Новый одноплатный ПК Orange PI PC PLUS. Апельсин с плюсом

Страсть наших азиатских друзей к клонированию успешных проектов непреодолима. Вот так, не успел Raspberry Pi 2 попасть на полки магазинов - а тут уже "небольшая динамично развивающаяся " китайская компания размахивает аналогичной платой с четырехядерным процессором, гигабайтом памяти, ethernet, GPIO и тремя USB-портами.
Может ли быть хорошо за 15 долларов (а именно столько стоит герой следующей заметки - Orange Pi PC) - попробуем разобраться.

Orange Pi PC - типичный представитель семейства “распиподобных одноплатников”, которые в наше непростое время не “шлепает” только ленивый.
Начать, наверное, следует с покупки.

Приобретение

Плату можно приобрести на AliExpress, поиск выводит на единственного продавца . Дополнительно можно закупить БП (рекомендуется от 1.5А), корпус и кабель питания (и это, кстати, нужно сделать) - ибо потом замучаешься подбирать разъем, да и в наше странное время готовый кабель будет сильно дешевле самодельного, если, конечно у вас нет склада бесхозных USB разъемов.
Дальше всё как обычно - платим, ждем, получаем.
Доходит быстро, ибо продавец отправляет почтой Финляндии (?!?).

Первые впечатления

Сама плата приходит в коробочке.

В комплекте памятка, где написано, что мол используйте нормальный источник питания.

Что ж, ничего нового. Плата “не умеет питаться” через OTG, вот тут-то нам и пригодится купленный заранее кабель.

Не беда, если кабеля нет. Его можно довольно просто изготовить самому с помощью подходящего разъема .

На самой плате есть аж целых 3 разъема USB, Ethernet и 40 pin GPIO. Из плюсов - в отличие от того же Cubieboard 2 - шаг контактов стандартный - 2.54 мм, так что можно использовать стандартный ide разъем например. На Orange Pi PC нет ниакой “своей” flash-памяти, лишь одинокий гигабайт RAM.
Время подобрать дистрибутив.

Операционные системы

Сердцем платы является микропроцессор Allwinner H3 - относительно новый и сильно удешевленный SoC от Allwinner.

Сам чип размером всего лишь 14x14 мм, однако в состоянии “покоя” греется аж до 50 градусов (без радиатора).Datasheet

С дистрибутивами все не очень просто, сразу скажу - Android не пробовал, но по слухам у него не работает Ethernet.
Утверждать не буду - желающие могут качнуть .
А вот с Linux повеселее - тут и Arch, и Debian и Fedora. Не обошлось без Ubuntu и даже Raspbian!

Все это - детище человека с ником Loboris. Более того - форк ядра доступен, и даже собирается самостоятельно. Вместе с образом Debian. Следующая засада - ядро. Тут оно 3.4x. И вряд ли будет новее. Поддержка Allwinner H3 в mainline 4.x в зачаточном состоянии - работает только одно процессорное ядро из 4х, да и греется ужасно. Так что приходится довольствоваться устаревшим 3.4.x, но и на этом спасибо. Вот лежат последние ссылки на готовые образы вместе с инструкцией по установке.
Я лично пошел по пути самостоятельной сборки - все отлично, собирается “как надо”, возможны трудности в настройке кросс-утилит, особенно если у вас 64битная система - нужно ставить несколько 32битных компонент.

Решение о “самосборе” тоже было правильным, ибо Loboris по каким-то причинам отключил часть usb wifi адаптеров в конфигурации, и по закону подлости мой Atheros попал в эти самые отключенные.

Ставим одну галку в config, пересобираемся и вуаля - вполне работающее ядро и rootfs.

Запуск

При первом старте системы лучше подключить HDMI-монитор (или телевизор), а также ethernet.

Вот dmesg уже настроенной системы:

Дистрибутив щедро снабжен различными скриптами-помогателями - тут и изменение размера файловой системы и апдейт ядра - все лежит в /usr/local/bin:

Температура процессора меряется вот этой командой:

#cat /sys/devices/virtual/thermal/thermal_zone0/temp

И первое что мы видим, что даже небольшие задачи “греют” процессор аж до 70 градусов.
Я лично установил радиатор - цена вопроса небольшая .

Но, похоже без активного охлаждения обойтись будет сложно, ибо радиатор потом еще и отдает тепло на сам чип:).

К другим детским болезням платы можно отнести и использование видеоускорителя Mali. Все его болезни в Linux широко известны общественности по другим устройствам. Так, сборка/использование видеоплеера с поддержкой CedarX превращается в корриду. Поддержки OpenGL нет, но есть OpenGL ES (версия для встраиваемых систем) от которого толку в десктопной жизни не очень много.

Производительность

И тут все не радужно.
Вот результаты SysBench.

Для сравнения - результаты этого же SysBench, но для более дорогих моделей (хотя и более старых).

Ну а вот мой любимый тест на scrypt mining:

$ minerd --benchmark Binding thread 1 to cpu 1 4 miner threads started, using "scrypt" algorithm. Binding thread 0 to cpu 0 Binding thread 2 to cpu 2 Binding thread 3 to cpu 3 thread 3: 4098 hashes, 0.61 khash/s thread 1: 4098 hashes, 0.59 khash/s thread 2: 4098 hashes, 0.59 khash/s thread 0: 4098 hashes, 0.57 khash/s thread 3: 3042 hashes, 0.61 khash/s Total: 2.35 khash/s

При этом используется активное охлаждение. При отсутствии такового - идет довольное сильное падение (ибо процессор начинает снижать частоту).

Как видим - чуть быстрее чем Allwinner A20 (как раз на разницу в частоте, так что считай тоже самое), но все еще медленнее, чем RockChip из расчета на каждое ядро.

Потребление

В моем случае Orange Pi PC потребляла от 0.4 А до 0.8 А. Не могу сказать, что это нечто революционное, особенно учитывая, КАК греется чип. Но вполне типично для ARM. Сам же производитель просит БП от 1.5А. Понятно - защищаются от жалоб и возвратов.

Брак

У меня было 4 платы. С тремя все хорошо, на четвертой - непропай одного из USB разъемов и огромная сопля припоя на гребенке GPIO. Паяльник спасает, но далеко не все осилят даже такой ремонт.

Использование

Для чего же “годится” такая плата? Думаю, для десктопных дел, мультимедиа, эмуляторов лучше с ней не связываться - хотя устройство новое, может будет какой-то прорыв.
Ежели планируется нечто headless, как то - torbox, сервер, всякие разные эксперименты с GPIO, то учитывая совместимость по пинам с Raspberri Pi - вполне подойдет для экспериментов. Тем более, что Java 8 ARM на ней вполне должна заработать.

Вердикт

Приемущества:

  • GPIO совместимость с Raspberry Pi
  • Наличие привычных дистрибутивов и открытые исходники, которые реально компилируются без особых “приседаний”.

Недостатки:

  • Нагрев
  • Процент брака
  • Устаревшее ядро
  • Реально работающие дистрибутивы поддерживаются силами одного человека (т.е. масса людей зависит от него, а если, допустим, ему надоест?)

Чудес не бывает - “расплата за плату” ценой в 15 долларов - ваше время и соответственно деньги. Подойдет для проектов, где не важен UI и поддержка аппаратной графики. Есть шанс на исправление, хотя бы путем поддержки ядер 4.x.

Данная статья справедлива ко всему семейству Orange Pi .

Моя доска выглядит вот так…

Сегодня будет описываться установка и настройка ОС ARM BIAN (ниже я объясню, почему именно armbian) на мини компьютер Orange Pi Pc Plus . Попутно будет установлено несколько не нужных программ, включая медиацентр Kodi , и в конечном итоге вся система будет перемещена на встроённую память (embedded MMC) , то есть отпадает необходимость в sd-карте, что несомненно улучшит работу.

Забегая вперёд скажу, интерфейс работает шустро, всё функционирует «изкаробки», видео с usb-флешки проигрывается в smplayer и в VLC отлично, равно как и с удалённого компьютера через samba. Фильмы гонял разрешением 720р (1080р у меня что-то не нашлось). You tube в FireFox`е и в Chromium`е притормаживает. Однако это решает медиацентр Kodi c плагином Youtube. Вся эта канитетель происходит из-за кодеков .

Смело и глубоко вставляйте HDMI-кабель, а то будет отваливаться изображение.

Очень важно, позаботится о хорошем блоке питания (не меньше 2А, а лучше больше) , в противном случае, из-за нехватки энергии начнут отключатся ядра или ещё что-то пойдёт не так. Впрочем любопытство всё равно взяло верх и на днях я проверил потребление при подключённой клавиатуре и мышке, оно составило около 400мА, а при показе видео по сети и одновременном копировании большого файла (тоже по сети) около 800мА. Wifi работал но не был подключён.
Однако если рекомендуется не менее 2-х А, то и надо этому следовать.

Радиатор на CPU обязательно нужен. Изкаробки настроенно на плавающую частоту, от 480Мгц до 1296Мгц. Если использовать все заявленные клоки (1600Мгц, что кстати сам производитель не рекомендует делать и в отличии от компании OrangePi заявляет, что процессор Allwinner H3 рассчитан на работу на частоте 1.296 ГГц) , тогда нужно охлаждение посерьёзней, некоторые энтузиасты даже куллеры припакивают.

Несмотря на высокое тепловыделение и прожорливось, этот процессор снискал популярность за счёт невысокой цены.

Прошивок для этой штуковины немало. Я перепробовал различные из этих и этих , однако постоянно возникали какие-то трудности. То не работало что-то важное, звук, например, шёл исключительно через аналоговый выход и ни в какую не желал знать HDMI, то в целом всё работало паршивенько и медленно. На каком-то дистрибутиве работал только один usb-порт (пришлось воспользоваться хабом) и не работала сеть.
В конце концов выбор пал на armbian , на нём заработало всё, кроме мелочи.

В разделе для своего устройства я перешёл по ссылке armbian.com и выбрав там десктопную версию…

… нажал на оставшуюся кнопку

После распаковки архива у Вас появится папка с кучей файлов, и один из них будет заканчиваться - .img , размером около 3ГБ . (Armbian_5.25_Orangepipcplus_Ubuntu_xenial_default_3.4.113_desktop.img)
Вот его-то и нужно записать на флешку.

О том, как это сделать, подробно написано в предыдущей , начиная с и до главы "Запуск ".

После выполнения описанных там действий возвращайтесь сюда.

Втыкайте в " апельсин " клавиатуру, мышь, sd-карту, HDMI-кабель и подавайте питание.

Сейчас Ваш логин - root и пароль - 1234

На экране побегут строки и в процессе загрузки они остановятся на вводе логина и пароля:

Последовательно вводим то и другое (пароль невидим) :

Теперь нас попросят немедленно сменить пароль для root а (не понятно для чего так намудрили, ведь это можно сделать потом) , вводим старый (1234 ) :

Придумываем новый (пароль должен быть посложней, а то система будет ругаться) :

Повторяем новый:

После успешной смены пароля для root и недолгой «задумчивости» будет предложено создать для себя нового пользователя. У меня он будет - dima :

На красный warning не обращайте внимания, в этом дистрибутиве ресайз файловой системы не нужен.

Следом появится предложение заполнить данные на нового пользователя, но делать этого не нужно, просто нажимайте Enter , потом напишите y и опять Enter .

Так же согласитесь (нажав y и Enter ) с разрешением дисплея и система наконец загрузится.

На этом самая нудная часть позади. Перегрузитесь чтоб убедиться в нормальной работе.

Если что-то пошло не так и/или Вы запутались, то заново накатите образ на карточку и повторите всю процедуру по новой.

Я в первый раз на вводил паролей и забыл их, пришлось всё делать снова.

Скриншоты делал подключив компьютер (с помощью TTL-USB преобразователя) к выведенной на плату консоли (три штырька возле HDMI). Скорость - 115200.

Переходим к следующему этапу.

Warning!

Везде, где в путях к файлам прописан пользователь dima , не забывайте переправить на своё.

Открываем в меню программ «Terminal Emulator» или подключаемся по ssh (кому как больше нравится) и смотрим свободное место:

Доступно 12Гб (sd-карта 16Гб).

Теперь обновите репозиторий:

Sudo apt update
Пароль вводите тот, который для нового пользователя.

Установите русскую локализацию:

Sudo apt-get install language-pack-ru language-pack-ru-base language-pack-gnome-ru-base language-pack-gnome-ru firefox-locale-ru libreoffice-l10n-ru
Если планируете удалять LibreOffice, тогда не ставьте пакет - libreoffice-l10n-ru.

Откройте файл /etc/default/locale

Sudo nano /etc/default/locale

Удалите все языки и вставьте это:

LANG="ru_RU.UTF-8"

Получится вот так:

Откройте файл /etc/default/keyboard чтоб добавить русскую раскладку клавиатуры:

Sudo nano /etc/default/keyboard

Удалите всё и вставьте это:

XKBMODEL="pc105" XKBLAYOUT="us,ru" XKBVARIANT="," XKBOPTIONS="grp:alt_shift_toggle,grp_led:scroll"

Получится вот так:

Перегрузитесь, интерфейс должен стать русским и появится переключение раскладок (alt + shift ), правда без индикатора.

Теперь обновите систему и перегрузитесь:

Sudo apt update sudo apt upgrade

В процессе апгрейда, меня попросили указать переключение раскладки, и после перезагрузки оно вообще исчезло. Оказалось, что изменился файл /etc/default/keyboard , который мы только что редактировали.
Его можно опять исправить, а можно и не исправлять, потому-что сейчас мы установим нормальную переключалку с индикатором:

Sudo apt install gxkb

После установки gxkb, создаём файл для его автозапуска:

Nano /home/dima/.config/autostart/gxkb.desktop

Вставляем содержимое:

Encoding=UTF-8 Version=0.9.4 Type=Application Name=gxkb Comment=gxkb Exec=gxkb OnlyShowIn=XFCE; StartupNotify=false Terminal=false Hidden=false

Сохраняем и ребутимся.

Теперь появится индикатор раскладки и переключаться она будет по Alt + Shift .

Сочетание клавиш можно менять в предпоследней строчке файла - /home/dima/.config/gxkb/gxkb.cfg

Настраиваем свой часовой пояс:

Sudo timedatectl set-timezone Europe/Moscow
sudo reboot
Время синхронизируется после ребута через ~минуту.

Посмотреть другие пояса:

Timedatectl list-timezones

Любые другие настройки (да и часть описанных выше) можно выполнять через меню Приложения .

Sudo apt install synaptic medit mc smplayer smtube vlc chromium-browser

Установим кодеки:

Sudo apt install ubuntu-restricted-extras

Если сейчас включить «тяжёлое» видео и в терминале запустить программу - armbianmonitor

Sudo armbianmonitor -m

… то будет видно как расходуются ресурсы:

А вот так в простое:

Установим samba

Sudo apt install samba samba-common-bin

Создаём папку для самбы:

Mkdir /home/dima/papka

Даём её права:

Sudo chmod -R 777 /home/dima/papka

Бекапим дефолтный конфиг:

Sudo mv /etc/samba/smb.conf /etc/samba/smb.conf.bak

И создаём свой:

Sudo nano /etc/samba/smb.conf

Вставляем это:

Workgroup = WORKGROUP netbios name = OrangePi server string = share security = user map to guest = bad user browseable = yes path = /home/dima/papka writeable = yes browseable = yes guest ok = yes

Рестартуем самбу:

Sudo /etc/init.d/samba restart

Папка "/papka" открыта настежь.

Установим очень удобный медиацентр - Kodi

Sudo apt install kodi

Первым делом русифицируем - SYSTEM Appearance International Language .

Настраиваем источник звука - СИСТЕМА Система Вывод звука Устройство вывода звука . Если звук идёт по HDMI, то выбирайте - sndhdmi и громкость подкрутите, а то у меня на нуле стояло.

В остальных настройках разберётесь сами.

В данный момент ещё не всё русифицировалось в системе, и чтобы это исправить зайдите в Приложения Настройки Язык системы и там Вам предложат установить недостающие пакеты.

По окончании установки нажмите кнопку «Применить для всей системы».

Управлять GPIO можно средствами системы.

Подключите светодиод вот так:

Минус на пин 6, плюс на пин 16 (Physical).

Становимся суперпользователем (через sudo не работает) :

Экспортируем пин 68 (BCM) :

Echo "68" >/sys/class/gpio/export

Настраиваем его на выход:

Echo "out" >/sys/class/gpio/gpio68/direction

Зажигаем светик:

Echo "1" >

Echo "0" > /sys/class/gpio/gpio68/value

Если нужно чтение пина, то так же экспортируем его и меняем «out» на «in», тем самым настраивая на вход.

А затем смотрим его значение:

Cat /sys/class/gpio/gpio68/value

Если есть напряжение на ножке, то будет «1», если ножка к минусу прижата то «0».

Становимся обратно обычным пользователем:

С иными режимами работы GPIO я особо не разбирался. На сколько я понял, там где написано ALTx значит, что пин можно настраивать на альтернативную функцию, например, ШИМ.

Другой способ управления GPIO осуществляется с помощью библиотеки WiringOP .

Sudo apt-get install git-core

Скачиваем файлы:

Git clone //github.com/zhaolei/WiringOP.git -b h3

После этого в домашней директории появится папка WiringOP, переходим в неё…

Делаем скрипт исполняемым:

Chmod +x ./build

И собираем:

Проверяем:

Gpio -v
gpio readall
Вы должны увидеть распиновку.

Сделаем простую программу, которая будет мигать нашим светиком.

Вернёмся в домашнюю папку:

Создаём файл blink.c :

Содержимое:

#include int main (void) { wiringPiSetup(); pinMode (4, OUTPUT) ; for (;;) { digitalWrite(4, HIGH); delay (500) ; digitalWrite(4, LOW); delay(500); } return 0; }
Нумерация пинов согласно столбцу wPi из верхней картинки. Синтаксис ардуиноподобный.

Компилируем файл:

Gcc blink.c -o blink -lwiringPi -lpthread

И запускаем:

То же самое, библиотека позволяет делать скриптами.

Создаём скрипт в домашней директории:

Nano blink.sh

Заполняем этим:

Gpio mode 4 out while true; do gpio write 4 on sleep 1 gpio write 4 off sleep 1 done

Делаем исполняемым:

Chmod +x blink.sh

Стартуем:

Кнопка

Наверное кнопка (возле разъёма питания) должна включать и отключать «апельсинку», но у меня получилось ей только отключать.

Сделать это можно двумя способами, первый - это установить «менеджер питания» и через него настроить событие. Правда вариантов там не много, либо выключить, либо спросить что делать. Второй способ более простой, сделать скрипт, который будет выключать девайс сразу при нажатии кнопки. Я опишу оба.

Sudo apt-get install xfce4-power-manager

После установки идём в Приложения Настройки Менеджер питания , и делаем как хотим.

Sudo nano /etc/acpi/events/button_poff

Заполняем скрипт этим:

Event=button/power action=/sbin/shutdown -h now

Сохраняем, закрываем, перегружаемся и пробуем нажать на кнопку.

Ковыряясь в скриптах, в /etc/acpi/powerbtn.sh нашёл строки:

... # If all else failed, just initiate a plain shutdown. /sbin/shutdown -h now "Power button pressed"

Микрофон

Про микрофон скажу только одно, он работает. Проверить можно клацнув по значку в трее, выбрать там «Volume Control» и посмотреть на вкладке «Устройства Ввода».

ИК-приёмник

ИК-приёмник тоже работает, однако в его настройках я не разбирался.

Чтоб проверить работу, выполните пару команд:

Sudo modprobe sunxi-cir sudo mode2 -d /dev/lirc0

И понажимайте кнопки на пульте. В терминале должны побежать циферки.

Я не помню, установлена ли изначально программа lirc , поэтому вначале сделайте так:

Sudo apt install lirc

Ну и наконец переносим всю систему на EMMC

Предварительно выньте usb-флешки и другие носители информации подключённые в usb или sata, если конечно Вы не собираетесь ставить систему на них. Разумеется sd-карту вынимать не надо.)))

Sudo nand-sata-install
То, что написано «sata», это не опечатка, команда универсальная.

Вначале появится окно со списком носителей на которые можно перенести систему и варианты переноса.

boot from SD - system on SATA/USB - загрузочный раздел (/boot) останется на SD-карте, система переедет на sata или usb.
boot from eMMC - system on eMMC - полный перенос в eMMC.
boot from eMMC - system on SATA/USB - загрузочный раздел в eMMC, система на sata или usb.

У меня был только один вариант - полный перенос, чего я и желал:

Следом сообщили о стирании eMMC:

И предложили выбрать файловую систему:

Теперь начинается довольно длительный процесс:

Заканчивающейся сообщением, что всё сделано, и предложением отключить «апельсинку»:

Нажмите «Power off», дождитесь выключения, отсоедините питание, выньте sd-карту и включите девайс.

Если всё прошло успешно и доска загрузилась, то можно посмотреть сколько есть свободного места. Размер eMMC равен 8Гб.

Смотрим:

Доступно четыре с лишним гигабайта, можно много чего ещё напихать.

Теперь можете эксплуатировать «апельсинку» без всяких карточек, а если вставите карту, то загрузитесь с неё, ибо у загрузки с карты приоритет.

Идея сделать маленький компьютер лежит в умах инженеров уже много лет. Одним из самых популярных типов микрокомпьютеров является смартфон - симбиоз компьютера с его операционной системой и функционалом и сотового телефона. Распространение смартфонов на базе процессоров с архитектурой ARM, как производителей процессоров делать миниатюрные, но мощные вычислительные системы, так и конструкторов электроники развиваться в направлении одноплатных систем.

System-on-a-Chip (SoC) - англоязычное название этого типа компьютеров. Имеет два самых известных направлениях:

Одноплатные компьютеры на Windows, с процессорами типа Intel Atom. Чаще всего это планшеты, или более крупные. Если вести речь об интересных проектах, то LattePanda.

Одноплатные компьютеры на процессорах с ARM архитектурой. Ярким представителем подобных устройств являются приставки к телевизору «Android TV Box», планшеты с ОС Android и подобными, Одноплатные ПК подобные Raspberry Pi.

Семейство Raspberry - благодаря им мы узнали о компьютере размером с кредитку

Первую плату Raspberry pi анонсировали в 2011 году, а запустили в производство в 2012. Обычно платы линейки Raspberry выходят в различных версиях, отличаются маркировкой типа «Model A», «Model B» и подобные, отличия заключаются в периферии и мощности, но об этом позже. Первая плата была довольно слабой по своим мощностям, а именно (через дробь будут перечислены отличия модели А/В):

    Процессор Broadcom BCM2835, с тактовой частотой всего лишь 700 мГц;

    256/512 Мб ОЗУ;

    1/2 USB разъёма;

    Слот для SD-карты памяти;

    «гребенка» GPIO для подключения периферии и создания своих проектов автоматизации;

    У Model B есть Ethernet разъём;

    3,5 мм Аудио, RCA, HDMI CSI, DSI.

Несмотря на слабые технические характеристики сообщество любителей электроники и компьютеров тепло встретила такую концепцию «одноплатника», платы были проданы достаточно большим тиражом, и разработчики решили не останавливаться на достигнутом выпуская новые модели.

Актуальные версии Raspberry в 2017 году

В 2017 году самые распространенные платы это Raspberry Pi 3 model B и Raspberry Pi Zero. Давайте ознакомимся с их характеристиками, начнем с 3-его поколения «малинки»:

    4-х ядерный процессор с тактовой частотой в 1,2 ГГц (Broadcom BCM2837);

  • 4 разъёма USB, 1 micro-USB OTG;

    HDMI, Audio Jack;

    Ethernet 10/100;

Плата Pi Zero очень миниатюрна, её размер вдвое меньше своих «полноценных» собратьев, характеристики соответственно тоже:

    Broadcom BCM2835, как на первой плате, но работает на 1 ГГц;

    512 Мб ОЗУ;

    Слот для Micro-SD-карты памяти;

  • Wi-Fi (только у модели zero W);

Для того чтобы «малинка» заработала вы должны приобрести дополнительно блок питания 5 В и 2 А, карту памяти micro-SD не менее 4 Гб 10 класса (от этого будет зависеть быстродействие системы в целом). Встроенной памяти на плате нет, поэтому операционная система устанавливается на карту памяти, стоит отметить, что первые версии использовали SD-карту, а новые платы - micro-SD.

Операционная система и программное обеспечение

Малинка использует процессор ARM, поэтому придётся ограничится линукс системами, из ОС от Microsoft, доступна лишь Windows 10 IoT. Пожалуй, из всех одноплатных компьютеров именно для raspberry адаптировано больше всего операционных систем, тем не менее официально поддерживаются следующие:

    Raspbian OS, как видно из названия это «родная» система от производителя, как и то, что она основана на Debian;

    Fedora для «малины» называется «Pidora»;

    Kodi - медиацентр;

    OSMC - еще один медиацентр;

Если говорить о «самоделках» и не сертифицированных ОС, то здесь целое раздолье: различные варианты Ubuntu, Puppy linux, GENTOO, Android, Arch и многие другие. Программное обеспечение для линукс доступно на тех-же репозиториях, что и на ПК версиях, собственно логично.

Для чего нужны GPIO, CSI, DSI разъёмы?

На самом деле GPIO это чуть ли не одна из самых важных изюминок подобных одноплатных компьютеров. Сперва нужно посмотреть на его распиновку (для увеличения нажмите на каринку).

Первое что бросается в глаза - это наличие питающих выводов - 5 В 500 (300 у model B) мА и 3,3 В 50 мА, это значит, что вы сможете питать свои проекты напрямую от Raspberry, если они не потребляют больших токов. Следующим фактом нужно принять то, что на выходе любого из выходов логическая единица равняется не 5 В, а 3,3, нагружать же их можно до 16 мА. Никакой защиты от перегрузки не предусмотрено, поэтому будьте осторожны.

Вы можете использовать эти выводы для подключения датчиков и исполнительных механизмов, это пригодится . Одним из распространённых проектов является - метеостанция.

Вам доступны различные интерфейсы для связи:

Три ШИМ-выхода, позволят регулировать мощность или другие параметры подключаемых устройств. Также этот разъём служит для подключения готовых модулей, например, модуль «Sense», со светодиодной матрицей 8х8 и набором датчиков для мониторинга окружающей среды.

DSI разъём служит для подключения специальных дисплеев для Raspberry, которых в продаже имеется великое множество, как по размеру, так и по наличию сенсорной панели. Расшифровывает как Последовательный Интерфейс Дисплея.

CSI - подобный разъём, но уже для подключения камеры, носит и аналогичное название - Последовательный интерфейс камеры.

Семейство Orange pi

После успеха плат Raspberry Pi, другие разработчики начали актино продвигать свои «Пи-подобные» проекты одноплатных компьютеров, среди них есть занимательное семейство Orange Pi, которое включает в себя множество различных вариантов и версий.

Основные различия между ними заключаются в объёме оперативной памяти, наличия встроенного Wi-Fi, а также EMMС памяти на плате. Интересна Orange своей ценой, если на 2017 год, цена на 3-ю «Малинку» - больше 2500 рублей, на «Апельсин» - от 1000.

Среди популярных и актуальных плат можно выделить следующие, в порядке возрастания цены:

  • Orange Pi PC Plus.

Давайте рассмотрим их характеристики в сравнительной таблице.

Таблица сравнения плат семейства Orange pi

Название Orange Pi Zero Orange Pi PC 2 Orange Pi PC Plus
Процессор Allwinner H5 (Cortex-A53 1,6GHz) Allwinner H3 (Cortex-A7 1,6GHz)
Количество ядер
Графика
Оперативная память 512 Мб/256 Мб 1 Гб 1 Гб
Хранение данных

micro-SD до 64 Гб

micro-SD и встроенная eMMC 8 Гб
Видео выходы
Сетевые возможности Ethernet 10/100 Ethernet 10/100 Wi-Fi 2.4G 150 Мб/с
USB 1 3

Как вы могли убедиться, платы довольно похожи друг на друга, но некая эволюция всё же прослеживается, например, использование более нового процессора H5, или установка встроенной памяти на плату, что значительно ускоряет быстродействие. Если вы решите купить плату типа PC Plus с eMMC памятью - будет лучше если операционную систему вы установите на неё. Логика работы такая, что, если установлена флеш-карта с ОС - загрузка происходит с неё, а в противном случае, с eMMC.

Почему Orange дешевле, чем Raspberry

Отличия в цене обусловлены в первую очередь брендом, не стоит забывать, что «Малинки Пи» всё-таки основоположники этого направления в технике. В Orange применяемые процессоры дешевле, чем в Raspberry, к тому же они сильнее греются, а заявленные 1,6 ГГц, по факту это не реальная, а маркетинговая рабочая частота.

Рекомендуемая производителем процессора частота находится на уровне 1,2 ГГц. При стандартной рабочей частоте наблюдается повышенный нагрев, не спасает и рекомендуемая пассивная система охлаждения. Будьте внимательны и приобретите 5 Вольтовый кулер для Orange/Raspberry. В целом производительность двух семейств схожая.

В чем еще разница Raspberry vs Orange?

В отличии от Малинки на сайте Orange представлено гораздо больше поддерживаемых ОС, при этом список разбит по предназначению к конкретной модели Orange pi.

Для актуальной Pi PC 2 наблюдаются такие ОС:

    Arch linux Server/Desktop;

    Ubuntu Server/Desktop;

    Debian Server/Desktop;

    Android Orange OS;

    Raspbian Server/Desktop.

Список операционных систем для других плат почти такой же, за мелкими исключениями.

Давайте рассмотрим для чего нужно такое обилие официальных операционных систем и сторонних проектов.

Использование одноплатных компьютеров в роли Smart TV или мультимедиа центра оправдано широкими возможностями и низкой ценой. Таким образом вы можете превратить ваш одноплатник в медиацентр для телевизора с помощью Kodi - это бесплатный кроссплатформенный плеер, для воспроизведения аудио, видео, фото и просмотра IP-TV. Для Orange он поставляется в комплекте с OpenELEC.

Другое актуальное применение - игровая консоль из Raspberry PI или Orange Pi. Для этого есть специальные ОС с огромным количеством эмуляторов:

  • И очень много других в т.ч. dos.

Проектов на самом деле два:

2. RetroPie (для Raspbery) и Retroorangepie (для апельсина соответственно).

Здесь не будет сравнения какой из них лучше, ведь у каждого всегда есть свои преимущества.

Вы можете использовать эти платы для серфинга в интернете, просмотра видео и работы в офисе, в базовой Raspbian, с офисным пакетом LibreOffice, есть предустановленный браузер Chromium, если вам понадобится софт от Windows, тот же Word прекрасно запускается из-под Wine. Получается, что Вам доступны все прелести Linux, с минимальными физическими размерами и энергопотреблением.

Раз уж мы заговорили об энергопотреблении и Linux, стоит упомянуть, об отличной возможности создать домашнее облако или web-сервер. Так вы получите тихую и энергоэффективную систему с неплохим быстродействием, что трудно достичь, используя классический системный блок с его кулерами.

Это пригодится в системах «Smart Home» и сервера для видеонаблюдения. Для видеонаблюдения, как модно говорить, «Из коробки» существует отличный проект «MotionEye». С его помощью вы можете осуществлять контроль и запись IP-камер через веб-интерфейс. Существует возможность установки его поверх Raspbian, так и в качестве самостоятельной ОС.

Выводы

Среди целого ряда различных одноплатных компьютеров выделены лишь два направления с наиболее развитым интернет сообществом. Поддержка энтузиастов и база знаний больше всего развита у Raspberry pi. Это не значит, менее известные платы будут хуже, просто вам будет труднее разобраться что к чему.

Их аналоги: Banana PI, C.H.I.P., ODROID, TinkerBoard - имеют достаточно интересные характеристики и цены, часто превосходящие «Малинку» и «Апельсинку». А одноплатный компьютер Latte-Panda и вовсе выполнен на процессоре Intel Atom 8300, и работает под управлением полноценной ОС Windows, что на момент написания статьи невозможно для ARM машин.

Однако стоимость сопоставима с таким форм-фактором компьютеров, как «Stick», пионером этого форм-фактора является компания Intel, а маркетологи его называли «Компьютер размером с флешку». К сожалению, они лишены полноценного GPIO и гибкости в плане конструктивных решений готового продукта.

Приехала новая платка из семейства фруктово-ягодных компьютеров - Orange PI PC PLUS.
Ее характеристики, получение консоли тремя способами и многое другое в этом обзоре.

Кому апельсины, кому витамины?

Рубль - штучка! Три рубля - кучка! В кучке три штучки.
- Я бы дал тебе рубль, если бы был уверен, что на эти деньги ты купишь себе хоть один грамм совести.


- Пытка апельсинами продолжалась третий час… [показывают гору апельсиновых корок]
© Спортлото 82


Итак апельсиновая компания выпустила обновление своей платы эконом класса PC PLUS. Предыдущая версия - Orange PI PC обладает вполне неплохим соотношением цена/качество и, не без усилий по распродажам небезызвестного магазина, приобрела довольно большую популярность. Лично я ее приспособил уже в паре проектов.

Характеристики ORANGE PI PC PLUS

(жирным отмечены отличия от версии без плюса)
  • Процессор Allwinner H3 Quad-core Cortex-A7 с частотой до 1536 МГц
  • Графический адаптер Mali400MP2 GPU @600MHz
  • ОЗУ 1GB DDR3
  • Встроенная память EMMC Flash на 8 Гб
  • Слот под MicroSD (Max. 64GB) / MMC card slot
  • Ethernet 10/100 Ethernet RJ45
  • WiFi модуль Realteck 8189
  • Интерфейс под камеру CSI 8-bit YUV422 CMOS sensor interface
  • Аудиовыход и микрофон
  • Интерфейс на монитор или телевизор HDMI
  • Питание 5В с отдельного разъема или GPIO разъема
  • Три полноразмерных USB 2.0 HOST и один USB 2.0 OTG
  • Разъем GPIO 40pin, совместимый с Raspberry Pi B+
  • Размер платы 85х55, вес 70г
  • Производитель: Shenzhen Xunlong Software CO., Limited
  • Он же
Две платы Orange PI PC PLUS и без плюса

За дополнительные $4.99 мы имеем и на борту


Одна микросхема DDR перекочевала на другую сторону платы




Любуемся на чипы eMMC и WiFi

Три способа получения консоли для запуска платы

Для «апельсинки» Android годится только для работы как приставки к телевизору или игровой консоли. Телевизор мне смотреть некогда - поэтому мой путь это LINUX. Попробовав всякие &^*&BUNTU в конце концов остановился на ARMBIAN. На их
Установка очень проста:
  1. Качаем серверный или декстопный дистрибутив (Я выбрал десктопный, хотя имея доступ к репозитарию пакетов линукса это особого значения не имеет)
  2. При помощи Win32DiskImager, DD под LINUX или другой программы копируем сохраненный образ на карту MicroSD более 4Гб. Я рекомендую 8Гб и выше, а то всю карту займет операционка.
  3. Вставляем карточку в слот «апельсинки». Подключаем ее к 5В. ВСЕ
Первый способ войти в операционку - подключить к HDMI телевизор или монитор, а к USB портам клавиатуру с мышкой. Я подключился к телевизору родителей. А зачем же еще им нужен телевизор?


Если нет монитора с HDMI, то можно подключаться через переходник HDMI-DVI, HDMI-VGA. (Стыдно признаться, переходник купил в Технопоинте, так как не было времени ждать с Али)


Мой отлично заработал через переходник.


Если вы установили серверный дистрибутив без графики, то вместо графической консоли получите текстовую.
Бывает, что графическая консоль не запускается или под рукой нет нужного монитора/телевизора.

Способ два - вход по сети через SSH клиент.
Для этого вам нужен SSH клиент (я много лет ), свободный порт в коммутаторе/маршрутизаторе Ethernet и работающий в сети DHCP сервер. Обычно его функцию выполняет любой маршрутизатор, предоставляющий доступ в интернет.

  1. Подключаем «оранжевый» к сети Ethernet и подаем на него питание
  2. Через интерфейс маршрутизатора, при помощи различных сетевых утилит, в конце концов перебором определяем арендованный плате IP-алрес
  3. Заходим с SSH-клиента по этому адресу



Способ третий - хардкор для железячников через последовательную интерфейс UAER.
У всех одноплатных ПК данного семейства есть несколько аппаратных UART портов. В большинстве дистрибутивов на UART0 настроена текстовая консоль.
Для подключения вам понадобиться любой UART/TTL переходник. Подойдет или . Можно даже использовать Arduino UNO, NANO и пр с закороченным на минус RESET.



Для ленивых (как я) - пароль ARMBIAN - «1234». После ввода он сразу попросит его сменить

Установка LINUX на встроенную память

Мой экземпляр ORANGE PI PC PLUS уже поставлялся с установленным Android. То есть если вы забыли вставить в свою плату карточку памяти, то получите на консоли андроид с китайскими иероглифами, который, при должном терпении можно переключить на английский и может быть даже на русский. Как я уже писал - андроид на мини ПК это не мое.

Шаг первый - устанавливаем ARMBIAN на карточку памяти и грузимся с нее. Любым из вышепредложенных способов заходим в консоль под ROOTом. В каталоге /dev должны быть два файла-устройства:
mmcblk0 и mmcblk1. Первый - это MicroSD, второй - встроенная MMC.

Шаг второй - перенос на апельсинку любым способом образ ARMBIAN, скаченной с сайта. Наверное можно скопировать с одного диска на другой напрямую, но у меня размер внешней карточки и встроенной памяти не совпали и образ скопировался с ошибкой, после чего ОС на eMMC не заработала.
Итак копируем образ в операционку. Я это сделал при помощи входящей в комплект PUTTY утилиты PSCP:
pscp <образ файла> root:<адрес устройства>:~/armbian.img
После вода пароля и завершения копирования запускаем запись образа на встроенную память
dd if=armbian.img of=/dev/mmcblk1 bs=1m
Через какое то время система скажет, что столь ко то блоков прочитано и столько то записано - установка системы на eMMC готова.
Проверить можно при помощи fdisk и mount


Теперь только осталось вынуть карточку и перезагрузиться - система загрузится со встроенной памяти.

Тестирования производительности встроенной памяти

Теперь интересно сравнить скорость работы

и , которые я купил в CITILINK после смерти двух

Тестирование произвожу утилитой iozone, которая уже установлена в этом дистрибутиве:
iozone -e -I -a -s 100M -r 4k -r 16k -r 512k -r 1024k -r 16384k -i 0 -i 1 -i 2

Результат IOZONE

MIXZA


Transend


eMMC



Данные выводятся в Кб/сек. Общая тенденция видна на всех тестах.
Для примера свел в табличку операции чтения и записи блоками в 1Мбайт


По скорости встроенная память дает хороший прирост производительности.

Проверка работы WiFi

На WiFi чипе, впаянном в плату с трудом можно прочитать надпись . В дистрибутив уже включено два драйвера модуля ядра: 8189fs и 8189es. Первый включен «по умолчанию», но второй тоже работает.
Быстрая настройка получилась такая.
Посмотреть список доступных WiFi сетей можно так:


Так как все сети сейчас как правило защищены WPA и WPA2 дальнейшую настройку делаю консольной утилитой wpa_cli. Работа с этой утилитой . Можно воспользоваться любой графической утилиты. Гугл вам в помощь!
Результат подключения выглядит так на старом роутере 802.11g


Или на более нововом 802.11N




IP адрес можно поднять динамический:
dhclient wlan0
Или статический
ifconfig wlan0 <адрес> netmask <маска>
Вся маршрутизация была настроена на Ethernet, так что для проверки я просто отключил проводную сеть
ifconfig eth0 down
И получил нормальный доступ в интернет через WiFi


Тема сохранения настроек WiFi выходит за рамки этого обзора. Есть графические утилиты, в том числе и в AMBIAN для конфигурирования сети. Моя же цель была проверить работоспособность WiFi адаптера «из коробки», чего я и достиг.

Подведем итог

Микрокомпьютер ORANGE PI PC PLUS - безусловно интересный и, лично для меня, прочно занял свою нишу.
Тем кому не нужны гигабайтная сеть и встроенный SATA он вполне способен решить ряд задач.
Переплата в $5 вполне оправдана наличием быстрой встроенной памяти и рабочим WiFi.
Я обошел тему GPIO в этом обзоре, скажу только, что мне вполне удалось запустить