Mini-PC OPZ
#Einleitung
Der Orange Pi Zero (hier oft nur OPZ genannt) ist ein Ein-Platinen-Computer. Ähnlich wie der Raspberry Pi läuft er mit einem Linux und hat sein Betriebssystem auf einer Speicherkarte.
Neben seiner geringen Größe ist auch die Tatsache sehr schön, das ein Netzwerkanschluss direkt vorhanden ist.
Die Speicherkarte als Festplatte hat:
Vorteile, so kann man einfach die verschiedenen Images austauschen oder ein Backup extern machen.
Nachteile sind aber zum einen die Zugriffsgeschwindigkeit, was das System manchmal ausbremsen kann, aber auch Kontaktprobleme.
#Pinout
Hier sieht man die Pinbelegung vom Hersteller und der Plot von der GPIO library, die ist notwendig um Hardwarekommunikation zu ermöglichen.
Ich habe erfolgreich SPI, Uart und Digital In und Outputs in Betrieb genommen.
#Board und Kühlung
Anfangs hab ich es mit einem größeren Weißblech versucht, das hat aber nicht wirklich gereicht. Eigentlich wird nur der Hauptprozessor nennenswert warm.
Oben rechts ist ein Wärmebild das den OPZ im aktiven Zustand zeigt, also mit Livebild auf der Webseite.
Auf dem Oszilloskop sieht man in gelb die Spannung und in blau den Strom.
(genau genommen auch die kleine Spannung, aber über einen Shunt-Widerstand in der Versorgungsleitung).
#Power Supply
Vorgesehen ist ein Betrieb über 5V über einen dafür angebrachten mini-USB. Bei mir gab’s Probleme unter 4.8V, aber mit Ladegeräten die 5.2V hatten lief alles stabil.
Das Board unterstützt aber auch POE, dafür kann man auf der Unterseite 2 Lötbrücken oder SMD-Widerstände einsetzen. Dann kann man aber nur 5V anlegen.
Darum habe ich die Poweranschlüsse auf ein DcDc-Wandler umgeleitet, dessen Ausgang versorgt dann den OPZ.
Leider sind mir 2 Boards zwischendurch kaputt gegangen, weshalb ich genauer nachsehen musste, wie das passiert ist.
Auf dem Oszilloskop wurden Eingang (blau) und Ausgang (gelb) vom DcDc-Wandler gleichzeitig betrachtet, während ich den Regler kurzzeitig mit Spannung versorgte.
Der zuerst verwendete DcDc Wandler war ein M2596S (oberste Bildreihe).
Und da sieht man auch gleich das Problem, dieser Regler gibt oft zu Begin eine höhere Spannung aus, bevor er sich einregelt.
Man sieht in der Zoomübersicht (der oberen Zeile des Oszilloskops), dass es nicht immer passiert, aber doch ziemlich oft.
Das kann die Powerregler auf dem OPZ schädigen, die sind nämlich auf max 5.5V ausgelegt.
Der danach verwendete DcDc Wander war ein mh-mini-360 (mittlere Bildreihe). Dieser hat eine softstart Funktion und zeigte nach einigen Versuchen keine höheren Spannungen.
In der Bildreihe unten sieht man ein Belastungstest mit 10.22 Ohm. Der Eingangsstom lag bei rund 490mA und nach ein paar Minuten war das Board nur 43.1°C warm, während die Widerstände fast 70°C hatten.
Alternative:
Ein 5V Festspannungsregler, vorzugsweise in LDO Ausführung (low drop out) und dann den DcDc Wandler einfach auf die Eingangsspannung des Festspannungsreglers ausrichten.