Продажи одноплатного микрокомпьютера Orange Pi One с четырёхъядерным процессором ARM Cortex-A7. При цене в $10 он превосходит многие аналоги, оставаясь исключительно доступным инструментом отладки, универсальным решением для самоделок в сфере IoT и отличной образовательной игрушкой.

На мой взгляд, массовый интерес к одноплатным компьютерам возник с появлением Raspberry Pi. Ещё четыре года назад казалось фантастикой, что такое устройство может стоит всего $25. У моделей «B» и «B+» ценник подскочил уже до $35, но и по функциональности они были самыми продвинутыми. В конце прошлого года появилась другая уникальная модель – Raspberry Pi Zero, стоимостью $5. Таким образом «малина» оказалась представлена сразу во всех сегментах – от нишевого до продвинутого.

Успех Raspberry Pi пытаются повторить многие. Практически одновременно с «малиной» появился Cubieboard – чистокровный одноядерный «китаец» на базе Cortex-A8. Когда вышла следующая модель Raspberry Pi, «кубик» тоже обновился до второй версии. Сейчас это один из самых популярных одноплатников на платформе AllWinner A20. Он работает в кустарных медиаплеерах, охранных системах и даже обрабатывает «большие данные» с помощью Apache Hadoop – микрокомпьютеры легко объединять в кластеры.

Каждый из микрокомпьютеров имеет свои отличия, но основные элементы у них объединены в SoC – системы на кристалле. В одноплатных компьютерах используются самые разные микросхемы, но в основном это SoC с процессорами архитектуры ARM. Гораздо реже встречаются младшие APU AMD, интеловские «атомы» и чипы VIA.

Orange Pi One построен на базе одной из самых популярных платформ – Allwinner H3, появившейся в 2014 году. В её состав входит четыре ядра Cortex-A7 (1,2 ГГц) и видеоядро Mali 400MP2 (600 МГц). Контроллер оперативной памяти в ней довольно всеядный – он поддерживает чипы стандартов DDR2 и DDR3 с обычным и пониженным напряжением питания. В «апельсине» доступно 512 МБ DDR3. С каждой стороны платы распаяно по одному чипу производства Samsung объёмом 256 МБ.

Карта памяти microSD(XC) максимальным объёмом 64 ГБ подключается через слот с интерфейсом SDIO. Пользователю доступны сетевой порт Ethernet (100 Мбит/с) и концентратор USB 2.0. В Orange Pi One распаян один полноразмерный порт USB 2.0 Af и один mini-USB с поддержкой OTG. Потребляемая мощность «апельсина» достигает десяти ватт, а питание платы через USB не поддерживается. Производитель рекомендует использовать сетевой адаптер с выходным напряжением 5 В и силой тока 2 А. Изображение можно выводить на порт HDMI, а получать по интерфейсу CSI с камеры разрешением до 5 Мп. Orange Pi One имеет 40 программируемых контактов общего назначения (GPIO). Гребёнка полностью совместима с шилдами для Raspberyy Pi B+.

Как и все одноплатные компьютеры с процессорами архитектуры ARM, Orange Pi One поддерживает широкий набор операционных систем. Помимо специализированных Raspbian и Pidora (пардон май рашен), это Android 4.4, всевозможные дистрибутивы Linux (от Arch до Kali), OpenWrt, FreeBSD, IPFire и другие. При этом не стоит думать, что установить любую из них будет легко. Адаптированных прошивок пока мало, и «апельсин» недаром ориентирован на энтузиастов. Его обладателям многое придётся делать самим, в том числе и в плане софта.

Размеры Orange Pi One составляют 69 × 48 мм, а масса – всего 36 грамм. Его ближайшим конкурентом считается Next Thing C.H.I.P. на платформе AllWinner A13 стоимостю $9. При чуть меньшее цене он не имеет HDMI выхода.

Другим преимуществом Pi One указывается его совместимость с компонентами для других компьютеров серии Orange – более мощным Pi PC и готовящимся к выпуску Pi Lite с модулем Wi-Fi вместо порта Ethernet.

(за 9.23$) как многим тут. Опять же как и многие, у кого есть такой, прошел я путь мигания светодиодами. Что же дальше?
Вот тут то и пришли мне модули HC-SR501 (здесь уже обозревался, и ...), планировал я их приспособить для освещения.

Потом решил подключить такой модуль к Opi PC, тем более никаких проблем с согласованием уровней нет - там и там 3,3В. Только вот одного датчика движения мало, хорошо бы еще камеру для «ловли» движущихся объектов. Есть у меня IP камера, но с неисправной платой. Вынул из неё модуль камеры, он оказался с USB интерфейсом и подпаял к USB шнурку.

В Linux камера определяется и изображение с неё можно получить. Все хозяйство подключаем к Opi PC. Камеру к USB, датчики к GPIO. Далее пишем программу, заодно ещё решил подключить термо/гигрометр AM2302 он же DHT22( уже обозревался).

Как заставить работать GPIO объяснять не буду, в других обзорах ( и ...) это объяснялось.
Алгоритм программы простой - идет постоянный опрос сигнала с модуля HC-SR501, при срабатывании (высокий уровень) - делаем фото. Кроме того с заданной периодичностью опрашиваем AM2302.
Программа опроса вывода GPIO сложности не представляет, сложней с получением фотографии с камеры. Тут я пошел по простому пути использовал утилиту и вызов функции « ». Т.е. составляю команду для FFMPEG и запускаю её с помощью system. Светодиод оставил

Светодиод

, для индикации срабатывания датчика движения. Для работы с AM2302 была взята за основу программа « » и переделанная так как мне было надо. Для задания периода опроса AM2302 использую функцию « ». Текст программы можно посмотреть на .
Что было использовано.

Общий вид

На Opi PC был установлен радиатор.

Радиатор

Найден подходящий по мощности источник питания, от старого КПК Sony. Питание было заведено через контакты GPIO. На флэшку был установлен – мне очень понравился (спасибо авторам). Если кто не знает - это Linux для ARM на основе Debian и Ubuntu. Далее установил WiringPi и IDE для программирования - « », затем FFMPEG.
Вот программа работает… для проверки был выбран наименее ценный член экипажа - домашняя кошка.

По результатам проверки могу сказать - ни для чего серьезного все это не подходит. Движущиеся объекты получаются размытыми, возможно это связано с недостаточностью освещения и близостью объекта к камере или с другими причинами. Но не все так плохо - я приобрел опыт! Может кому то мой опыт будет полезен.

В заключении могу сказать, компьютер «Orange Pi PC» мне понравился. С некоторыми ограничениями его можно даже использовать как обычный домашний. Ну, а для различных поделок так он более чем подходит, одно огорчает - отсутствие АЦП.

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.

Хороший блок питания - залог здоровья и стабильной работы любого гаджета. Семейство Orange Pi - не исключение.

Девяносто процентов проблем обычно решаются при подборе хорошего источника питания. Да интернеты помнят душераздирающие рассказы о взорвавшихся БП, шедших в комплекте с различными девайсами - например Android Stick’aми.

Orange Pi требует

Как уже упоминалось - “новое поколение” .

Но, попробуем разобраться - так ли это. Если Allwinner H3 ставят в планшеты, то их явно оснащают не промышленными аккумуляторами от UPS.

На самом деле

Тест простой - для начала загрузим RetrOrangePi, о котором шла речь ранее и посмотрим , сколько эта хреновина потребляет в миллиамперах.

Типичная нагрузка - microSD, WiFi донгл и USB-джойстик, подключенный по схеме ARCAdaptor/Pixelkit . Никаких жестких дисков (об этом позже).

Включаем, грузим, и …

Надеюсь, читатель не нищеброд с браузером Opera и анимированные гифы видны.

И что же мы там видим - потребление тока не превышает 500 mA!

Ну может быть потребление резко вырастет, если мы дадим нагрузку?

Например, будем смотреть одновременно кино, причем использовать процессор для декодирования, и одновременно компилировать из исходников какой-нибудь эмулятор? Ок, пробуем и …

Ну что тут скажешь, наверное это коварный план по продаже мощных источников питания и захвата мира.

Короче, официальные требования для “голого” Orange Pi завышены почти в два раза. Конечно, если мы начнём подключать внешние жесткие диски - потребление вырастет соответственно. Но во-первых этого можно не делать (есть же сеть), а во-вторых их (диски) можно и нужно подключать через внешний хаб со своим питанием во избежании проблем.

Способы питания Orange Pi

По какой-то причине производитель сделал собственный разъем питания вместо использования micro USB, хотя через него можно прокачать целых 1.8А.

Так что, если вы забыли купить кабель питания (вот он на картинке),

Всё вполне совместимо с жизнью, работает и не думает подвисать. Более того - у девайса есть отличное свойство - он умеет одновременно и заряжаться и питать устройство.

Провал

А вот этот гламурный парень тест практически провалил. Это самый обычный и самый дешёвый Power Bank, который можно купить на рынке - внутри обычный литиевый аккумулятор.

То, что он не умеет одновременно заряжаться и пропускать через себя заряд для питания целевого устройства - это пол беды. Интересно другое - два устройства из одной партии имеют разную начинку. Так - на одном Orange Pi стартует и даже показывает кино, а на втором уже не может. Так что тут нужно проверять каждый экземпляр.

Итого

Не думаю, что тут нужно упоминать какие-то прописные истины, но:

• Купите хороший мультиметр и USB Doctor (это такая хреновина, показывающая реальный ток, потребляемый устройством - фактически амперметр).
• Используйте хаб с внешним питанием для “тяжелых” устройств типа жестких дисков или тв-тюнеров.
• Используйте импульсные источники известных производителей - например MeanWell - это лучшее, что есть на рынке (ну, одно из лучших).
• Если сомневаетесь, какой источник выбрать - обратите внимание на вес. Тот, что тяжелее - скорее всего более качественный.
• Помните, что на качество питания влияют не только цифры на блоке питания, но и качество проводов

Ну и проверяйте всё по три раза, дабы не спалить это чудо китайской техники.

Вроде всё, спасибо что дочитали до конца.

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.