Orange Pi R1 Plus LTS + BIGTREETECH Octopus. Мозги для нового 3D принтера. Недообзор

Выпускаем кракена — как подружить осьминога с 3D принтером, и причем тут апельсины?

Мультиобзор. Инструкция с картинками. Много картинок.

Нет, принтера пока не будет (недообзор), только подготавливаемся.

Всем заинтересовавшимся — добро пожаловать под кат.

Внешний вид

Некоторое время назад [совсем для другого проекта] был приобретен одноплатный компьютер Orange Pi R1 Plus LTS. Официальный сайт, официальный магазин на aliexpress (вообще-то их 3: еще и еще).

Как всегда [у меня было много устройств Orange Pi], в фирменной коробке и запаянный в антистатический пакет.

Инструкция

Это Headless-устройство. Только терминал, только хардкор (вообще-то есть аналоговый TV-выход. Осталось монитор с таким входом найти).

Штука довольно занятная, 

одно печалит — USB 2.0. 26-pin GPIO и отдельного выхода для LCD, как у старших собратьев тоже нет.

Характеристики

• CPU: Rockchip RK3328 4-ядерный ARM Cortex-A53 64-Bit, максимум 1.5GHz
• GPU: Mali-450MP2, поддержка OpenGL ES 1.0/2.0
• Управление питанием: RK805
• Оперативная память: SDRAM 1GB LPDDR3
• Хранилище: слот Micro-SD, 16MB SPI Flash
• Сетевые интерфейсы:

• 10M/100M/1000M Ethernet (YT8531C)
• 10M/100M/1000M USB Ethernet (RTL8153B)

• USB Type-C 5V/2A для питания устройства, с поддержкой OTG 
• 1x USB 2.0 HOST — вот это печально.
• Низкоуровневая периферия:

• TV CVBS выход

• Аудио выход (стерео)

• IR порт

• щепотка GPIO

• Последовательный порт: UART-TX, UART-RX, GND — 3.3В
• Кнопка сброса
• Интерфейс подключения 5В вентилятора

• Индикация: Светодиоды питание и статус. Индикация на LAN
• Поддерживаемые ОС: OpenWRT, Ubuntu, Debian. Обычно у Orange есть Android, но тут нет графики.
• Размеры: 56×57 мм
• Вес: 29.5 г

Плата компактная. Осталось найти радиатор и прикрутить к нему плату. Или наоборот. 

Посмотрим поближе:

16MB SPI Flash 25VQ128ASIG. Можно скомпилировать OpenWrt и прошить сюда. В этой теме ищем в шапке по слову "SPI" — плата другая, но принцип тот же.

Корпуса разъемов запаяны как обычно.

64-битное сердце (или мозг) Rockchip RK3328.

Оперативная память ATL3A0832 — 1Гб.

Power management chip RK805.

1G Ethernet Motorcomm YT8531C.

Процессор имеет 1 USB 3.0 порт, на котором сидит Realtek RTL8153B 1G сетевая карта.

UART (уровни 3.3 В, скорость 1500000) и разъем вентилятора (5 В)

Сейчас у Xunlong есть устройства и поинтересней. Так, Orange Pi 5 имеет на борту M.2 PCIe2.0, а к Pi 4/4B, подключается PCIe устройства через адаптер.

Есть и монстр Orange Pi 5 Plus с 2x 2.5G Ethernet, 2x USB3.0 + 2x USB2.0 + 1x TypeC, M.2, 4-16 Gb RAM, 2.4GHz 8-ядерном RK3588.

Страница загрузок на оф. сайте. Предоставляют даже электрические схемы.

Для чего можно применить подобное устройство? Для интернет маршрутизатора, само собой, без экрана и 2 LAN'ами то, или для контроллера умного дома. Немного поговорим о применении в качестве роутера.

Пара слов об OpenWrt

OpenWrt — встраиваемая операционная система на базе Linux, предназначенная, в первую очередь, для роутеров.

Мы уже собирали OpenWrt в одном из предыдущих обзоров. Теперь мы все это знаем и умеем. Но стоит кое-что дополнить:

~/openwrt-orangepi-r1-plus/target/linux/rockchip/patches-5.10/

From 0d329112c709d6cfedf0fffb19f0cc6b19043f6b Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Jonas Karlman <[email protected]>
Date: Wed, 20 Feb 2019 07:38:34 +0000
Subject: [PATCH] mmc: core: set initial signal voltage on power off
Some boards have SD card connectors where the power rail cannot be switched
off by the driver. If the card has not been power cycled, it may still be
using 1.8V signaling after a warm re-boot. Bootroms expecting 3.3V signaling
will fail to boot from a UHS card that continue to use 1.8V signaling.
Set initial signal voltage in mmc_power_off() to allow re-boot to function.
This fixes re-boot with UHS cards on Asus Tinker Board (Rockchip RK3288),
same issue have been seen on some Rockchip RK3399 boards.
I am sending this as a RFC because I have no insights into SD/MMC subsystem,
this change fix a re-boot issue on my boards and does not break emmc/sdio.
Is this an acceptable workaround? Any advice is appreciated.
Signed-off-by: Jonas Karlman <[email protected]>
---
drivers/mmc/core/core.c | 2 ++
1 file changed, 2 insertions(+)
--- a/drivers/mmc/core/core.c
+++ b/drivers/mmc/core/core.c
@@ -1354,6 +1354,8 @@ void mmc_power_off(struct mmc_host *host

    mmc_pwrseq_power_off(host);

+    mmc_set_initial_signal_voltage(host);
+
    host->ios.clock = 0;
    host->ios.vdd = 0;

Applying /target/linux/rockchip/patches-5.10/107-mmc-core-set-initial-signal-voltage-on-power-off.patch using plaintext: 
patching file drivers/mmc/core/core.c

make menuconfig

Но сегодня мы будем ставить Armbian. И о софте поговорим позже.

Octopus

BIGTREETECH свой стиль соблюдает.

Привет, старый друг.

Материнская плата для 3D принтеров Octopus V1.1 поставляется в фирменной коробке

Черный поролон, пакеты от статики — все как положено. В комплекте кабель USB A -> Type-C и россыпь джамперов.

Красивое

К качеству изготовления в общем и пайке в частности претензий нет.

Силовые клеммы выглядят внушительно.

Силовые линии защищены флажковыми предохранителями (автомобильные mini).

Клеммы для подключения нагревателей с лифтовым зажимом обеспечиваю надежное соединение и рассчитаны на провод 1.5 мм².

Это не LAN, это CAN. До чего техника дошла — рассчитано на использование вот таких плат на голове принтера.

А вот именно эта погнутая ножка — не единичный случай, если верить отзывам.

Мой осьминог работает на STM32F446ZET6. В указанном лоте есть версия на STM32F407ZE (меньше флеш), а в дикой природе водится еще и Octopus Pro, так что можно встретить STM32F429ZG или STM32FH723ZE. Для Klipper или Marlin разницы не будет.

В комплекте кабель USB A -> Type-C длиной 0.5 м.

Я приобрел комплект с экраном. С клиппером он особо и не нужен, но мне так нравится.

Дисплей Bigtreetech mini 12864 с цветной подсветкой. Там, где была ручная пайка флюс не отмыт.

В остальном — качество исполнения так же на высоте.

Переходим к драйверам. У меня вариант с TMC2209, но желающие могут приобрести TMC2226.

В комплекте радиаторы и цветная схема с обозначениями пинов. С ножками все в порядке — приехали в целости и сохранности.

Корпуса

Все и вся я креплю на DIN рейку. Быстренько начертил крепеж для апельсинки и пустил на печать

Крепление Octopus принципиально не отличается

Установка Armbian 

Скачиваем свежий образ без графики — вариант CLI (Command Line Interface — интерфейс командной строки).

Заливаем образ прошивки на microSD с помощью Win32DiskImager (нужно распаковать .xz) или balenaEtcher (извлекать образ из архива не нужно).

Подключаемся к одноплатнику витой парой в разъем, который ближе к USB, подаем питание.

Rockchip'ы обычно заметно греются, поэтому без радиатора не тестируем. Но и с маленькими радиаторами без активного охлаждения процессор под нагрузкой греется до 75°C.

Я не тру одмин — на домашнем компьютере у меня винда, поэтому для удобства работы мы скачаем свободный графический клиент протоколов SFTP и SCP — WinSCP. Но работать преимущественно будем все равно через PuTTY.

Через интерфейс роутера или nmap узнаем, какой IP получил одноплатник, логин — root, пароль — 1234. Ни символы пароля, ни звездочки при авторизации отображаться не будут.

После первого подключения система предлагает изменить пароль root'а и создать нового пользователя, выбрать командную оболочку по умолчанию, региональные настройки.

Для смены пользователя не выходя из консоли выполняем (где your_username — имя пользователя, которое мы ввели ранее):

su - your_username

Нужно обновиться:

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

На уже настроенной системе с ключом -y нужно быть очень осторожным — мало ли что сломается в очередном обновлении (у меня так умный дом падал — не обновляйтесь в воскресенье вечером, если в понедельник Вам на работу).

Если будете подключаться по UART

Есть определенные проблемы в работе KIAUH с UART, но если надумаете:

sudo nano /boot/armbianEnv.txt

Добавляем строку

overlays=uart1

Если строка с overlays уже есть, то дописываем uart1 в конец.

Проверим работу набортного UART, нам нужен этот порт:

Сначала посмотрим порты в системе:

Что-то их много — найдем нужный. Я подключу одноплатник к компьютеру через USB UART адаптер, но можно просто замкнуть RX-TX, тогда мы увидим набираемые символы в этом же терминале. Запускаем эмулятор терминала на ПК и screen на апельсинке:

sudo screen /dev/ttyS1 115200

Это определенно он — /dev/ttyS1, запомним. Для выхода из screen нужно нажать Ctrl+A, после чего нажать D.

На осьминоге колодка J26 порт USART2 контакты PD6/PD5.

А настройка Klipper выглядит так:

У меня однопланик будет иметь свободный USB, поэтому по данному пути я не пойду. При подключении по UART мы экономим один USB порт и в теории получаем большую стабильность.

WARNING! Прошивать на столе, с отключенными нагревателями. В сети зафиксированы случаи самопроизвольного включения нагревателей HE0 и HE1 на штатной прошивке.

Все манипуляции можно провести при питании от 5В. 

Мы пойдем по простому пути, потому что все уже украдено до нас  добрые люди создали KIAUH — Klipper Installation And Update Helper — утилиту автоматической установки/обновления Klipper, Web-интерфейсов к нему и ряда вспомогательных утилит. Для установки и запуска выполняем:

cd ~ && git clone https://github.com/dw-0/kiauh.git
./kiauh/kiauh.sh

Простой и интуитивный интерфейс, хоть и без графики. Посмотрим, что мы можем установить:

Хороший выбор средств. Мы будем использовать Klipper и Mainsail. Mainsail — Web интерфейс для Klipper, одна из альтернатив OctoPrint.

При установке Klipper нужно указать версию Python для использования (если на этом этапе возникли вопросы — выбираем Python 3.x) и количество экземпляров == количеству подключаемых принтеров. 

Установка займет немного времени:

Возвращаемся назад (вводим B), и посмотрим что у нас получилось:

В главном меню KIAUH видим, что Klipper успешно установлен. С этого момента обновляться придется только через KIAUH, иначе велика вероятность сломать Klipper.

Перейдем к компиляции и прошивке:

4) [Advanced]

2) [Build only] 

Настройки сборки:

[*] Enable extra low-level configuration options
   Micro-controller Architecture (STMicroelectronics STM32)  --->
   Processor model (STM32F446)  --->
   Bootloader offset (32KiB bootloader)  --->
   Clock Reference (16 MHz crystal)  --->
   Communication interface (USB (on PA11/PA12))  --->
(250000) Baud rate for serial port
()  GPIO pins to set at micro-controller startup

После настройки нажимаем ESC, подтверждаем изменения Y. Наблюдаем процесс компиляции прошивки.

При удачной компиляции создается файл прошивки klipper.bin, который сохраняется в папке ~/klipper/out.

Тепь нам нужна microSD карточка, отформатированная в FAT32.

С помощью WinSCP скидываем файл klipper.bin на флешку, переименовываем в firmware.bin.

Выключаем Octopus

Вставляем карту microSD

Включаем Octopus (питания от USB достаточно)

Через несколько секунд Octopus должен прошиться.

Выходим из скрипта B, Q, проверяем

ls /dev/serial/by-id

Плата успешно прошита на Klipper, а файл на флешке был автоматически переименован.

Для использования Mainsail сначала нужно установить Moonraker. В главном меню скрипта:

1) [Install]
2) [Moonraker]
Y

Это займет некоторое время. Затем ставим Mainsail

3) [Mainsail]
 Y

Проверяем в браузере:

Еще бы он подключился. MACHINE -> редактируем printer.cfg,

в строчку

serial: /dev/serial/by-id/<your-mcu-id>

Вместо <your-mcu-id> вставляем вывод ls /dev/serial/by-id, например

serial: /dev/serial/by-id/usb-Klipper_stm32f446xx_100022001650335331383520-if00

И не забываем включить экран:

[board_pins]
aliases:
    # EXP1 header
    EXP1_1=PE8, EXP1_2=PE7,
    EXP1_3=PE9, EXP1_4=PE10,
    EXP1_5=PE12, EXP1_6=PE13,    # Slot in the socket on this side
    EXP1_7=PE14, EXP1_8=PE15,
    EXP1_9=<GND>, EXP1_10=<5V>,

    # EXP2 header
    EXP2_1=PA6, EXP2_2=PA5,
    EXP2_3=PB1, EXP2_4=PA4,
    EXP2_5=PB2, EXP2_6=PA7,      # Slot in the socket on this side
    EXP2_7=PC15, EXP2_8=<RST>,
    EXP2_9=<GND>, EXP2_10=PC5

## mini12864 LCD Display
[display]
lcd_type: uc1701
cs_pin: EXP1_3
a0_pin: EXP1_4
rst_pin: EXP1_5
encoder_pins: ^EXP2_5, ^EXP2_3
click_pin: ^!EXP1_2
contrast: 63
spi_software_miso_pin: EXP2_1
spi_software_mosi_pin: EXP2_6
spi_software_sclk_pin: EXP2_2


[neopixel btt_mini12864]
#	To control Neopixel RGB in mini12864 display
pin: EXP1_6
chain_count: 3
initial_RED: 0.1
initial_GREEN: 0.5
initial_BLUE: 0.0
color_order: RGB

#	Set RGB values on boot up for each Neopixel. 
#	Index 1 = display, Index 2 and 3 = Knob
[delayed_gcode setdisplayneopixel]
initial_duration: 1
gcode:
        SET_LED LED=btt_mini12864 RED=1 GREEN=1 BLUE=1 INDEX=1 TRANSMIT=0
        SET_LED LED=btt_mini12864 RED=1 GREEN=0 BLUE=0 INDEX=2 TRANSMIT=0
        SET_LED LED=btt_mini12864 RED=1 GREEN=0 BLUE=0 INDEX=3 

Нажимаем SAVE & RESTART. Подключение успешно, можно цвет подсветки экрана менять. 

Этот экран уже можно считать игровым?

Готовые конфиги и прошивки от BTT можно подсмотреть в их гитхабе. А мы на этом сегодня закончим.

Вместо заключения

Orange Pi R1 LTS далеко не лучший вариант для подобного проекта, изначально собирался сделать роутер на этом одноплатнике, но потом подвернулся Nanopi R4S — в итоге переделал проект. А тут как раз начал собирать новый принтер… и пустил апельсинку в дело.