Orange Pi Zero: Empezar rápido desde linux

Para usar la Orange Pi Zero tendremos que crear imágenes arrancables en tarjetas micro SD.

Crear una SD arrancable

Dependiendo de donde conectemos la tarjeta tendremos que usar diferentes rutas. En el procedimiento descrito a continuación ${card} será la ruta al dispositivo de la tarjeta y ${p} la partición (si la hay).

Si la tarjeta se conecta via adaptador USB, linux la va a asociar a un dispositivo /dev/sdx, por ejemplo en mi portátil el disco duro es /dev/sda las distintas particiones serán /dev/sda1, /devb/sda2, etc.

Si conectamos una memoria con un adaptador USB linux la podría mapear en /dev/sdb por ejemplo.

Si la memoria se conecta mediante una ranura SD, linux la asociará a un dispositivo /dev/mmcblk0 o /dev/mmcblk1, etc. etc. Dependerá de la ranura usada. Las particiones en este tipo de dispositivos tienen rutas como por ejemplo /dev/mmcblk0p1.

Los datos se pueden almacenar directamente en la memoria SD o en una partición creada en la memoria.

Resumiendo:

${card} será /dev/sdb o /dev/mmcblk0
${card}${p} será /dev/sdb1 o /dev/mmcblk0p1

Antes de seguir adelante hay que estar completamente seguro del dispositivo asociado a nuestra memoria SD para no armar ningún estropicio.

Hay varias comprobaciones que se pueden hacer:

dmesg |tail nos permitirá echar un ojo a los últimos mensajes en el log del sistema. Si acabamos de insertar la memoria veremos el dispositivo usado.

sudo fdisk -l nos permite ver las particiones montadas en nuestro linux, por ejemplo con mi SD en la ranura SD de mi portatil la salida es (entre otras cosas, he obviado las particiones de los discos duros):

Disk /dev/mmcblk0: 7.4 GiB, 7948206080 bytes, 15523840 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x00000000

cat /proc/partitions también nos dará una lista de particiones, en mi portátil las que interesan son:

 179        0    7761920 mmcblk0
 179        1    7757824 mmcblk0p1

Descargamos la imagen de Jessie adaptada a la Orange Pi Zero desde la página https://www.armbian.com/download/

Descomprimimos la imagen y la grabamos en la tarjeta SD con el comando:

sudo dd if=./Armbian_5.24_Orangepizero_Debian_jessie_3.4.113.img of=/dev/mmcblk0

Insertamos la tarjeta en la Orange Pi y le damos alimentación. El primer arranque llevará alrededor de tres minutos, y tras ese tiempo aun hará falta un minuto más para poder hacer login. Este retardo es debido a que el sistema intentará actualizar la lista de paquetes y creará un area de swap de emergencia en la SD, y además cambiará el tamaño de la partición que hemos creado para ocupar todo el espacio libre en la SD.

De momento solo la he arrancado y efectivamente las particiones han cambiado tras el arranque así que tiene buena pinta.

Volvemos a insertar la SD en la Orange Pi y la conectamos con un cable ethernet al router de casa. El Armbian viene configurado por defecto para obtener su IP desde un servidor DHCP.

Como mi cutre-router no me da información de las IP asignadas usamos nmap:

nmap -sP 192.168.0.0/24

Con eso averiguamos la IP asignada a la Orange Pi Zero y ya podemos hacer login con el siguiente comando ¹⁾ :

ssh root@192.168.0.109

¡Y ya estamos!

Lo primero es poner al dia el sistema:

apt-get update
apt-get upgrade

Si quieres puedes reconfigurar el time zone:

dpkg-reconfigure tzdata

Conexión WIFI

Vamos a comprobar que todo va bien:

root@orangepizero:~# iwconfig
lo        no wireless extensions.

tunl0     no wireless extensions.

wlan0     IEEE 802.11bgn  ESSID:off/any
          Mode:Managed  Access Point: Not-Associated   Tx-Power=20 dBm
          Retry  long limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off
          Encryption key:off
          Power Management:on

eth0      no wireless extensions.

Todo tiene buena pinta, vamos a ver si detecta WIFIs:

root@orangepizero:~# iwlist wlan0  scan |grep ESSID
                    ESSID:"wificlientesR"
                    ESSID:"casa_de_verano"
                    ESSID:"MOVISTAR_BEEF"
                    ESSID:"wificlientesR"
                    ESSID:"R-wlan90"
                    ESSID:"MOVISTAR_BAAF"
                    ESSID:"ababab"
                    ESSID:"WLAN 77"
                    ESSID:"castillo"
                    ESSID:"unaWifi"
                    ESSID:""
                    ESSID:"mikasa"

Para configurar el wifi echamos un ojo al fichero /etc/network/interfaces pero en ese mismo fichero encontramos el aviso:

# Armbian ships with network-manager installed by default. To save you time
# and hassles consider using 'sudo nmtui' instead of configuring Wi-Fi settings
# manually.

Así que basta con ejecutar sudo nmtui y ya podemos dar de alta nuestra wifi (yo la prefiero con IP estática).

Ejecutamos ifconfig y ya vemos nuestro nuevo interface configurado:

ifconfig

wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr a4:7c:f2:9a:97:7c
          inet addr:192.168.0.120  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::a67c:f2ff:fe9a:977c/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:328 (328.0 B)  TX bytes:852 (852.0 B)

Orange Pi Zero, características técnicas

La tarjeta de desarrollo Orange Pi Zero viene equipada con un procesador Cortex A7 Allwinner H2+ quad core, con 256 o 512MB RAM, Ethernet, y puertos USB. Disponible en Aliexpress (tienda oficial) por 6.99 dolares, mas 3.39 dolares como gastos de envío.

Especificaciones

SoC – Allwinner H2(+) quad core Cortex A7 processor @ 1.2 GHz with Mali-400MP2 GPU @ 600 MHz
System Memory – 256 to 512 MB DDR3-1866 SDRAM
Storage – micro SD card slot
Connectivity – 10/100M Ethernet + 802.11 b/g/n WiFi (Allwinner XR819 WiFi module) with u.FL antenna connector and external antenna
USB – 1x USB 2.0 host ports, 1x micro USB OTG port
Expansion headers – Unpopulated 26-pin “Raspberry Pi B+” header + 13-pin header with headphone, 2x USB 2.0, TV out, microphone and IR receiver signals
Debugging – Unpopulated 3-pin header for serial console
Misc – 2x LEDs
Power Supply – 5V via micro USB port or optional PoE
Dimensions – 52 x 46 mm
Weight – 26 grams

Esquema de pines

Un excelente esquema de pines puede conseguirse en OSHLab

El mapeado de los pines de la Orange (de los micros Allwinner en realidad) en el kernel de Linux viene dado por la formula:

(Position of letter in alphabet - 1) * 32 + Pin number

Para todos los pines PA de nuestra Orange Pi Zero, el número del kernel coincide con el del pin. Pero para los pines PG06 y PG07 se corresponden con los códigos 198 y 199.

Esquemas eléctricos

Pueden bajarse de aquí

Accediendo al hardware desde linea de comandos

La memoria es más que suficiente para correr programas. El Armbian consume únicamente 40Mb en funcionamiento.

root@orangepizero:~# free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:        247068     122300     124768       4620       7908      69548
-/+ buffers/cache:      44844     202224
Swap:       131068          0     131068

Vamos a hacer algunas pruebas con el hardware. En Armbian, como todo Unix que se precie, todo es un fichero.

En el directorio /sys/class encontraremos cosas interesantes:

root@orangepizero:~# ls /sys/class
backlight  cuse     graphics     i2c-dev    mdio_bus  power_supply  script   spidev      thermal     video4linux
bdi    devfreq  hdmi     ieee80211  mem       ppp       scsi_device  spi_master  tty         vtconsole
block      disp     hidraw   input      misc      rc        scsi_disk    sunxi_cma_test  udc
bsg    dma      hwmon    leds       mmc_host  rfkill        scsi_host    sunxi_dump  usb_device
cedar_dev  gpio     i2c-adapter  lirc       net       rtc       sound    sunxi_info  vc

LEDs

Si miramos dentro del directorio leds veremos que hay un directorio que representa cada uno de los leds de la placa:

root@orangepizero:~# cd /sys/class/leds/
root@orangepizero:/sys/class/leds# ls
green_led  red_led

Podemos ver, por ejemplo, a que evento está asociado cada led ejecutando cat green_led/trigger (tiene el valor default_on) o cat red_led/trigger (tiene el valor none).

root@orangepizero:/sys/class/leds# cat green_led/trigger
none mmc0 mmc1 timer heartbeat backlight [default-on] rfkill0 phy1rx phy1tx phy1assoc phy1radio
root@orangepizero:/sys/class/leds# cat red_led/trigger
[none] mmc0 mmc1 timer heartbeat backlight default-on rfkill0 phy1rx phy1tx phy1assoc phy1radio

O podemos encender el led rojo ejecutando echo 1 > red_led/brightness, y para apagarlo ya os podéis imaginar que es echo 0 > red_led/brightness.

GPIO

Podemos ver los GPIO disponibles ejecutando:

root@orangepizero:~# cat /sys/kernel/debug/gpio
GPIOs 0-383, platform/sunxi-pinctrl, sunxi-pinctrl:
 gpio-10  (?                   ) out hi
 gpio-17  (red_led             ) out lo
 gpio-202 (xradio_irq          ) in  lo
 gpio-354 (?                   ) out hi
 gpio-362 (green_led           ) out hi

Podemos activar un nuevo puerto GPIO, digamos el 15:

root@orangepizero:~# echo 15>/sys/class/gpio/export

Ahora veremos el puerto activo:

root@orangepizero:~# cat /sys/kernel/debug/gpio
GPIOs 0-383, platform/sunxi-pinctrl, sunxi-pinctrl:
 gpio-10  (?                   ) out hi
 gpio-15  (sysfs               ) in  lo
 gpio-17  (red_led             ) out lo
 gpio-202 (xradio_irq          ) in  lo
 gpio-354 (?                   ) out hi
 gpio-362 (green_led           ) out hi

En el directorio /sys/class/gpio/gpio15/ tendremos los interfaces usuales para puertos gpio definidos en el kernel de linux.

Bibliotecas útiles

Python

Instalación de virtualenv

Para probar bibliotecas de Python instalamos:

sudo aptitude install python-pip
sudo aptitude install python-virtualenv
sudo aptitude install python-dev

El caso es que el virtualenv no me funciona después de ejecutar estos pasos. Finalmente he tenido que ejecutar, como root, los siguientes comandos:

pip install --upgrade pip
pip install --upgrade virtualenv

Despues de eso ya he podido usar virtualenv sin problemas.

orangepi_PC_gpio_pyH3

Tenemos dos repos disponibles:

El repositorio original con las librerías gpio para H3:

git clone https://github.com/duxingkei33/orangepi_PC_gpio_pyH3

Y un fork del repositorio original ya adaptado a la Orange Pi Zero (que es el que usaremos):

git clone https://github.com/nvl1109/orangepi_PC_gpio_pyH3

IMPORTANTE: Si usamos el repositorio original tenemos que revisar el fichero orangepi_PC_gpio_pyH3/pyA20/gpio/mapping.h

Por ejemplo: la definicion de STATUS_LED debe quedar en el GPA17 en lugar de GPA15:

{   "STATUS_LED",  SUNXI_GPA(17),  2   },

Nos clonamos el repo. Vamos a hacer todas las pruebas desde la cuenta de root.

Creamos un entorno para pruebas y lo activamos:

virtualenv test_pyH3_zero
source test_pyH3_zero/bin/activate

Compilamos la biblioteca:

cd orangepi_PC_gpio_pyH3
python setup.py install

Y ya podemos probar los ficheros de ejemplo:

examples/blink_led.py
examples/blink_POWER_STATUS_PL10.py

El resto de ejemplos no van a funcionar, están escritos para la A20-OLinuXino-MICRO

Acceso desde C

pyA20

La biblioteca de Python orangepi_PC_gpio_pyH3, en realidad se basa en bibliotecas escritas en C que tenemos disponibles dentro del repo en el directorio pyA20

cd pyA20
ls
gpio/  i2c/  __init__.py  spi/  utilities/

Nos interesa probar las bibliotecas en los directorios gpio e i2c, al menos de momento. Serían gpio_lib e i2c_lib respectivamente.

Probamos el acceso al gpio desde C con un programa sencillo que nos haga encender y apagar el led de la OPI.

#include <gpio_lib.h>
sunxi_gpio_init();
sunxi_gpio_set_cfgpin(SUNXI_GPA(17), SUNXI_GPIO_OUTPUT);
while(1) {
    sunxi_gpio_output(SUNXI_GPA(17), 1);
    sleep(1);
    sunxi_gpio_output(SUNXI_GPA(17), 0);
    sleep(1);
}

WiringOP-Zero

Esta biblioteca imita a la WiringPI que se usa con Raspberry Pi.

Tenemos un fork que viene preparado para la Orange Pi Zero disponible aquí:

https://github.com/xpertsavenue/WiringOP-Zero

GPIO funciona completamente y al parecer aun no han testeado el i2c (tiene mala pinta)

Para compilarla seguimos las instrucciones:

git clone https://github.com/xpertsavenue/WiringOP-Zero
cd WiringOP-Zero
chmod +x ./build
sudo ./build

Podemos comprobar que todo se ha instalado correctamente:

gpio readall
 +-----+-----+----------+------+--Orange Pi Zero--+---+------+---------+-----+--+
 | H2+ | wPi |   Name   | Mode | V | Physical | V | Mode | Name     | wPi | H2+ |
 +-----+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+-----+
 |   |     |     3.3v |   |   |  1 || 2  |   |      | 5v       |   |     |
 |  12 |   8 |    SDA.0 | ALT5 | 0 |  3 || 4  |   |      | 5V       |   |     |
 |  11 |   9 |    SCL.0 | ALT5 | 0 |  5 || 6  |   |      | 0v       |   |     |
 |   6 |   7 |   GPIO.7 | ALT3 | 0 |  7 || 8  | 1 | OUT  | TxD3     | 15  | 198 |
 |   |     |       0v |   |   |  9 || 10 | 0 | ALT5 | RxD3     | 16  | 199 |
 |   1 |   0 |     RxD2 | ALT5 | 0 | 11 || 12 | 0 | ALT3 | GPIO.1   | 1   | 7   |
 |   0 |   2 |     TxD2 | ALT5 | 0 | 13 || 14 |   |      | 0v       |   |     |
 |   3 |   3 |     CTS2 | ALT3 | 0 | 15 || 16 | 0 | ALT4 | GPIO.4   | 4   | 19  |
 |   |     |     3.3v |   |   | 17 || 18 | 0 | ALT4 | GPIO.5   | 5   | 18  |
 |  15 |  12 |     MOSI | ALT5 | 0 | 19 || 20 |   |      | 0v       |   |     |
 |  16 |  13 |     MISO | ALT5 | 0 | 21 || 22 | 0 | ALT3 | RTS2     | 6   | 2   |
 |  14 |  14 |     SCLK | ALT5 | 0 | 23 || 24 | 0 | ALT5 | CE0      | 10  | 13  |
 |   |     |       0v |   |   | 25 || 26 | 0 | ALT3 | GPIO.11  | 11  | 10  |
 +-----+-----+----------+------+---+---LEDs---+---+------+----------+-----+-----+
 |  17 |  30 | STAT-LED |  OUT | 1 | 27 || 28 |   |      | PWR-LED  |   |     |
 +-----+-----+----------+------+---+-----+----+---+------+----------+-----+-----+
 | H2+ | wPi |   Name   | Mode | V | Physical | V | Mode | Name     | wPi | H2+ |
 +-----+-----+----------+------+--Orange Pi Zero--+---+------+---------+-----+--+

Instalamos las i2c-tools aptitude install i2c-tools, después de eso ya funciona el comando gpio i2cd.

WiringPI-Python-OP

Una receta para compilar WiringPI-Python-OP

Edited by nopnop2002 at 2017-3-18 22:51

diyer replied at 2017-3-6 06:03 can someone explain how to map wiringPO on zero plaese?

You can update WiringPi-Python-OP to WiringPi-Python-OP-ZERO.

1.Download [WiringOP libary for the Orange Pi Zero] from here.

https://github.com/xpertsavenue/WiringOP-Zero

2.Download WiringPi-Python-OP from here.(But not Install)

https://github.com/lanefu/WiringPi-Python-OP

3.Replace base library

cd WiringPi-Python-OP rm -R WiringPi cp -R $HOME/WiringOP-Zero ./ mv WiringOP-Zero WiringPi

4.Build WiringPi-Python-OP-ZERO library

sudo apt-get install python-dev python-setuptools swig swig2.0 -python wiringpi.i sudo python setup.py install cd tests sudo python test.py

WiringPi-Python-OP-ZERO have there pin. PysPin PinInLib 1(3.3V) 2(5V) 3 8 4(5V) 5 9 6(GND) 7 7 8 15 9(GND) 10 16 11 0 12 1 13 2 14(GND) 15 3 16 4 17(3.3V) 18 5 19 12 20(GND) 21 13 22 6 23 14 24 10 25(GND) 26 11

This is same as RPI TYPE A or B

Referencias

Distribuciones disponibles para Orange Pi Zero

Armbian oficial

En la página oficial de Armbian tenemos dos opciones:

Ubuntu Server (legacy kernel)

Es la versión estable

Ubuntu Server (mainline kernel)

Es la versión de desarrollo.

Orange Pi oficial

Tiene varias distribuciones, parece que no esta puesta al dia o bien las fechas no son consistentes.

Diet Pi

En esta página parece que hay una versión ultraligera.

Monitorizar temperatura

Podemos ver estadísticas de nuestra OPI con:

sudo armbianmonitor -m

Stop monitoring using [ctrl]-[c]
Time        CPU    load %cpu %sys %usr %nice %io %irq   CPU
21:04:18: 1152MHz  0.08   0%   0%   0%   0%   0%   0%   40°C
21:04:23:  240MHz  0.07   0%   0%   0%   0%   0%   0%   39°C
21:04:28:  240MHz  0.15   6%   1%   0%   0%   4%   0%   40°C
21:04:33:  240MHz  0.12   6%   1%   0%   0%   4%   0%   38°C
21:04:38:  240MHz  0.11   2%   1%   0%   0%   0%   0%   39°C
21:04:43:  240MHz  0.11   1%   0%   0%   0%   0%   0%   39°C
21:04:49:  240MHz  0.10   1%   0%   0%   0%   0%   0%   38°C
21:04:54:  240MHz  0.09   1%   0%   0%   0%   0%   0%   39°C
21:04:59:  240MHz  0.08   2%   1%   0%   0%   0%   0%   38°C
21:05:04:  240MHz  0.08   2%   1%   0%   0%   0%   0%   38°C
21:05:10:  240MHz  0.07   2%   1%   0%   0%   0%   0%   40°C
21:05:15:  240MHz  0.06   2%   1%   0%   0%   0%   0%   37°C
21:05:20:  240MHz  0.06   2%   1%   0%   0%   0%   0%   39°C
21:05:25:  240MHz  0.05   2%   1%   0%   0%   0%   0%   37°C
21:05:30:  240MHz  0.05   2%   1%   0%   0%   0%   0%   39°C

También podemos instalar RPi-Monitor con el comando:

sudo armbianmonitor -r

Una vez instalado podemos visitar desde nuestro navegador la dirección ip de nuestra OPI Zero http://opi-adress:8888 para ver las estadísticas.

¡Ojo! Las gráficas no se refrescan automáticamente hay que recargar la página.

Para desinstalar el RPi-Monitor basta con:

sudo aptitude uninstall rpimonitor

Referencias

Página oficial
Recursos oficiales aquí hay imágenes y los esquemáticos
Tienda en Aliexpress
http://linux-sunxi.org/Bootable_SD_card
https://www.armbian.com/orange-pi-zero/
https://docs.armbian.com/User-Guide_Getting-Started/
https://docs.armbian.com/Hardware_Allwinner/
GPIO Una explicación de como acceder al gpio desde terminal
Info variada Aquí tenemos el esquema de pines
GPIO desde el espacio de usuario
sunxi-gpio
orange pi español
ArchLinux ARM on Orange Pi
Lakka Nightly Builds Lakka is the official Linux distribution of RetroArch and the libretro ecosystem. Each game system is implemented as a libretro core, while the frontend RetroArch takes care of inputs and display. This clear separation ensures modularity and centralized configuration. Also nightly build for H3 is supported

¹⁾

La password por defecto de Armbian es 1234 , nos pedirá cambiarla en el primer login.

Tabla de Contenidos

Orange Pi Zero: Empezar rápido desde linux

Crear una SD arrancable

Conexión WIFI

Orange Pi Zero, características técnicas

Especificaciones

Esquema de pines

Esquemas eléctricos

Accediendo al hardware desde linea de comandos

LEDs

GPIO

Bibliotecas útiles

Python

Instalación de virtualenv

orangepi_PC_gpio_pyH3

Acceso desde C

pyA20

WiringOP-Zero

WiringPI-Python-OP

Referencias

Distribuciones disponibles para Orange Pi Zero

Armbian oficial

Ubuntu Server (legacy kernel)

Ubuntu Server (mainline kernel)

Orange Pi oficial

Diet Pi

Monitorizar temperatura

Referencias