIO-разъём на основной плате, GPIO-разъём nRF52840 в корпусированной версии, интерфейс Qwiic (I2C), клавиатура подключается через 24-контактный док-разъём
  • Прочее — датчик температуры и влажности AHT20 на корпусированной версии, кнопки boot, reset и power, у клавиатуры есть подсветка
  • Питание — 5 В через USB Type-C; клавиатурная база несёт два отсека под аккумуляторы 21700; зарядный контроллер BQ25896 и измеритель заряда BQ27220
  • Габариты — основная плата 104 × 51 × 15,5 мм; версия в корпусе примерно 110 × 58 × 30 мм
Распиновка LILYGO T-Display K230: корпусированная версия слева, плата без корпуса справа

Схемы распиновки для корпусированной (слева) и открытой (справа) версий

Порты и интерфейсы T-Display K230: Ethernet, HDMI, USB-C, microSD и Qwiic

Порты и интерфейсы T-Display K230: Ethernet, HDMI, USB-C, microSD и Qwiic

Клавиатура с модемом и аккумуляторами#

Опциональная клавиатура — это полноценная физическая QWERTY-панель с функциональными клавишами, стрелками и подсветкой. Управляет ею контроллер TCA8418, а 16-битный GPIO-экспандер XL9555 добавляет лишние выводы. В базу клавиатуры встроены два отсека для аккумуляторов формата 21700 и вся обвязка для их зарядки.

Выпускается два варианта: обычная клавиатура и версия с SiP-модулем Nordic nRF9151, которая приносит LTE-M, NB-IoT и GNSS, плюс слот SIM-карты.

T-Display K230 со снятой съёмной QWERTY-клавиатурой

T-Display K230 со съёмной QWERTY-клавиатурой

Программное обеспечение#

Для платы доступны Kendryte K230 Linux SDK, прошивка CanMV/RT-Smart и лаунчер на LVGL с приложениями для камеры, видео, аудио, LoRa, Wi-Fi и мониторинга батареи. Более того, свежая Linux-прошивка получила экспериментальную поддержку Meshtastic и LoRaWAN — так что из коробки это потенциально карманный узел Mesh-сети (как ESP32 Bit Pirate, только с Linux и экраном побольше) или LoRaWAN-нода, хотя до полноценного шлюза вроде MikroTik wAP LoRa8 она, конечно, не дотягивает.

Исходники, прошивки, примеры и инструкции по сборке LILYGO выложила на GitHub, дополнительные примеры лежат в репозитории CanMV/RT-Smart. Подробности — в вики проекта.

Цена и с кем сравнивать#

Дизайн напоминает LILYGO T-Display-P4 — похожий «смартфоноподобный» девкит на ESP32-P4 и ESP32-C6 с AMOLED, камерой и LoRa (на ESP32-P4 с LoRa, кстати, уже собирают домашние метеостанции). Но в отличие от T-Display-P4, K230 — это Linux-способный двухъядерный RISC-V с аппаратным ИИ-ускорителем, а клавиатура расширяет устройство дальше. Ещё один родственник — упомянутая выше CanMV-K230: тот же чип, но в форм-факторе обычной отладочной платы, без всякой «карманности».

Цены:

  • AliExpress — около $180 за кит (варианты с SX1262 и LR2021), клавиатура добавляет $133, и, судя по цене, это версия с nRF9151;
  • официальный магазин LILYGO — около $150 за кит, клавиатура плюс $70,94 без nRF9151 или $113,25 с модулем;
  • плата T-Display K230 без корпуса продаётся на отдельной странице за $98,79.

Недёшево, зато это самый компактный на сегодня способ пощупать Kendryte K230 в деле: CanMV-K230 с тем же чипом — обычная отладочная плата, а здесь в кармане оказывается Linux, нейроускоритель и LoRa, а клавиатура при желании превращает устройство почти в мини-ноутбук.