Arduino & Pi

Предыстория: Давно не виделись с друзьями-пенсионерами и собрались посетить сауну. Один мой товарищ, а по совместительству бывший начальник, угощал спиртными напитками собственного производства - неплохим бренди и рябиновой настойкой. Во время беседы он пожаловался на то, что в процессе производства спирта ему неудобно регулировать температуру исходного сырья, а поскольку я прихвастнул своей умной теплицей (см. мои посты), то предложение родилось само собой: помочь автоматизировать процесс нагрева. Я тут же сбросил ссылки с Али, что нужно для этого, а он, увидив копеечные цены, тут же и заказал. А поскольку блок питания 12в в железном корпусе валялся у него в гараже, то как бы все было в наличии.

Ну что ж, обдумав на трезвую голову будущий проект, я позвонил и предложил процесс автоматизации сделать более глубоким (а ардуино уно это позволяет), но получил отказ - нужно только универсальный контроллер подогревателя, регулируемый по температуре. Собрал схему на макетной плате, написал код - попросил приехать, глянуть функционал и одобрить к изготовлению. Но "заказчик" долго не приезжал - был занят. За это время мне попалась плата от сгоревшего устройства с пьезодинамиком, выпаял его и прикрутил к проекту. Теперь будет со звуком.

Теперь схемы. Сначала планировал использовать для проекта ардуиновские реле, но опыт эксплуатации теплицы показал, что лучше для таких мощных нагрузок его не использовать. Решил использовать триак. Купил что было в магазине спаял платку по такой схеме:

Конечно же для триака присобачил сверху корпуса радиатор (от процессора, валялся).

Для кнопочек и светодиодов сделал платку по такой схеме:

Вот плата кнопок и дисплей с ней же в одном блоке, распечатанном на 3Д принтере (наверное зря прозрачный пластик, но он уже был заправлен в принтер, да и светодиоды хорошо просвечивают).

Для Ардуино решил сделать шилд:

Схему шилда как всегда прилагаю:

Работу устройства я осветил в видео.

Скетч тоже выложу, как обычно, может пригодится кому-то. Заметил, что ссылки на Гитхаб нельзя вставлять ни на Пикабу, ни на Ideone. А посему ссылку на мою библиотеку для аналогового датчика температуры (а она потребуется, если захотите воспользоваться скетчем) смотрите в описании к видео на ютубе, по той ссылке, что я дал выше.

Теперь осталось дождаться, пока товарищ проверит все на практике.

В продолжение поста о контроллере для авиасимов.( http://pikabu.ru/story/kontroller_dlya_aviasimulyatorov_svoi... )

WarThunder используется просто для упрощенного ознакомления народа с контроллером. Вполне применим для Ил-2, MFSX и других симуляторов. Еще много органов управления предстоит припилить, так что ждите развития событий.

Подробнее в описании к видосу.

Что собой представляет Udoo x86?

Это мини-компьютер с 4х ядерным процессором на х86 архитектуре, имеет внушительный потенциал, который может выделить её среди сородичей. Есть 4 версии, различающиеся моделью процессора, размером оперативной памяти и наличием встроенного EMMC диска на 32GB.

Мне досталась версия Advanced с 4х ядерным процессором Intel Celeron N3160, EMMC на 32GB и 4GB DDR3L двухканальной оперативной памяти (что меня больше всего расстроило, хотелось-то все 8).

Из разъемов железка имеет:

разъем питания 12V.

стандартный SATA

Gigabit Ethernet

3 x USB 3.0 type-A

1x HDMI

2x miniDP++

Microphone + Headphone combo

2x UART ports

IR interface

Digital I/O Pins Up to 20 extended GPIOs

Arduino 101-Compatible:

Digital I/O Pins 14 (PWM)

Analog I/O Pins 6 (10 Bits of resolution)

и еще много чего...

В интернете уже есть видео обзор достоинств от производителя в сравнении с Raspberry Pi3, но хочется самому поиграться.

Итак, запускаем:

Первым делом конечно же был нажат Esc при запуске и просмотрен BIOS.

По моему скромному мнению (с коим вы, конечно, можете быть не согласны в корне) количество всевозможных настроек BIOS в некоторой степени коррелирует с количеством действий, которые можно произвести с железкой. Исходя из перечисленного выше, я был готов увидеть возможность «включить/выключить» порты, но разделы Advanced меня немного шокировали обилием переключателей режимов работы и выбора объемов памяти. А наблюдательные читатели увидят курсор мыши. Да, на этом сине-белом экране она работает.

Далее была исследована возможность «с чего бы такого загрузиться?» и самое главное «как?».

Ответом на этот вопрос подсказали «Boot manager» и «Boot From File». Последний открывает удобное меню выбора необходимого файла с путешествием по каталогам.

Boot Manager видит встроенный жесткий на 32Гб, флешки и диски на SATA-шлейфе. Так же есть слот под microSD карту и mini PCI-E, с которых загрузится скорее всего тоже получится.

Доступна загрузка как в режиме UEFI так и Legacy.

А Возможные операционные системы варьируются в пределах от Win7 до Win10, любого Linux и Android x86. Проверим.

Валявшаяся рядом флешка на 8гб с Ubuntu 14 версии тут же была воткнута в USB порт и загружена без установки за 60 секунд. Думаю может и быстрее если использовать не самую дешевую как я. Пробуем втыкаем Ethernet провод, запускаем огненного лиса и… интернет есть, видео работает вплоть до 1080р онлайн хотя и не идеально (имхо), и я не Линуксовод, поэтому прошу прощения не знаю как и чем еще по тестировать, но мне понравилось, работает из коробки.

Далее из ящика стола был извлечен 2.5 SATA диск, оставшийся у меня после замены сотрудникам их на SSD из-за начавшегося процесса осыпания. Пока ошибок не много, и он живой, но количество их увеличивается. Но тут производители чуть-чуть подвели, ибо разъем для питания этого диска от платки предполагает наличие вот такого переходника, коего в обычных компьютерных магазинах я не нашел, но зато их полно на aliexpress.

Можно конечно и самому сделать как здесь, и даже подцепить HDD 3.5 как здесь:

Цепляем диск, цепляем загрузочную флешку с win10x64 и за несколько кликов и несколько минут получаем установленную на 2.5 диск Windows 10. Автоматическая установка драйверов Win10 работает медленно, но работает, и пока я ставил драйвера на видеокарту, количество неопределенных потихоньку уменьшалось. обновления,… мдааа. Тут я понял что нескоро я смогу получить возможность полноценно работать. Причиной этого, как вы уже догадались, является вот этот процесс:

Как и в убунте сходу заработала сетевая карта и видео с ютуба в 1080р открылось. И показывало на отлично, без подтормаживаний и фризов. Глаз шутерного геймера очень быстро выцеплял микрофризы при запуске видео 1080р в убунте, и так бесившие меня еще в мелких видео-проигрывателях на слабых процессорах с встроенными декодерами. Но здесь сколько я не пытался, но подобного поведения не увидел.

Но что нам один монитор? С одним каждый может. И я заказал переходнички DisplayPort=>DVI, а по получении стянул со столов коллег их мониторы для теста на пол часа. Чтобы уж совсем хардкорно, было запущено 3 окна хрома с видео на ютубе в качестве 1080р. Результат:

Вполне работает и даже так как надо, без замедления, но периодически, раз в 3-4 секунды микролаги на 5-10 кадров проскакивают на одном из экранов. С чем это связано не знаю. Пробую запустить скачанный 1080р мультик через Player Classic с набором кодеков:

Красиво, хорошо, но проблема та же. Изрядно перебрав варианты нашел решение: исчезают микролаги только если оставить два одинаковых приложения, а в третье окно запустить другое, например стандартный виндовый Media Player. В таком виде все три монитора показывают разное видео в 1080р без каких-либо тормозов и лагов вообще.

Тестить качественно 4К возможности нет, по причине отсутствия доступа к мониторам и телевизорам такого разрешения. На этих же с ютуба в 4К ролики запускаются, но проигрываются медленно. А скачанное демо в 4К Player Classic показывал только на 10-15 fps. Виндовый же его не осилил вовсе. Просто рабочий стол же с разрешением в 4К думаю подключится без проблем.

Поигравшись с Win10 и вызвав немало зависти у сотрудников, проходящих мимо, я отдал мониторы и перезагрузил устройство… и пропустил момент выбора boot загрузчика. С HDD загрузилась Win7x64, которая работала 2 года на ноутбуке и не была потерта на другом разделе. А загрузилась по причине установки Win7 в legacy, а Win10 в UEFI режимах. Загрузчик же для Win10 записался на 32гб встроенный диск. Это оставило загрузчик семерки на HDD и позволило Win7 беспрепятственно загрузится. Увидев приглашение войти в систему, я очень удивился живучести Win7, запустившейся на совершенно другом железе, и даже обрадовался, но рано. Мышь и клавиатуры не работали. Windows устройства на USB 3.0 без драйверов не желала воспринимать. Но чтобы попытаться скормить ей драйвера нужно зайти в систему. Что делать? А нужно зайти снова в биос и выбрать USB mose/keyboard = Enable.

После этих манипуляций система позволила ввести пароль и пустила внутрь. Активация слетела, это понятно, но тут меня поджидало другое разочарование: большинства драйверов для WIN7 нет.

Полностью драйвера есть только для win10, все остальные версии окошек вполне могут запускаться, но вот пользоваться всеми плюшками просто так не получится (по крайней мере на данный момент и из коробки). На форуме есть темы где люди успешно подсовывают драйвера для USB 3.0, Ethernet'а и т.д. или можно самому попытаться нарыть подходящий и скормить.

Ещё меня очень интересовал процессор. 4 ядра х86 архитектуры в такой крошке с заявленной неплохой производительностью? Проверим, сравним. Для сравнения далеко ходить не нужно, моя рабочая лошадка PC башенного типа с процессором Intel Core i5 760 (2.8 Ghz по умолчанию), старенький pentium D 2.8 Ghz нашего инженера, и вполне свежий чистокровный китаец планшетка-нетбук 4Good с процессором Atom Z3735F. Т.к. на Core i5 собрана суровая рабочая станция в коробке размера Full Tower, энергопотреблением 95W на процессор и 450W на всю машину, то она по-умолчанию будет олицетворять комфортную работу всего что только нужно. Atom Z3735F главный конкурент в этом споре с потреблением 2.2W, а Pentium D покажет насколько далеко мы эволюционировали за 10 лет (95W). Для справки Celeron N3160 2.24 Ghz имеет около 6W энергопотребления. Чтобы более-менее равноценно сравнить я взял AIDA64 Extreme 520 (что было под рукой), и запустил тесты на всех машинках. Результаты занес в таблицу:

Т.к. тесты разные, где-то мб/с, где-то ns, а где-то цифры в попугаях, то я привел результаты к процентному виду, взяв Core i5 за 100%.

Все тестировались на одной версии операционной системы Win7 x64 (кроме планшетки 4Good на Win10).

Здесь из обще массы выбились: планшет с Atom Z3735F по параметру задержки памяти показал 311ns, уж не знаю почему, но он показал себя хуже даже чем старенький Pentium c DDR2 памятью, задержки на которой должны били быть закономерно больше, а Udoo x86 показал минимальные задержки в 71ns.

Еще интересным моментом оказался тест на AES шифрование, по которому «малыши» обогнали рабочий ящик. А всё потому что новые поколения процессоров имеют инструкцию AES, которая позволяет показывать большую производительность именно на этой операции.

Следующим этапом было решено тестировать EMMC, в ход пошла уже знакомая флешка с Ubintu 14. 20 минут и ОС готова к работе. Холодный старт с EMMC теперь уже занимает 27 секунд. Возможно в своей заточенной ОС они и добились в своем видео загрузки в 17 секунд, но у меня под рукой был обычный дистрибутив для десктопа со всем сопутствующим.

Udoo x86 имеет Arduino-совместимые выводы. За это отвечает второй процессор Intel Quark SE core 32 MHz plus 32-bit ARC core 32 MHz или проще Intel Curie. Как я понял из даташита, в нём то как раз и спрятан акселерометр с гироскопом.

Подключается же он к основной системе через USB, это видно в BIOS в разделе управления USB портами. Это даёт возможность работать обоим процессорам асинхронно. Чтобы работать с Curie нам понадобится Arduino IDE желательно последней версии и модуль для ядра Curie. Но если рассказывать о тестах Arduino — это потянет на отдельную статью.

Итоги: железка мне лично очень понравилась, крошка имеет внушительную вычислительную мощность, внушительную кучку всевозможных портов и разъемов плюс внушительные графические возможности, может потягаться с моим персональному компьютером на Core-i5, и хотя Udoo уступает ему, но если сравнить размер: с ладошку VS железный ящик на столе, и сравнить энергопотребление 6W против 95W, это не только простительно, но и вызывает у меня немало восхищения. Да та таких два десятка внутрь моего компа влезет! А если их кластер собрать? И у меня есть еще много идей куда её пристроить. Из минусов: требуется доп.питание 12V., требуется коробочка, и если подключать sata-диск то требуется переходник для питания или нужно делать его самому. На главный же вопрос ответ напрашивается сам собой: Udoox86 интересна для гиков, и довольно проста в освоении для большинства умеющих держать мышь и следовать инструкциям. В случае windows всё ставится и работает из коробки, в случае linux тоже работает из коробки, хотя и могут быть подводные камни (как я столкнулся при попытке подключить убунте 3 монитора).

Статья моя, тег моё, в комментах ссылка на мою статью на хабре.