OrangePi ZERO 3

最近刷视频突然有了个买块开发板的念头，而且这个念头一形成就挥之不去；忍耐了几周，终于还是下手了！

由于是第一次买Orangepi，且网上关于Orangepi的资料也不如Raspberry pi，故记录一下使用过程，方便之后查阅。

刷 Ubuntu 系统

参照网上教程，不多赘述

不过需注意一点：要找适合自己开发板内存的系统镜像

刷完使用串口线连接电脑与板子即可，我使用的工具是：MobaXterm

部署博客

开发板架构

刷完系统先看下镜像版本与开发板 CPU 架构

  • 查看版本
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lsb_release -a
  • 查看架构
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uname -m （或 arch）

返回参数说明：

  • x86_64、x64、AMD64 是同一个东西，都为x86架构；

  • aarch64 是 ARM 架构的 64 位版本

要根据架构选择对应的源！否则在 sudo apt update 时会出错！

（若开发板的cpu是arm架构，默认匹配都是x86架构处理器的软件包，用错源会找不到所需的包信息，就会报错）

连接WiFi

若接了网线可跳过此步

  • 查看附近所有wifi
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nmcli dev wifi list
  • 连接wifi
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sudo nmcli device wifi connect "WiFi名称" password "密码"
  • 查看连接wifi后的ip，方便之后连接SSH
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ifconfig

换源

我刷的系统为 Ubuntu 22.04，不同版本系统可能会有差异，可百度对应版本换源方法；此处以22.04为例：

  • 先备份
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sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bk
  • 修改
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sudo vim /etc/apt/sources.list

将以下内容覆盖即可：

此处用的是 中科大源

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# 默认注释了源码仓库，如有需要可自行取消注释
deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy main restricted universe multiverse

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-security main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-security main restricted universe multiverse

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-updates main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-updates main restricted universe multiverse

deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-backports main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-backports main restricted universe multiverse

# 预发布软件源，不建议启用
# deb https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-proposed main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ jammy-proposed main restricted universe multiverse

改时区

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sudo orangepi-config

找到 timezone ，改为 Asia shanghai 保存并退出即可

  • 查看系统日期及时间
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date

更新

依次执行即可：

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sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

部署 hexo 博客

参考文章用树莓派服务器运行Hexo博客网页 - 知乎

跟着上面文章来就行，我这里简单记录一下使用到的命令

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ssh-copy-id -p 22 orangepi@192.168.10.11
  • 安装git
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sudo apt-get install git
  • 查看是否安装成功
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git --version
  • 安装nginx
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sudo apt-get install nginx
  • 查看是否安装成功
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nginx -v
  • 其他
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sudo mkdir /var/repo/
sudo chown -R $USER:$USER /var/repo/
sudo chmod -R 755 /var/repo/
cd /var/repo/
git init --bare web_blog.git
sudo mkdir -p /var/www/hexo
sudo chown -R $USER:$USER /var/www/hexo
sudo chmod -R 755 /var/www/hexo
  • 脚本
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sudo vim /var/repo/web_blog.git/hooks/post-receive

填写如下内容：

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#!/bin/bash
git --work-tree=/var/www/hexo --git-dir=/var/repo/web_blog.git checkout -f
  • 赋予脚本可执行权限
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sudo chmod +x /var/repo/web_blog.git/hooks/post-receive
  • 修改nginx配置
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sudo vim /etc/nginx/sites-available/default

将其中路径改为你自己的hexo目录的路径

  • 重启nginx即可
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sudo service nginx restart

内网穿透

因为我还有个服务器，故这里直接用frp穿透

赋予可执行权限：

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chmod +x frpc

贴一下frpc.ini的配置内容

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[common]
server_addr = #服务器外网IP
server_port = 7000
authentication_method = token
token = #自己设个密码

[SSH]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 22
remote_port = 6000

[Web]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 80
remote_port = 3000

  • 使其开机自启
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sudo vim /etc/systemd/system/frpc.service

填入以下内容：

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[Unit]
Description=FRP Client Service
 
[Service]
Type=simple
Restart=always
RestartSec=3
ExecStart=/home/orangepi/frp/frpc -c /home/orangepi/frp/frpc.ini
# 这里应为自己frp路径

[Install]
WantedBy=multi-user.target
  • 使其生效
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# 重载
sudo systemctl daemon-reload

# 开机自启
sudo systemctl enable frpc.service

# 启动
sudo systemctl start frpc.service

# 运行状态
sudo systemctl status frpc.service

散热

可以搞个 外壳+散热片+散热扇 淘宝有自己搜

  • 获取CPU温度
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cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp

上面的值除以1000即为CPU温度

有了CPU温度即可编程实现温度高于多少度则自动开风扇、低于多少度自动关；

哦，对了，可能需要个三极管来做开关；因为板子上引脚电压是没办法使用编程来控制高低电平的

编程

在SOC上控制引脚与在单片机上略有不同

不过Orangepi zero 3自带了 WiringPi库可用来控制引脚，直接使用该库即可，库函数都封装好的，直接调用即可；

外设

我还买了DHT11与OLED屏用来检测并显示一些内容，代码也给贴一下，注释还是比较详细的：

获取ip并输出到文件

  • 创建脚本
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vim get_ip.sh

脚本内容如下：

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# 获取IP地址
IP_ADDRESS=$(ifconfig wlan0 | grep "inet " | awk '{print $2}')

# 将IP地址保存到文件
echo $IP_ADDRESS > /home/orangepi/code/ip_adr.txt

赋予脚本可执行权限

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sudo chmod +x get_ip.sh
  • 定时执行
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crontab -e

# 10min执行一次，后边为脚本所在路径
*/10 * * * * /home/orangepi/code/get_ip.sh

整体C代码

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#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <wiringPi.h>

#include "font.h"
#include "oled.h"

#define DHT11_IO 8  // DHT11 DATA脚引脚号  15脚 IO-3

unsigned char humidity = 0;
float temperature = 0.0;
float temp_old = 0.0;

unsigned char cpu_buf[6] = {0};
unsigned char ip_buf[20] = {0};

struct display_info disp;

int get_cpu_temp(void) {
  float cpu_temp = 0.0;
  char path[] = "/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp";
  int fd = 0;

  fd = open(path, O_RDONLY);
  if (fd < 0) {
    perror("open");
    return -1;
  }

  lseek(fd, 0, 0);
  read(fd, cpu_buf, sizeof(cpu_buf));
  cpu_temp = ((cpu_buf[0] - 48) * 10) + (cpu_buf[1] - 48) +
             ((cpu_buf[2] - 48) / 10.0) + ((cpu_buf[3] - 48) / 100.0);
  printf("CPU:%.2f\n", cpu_temp);
  close(fd);
}

int get_ip_adr(void) {
  char path[] = "/home/orangepi/code/ip_adr.txt";
  int fd = 0;

  fd = open(path, O_RDONLY);
  if (fd < 0) {
    perror("open");
    return -1;
  }

  lseek(fd, 0, 0);
  read(fd, ip_buf, sizeof(ip_buf));
  printf("IP:%s\n", ip_buf);
  close(fd);
}

void send_start_signal() {
  // 输出
  pinMode(DHT11_IO, OUTPUT);
  digitalWrite(DHT11_IO, HIGH);
  digitalWrite(DHT11_IO, LOW);
  delay(20);  // 18ms < 延时 < 30ms
  digitalWrite(DHT11_IO, HIGH);

  // 输入
  pinMode(DHT11_IO, INPUT);
  pullUpDnControl(DHT11_IO, PUD_UP);
  delayMicroseconds(35);
  while (!digitalRead(DHT11_IO));  // 等待 DHT11低电平应答 83us 结束
}

unsigned char get_dht11_data(void) {
  // 主机发送起始信号
  send_start_signal();

  unsigned char dht11_buf[5] = {0};
  // 解析并保存数据
  for (unsigned char i = 0; i < 5; i++) {
    for (unsigned char j = 0; j < 8; j++) {
      while (digitalRead(
          DHT11_IO));  // 等待 DHT11高电平通知主机准备接收数据 87us 结束
      while (!digitalRead(DHT11_IO));  // 等待回复的54us低电平结束

      // 接收回复的高电平  延时35us看是什么电平 -
      // 高电平则发的为1，低电平发送的为0
      delayMicroseconds(35);

      // 保存数据
      dht11_buf[i] <<= 1;
      if (digitalRead(DHT11_IO) == 1) {
        dht11_buf[i]++;  // 如果为1，则加上1
      }
    }
  }

  // 校验
  float temp = 0;
  if (dht11_buf[4] ==
      (dht11_buf[0] + dht11_buf[1] + dht11_buf[2] + dht11_buf[3])) {
    temp = dht11_buf[3] / 10.0;
    temperature = dht11_buf[2] + temp;
    humidity = dht11_buf[0];

    // 高于45度的数据使用上次数据代替
    if (temp_old != temperature && temperature < 45) {
      temp_old = temperature;
    } else {
      temperature = temp_old;
    }

    printf("TEMP:%.2f\n", temperature);
    printf("HUM:%d\n", humidity);

    return 0;
  } else {
    return 1;
  }
}

int oled_show(struct display_info* disp) {
  char buf_t[50] = {0};
  char buf_h[50] = {0};

  // 环境温度
  sprintf(buf_t, "TEMP:%.2f", temperature);
  oled_putstrto(disp, 0, 18 + 5, buf_t);
  disp->font = font1;

  // 环境湿度
  sprintf(buf_h, "HUM:%d", humidity);
  oled_putstrto(disp, 0, 27 + 7, buf_h);
  disp->font = font1;

  // cpu温度
  char cpu_b[50] = {'C', 'P', 'U', ':', '0', '0', '.'};
  memcpy(&cpu_b[4], &cpu_buf[0], 1);
  memcpy(&cpu_b[5], &cpu_buf[1], 1);
  memcpy(&cpu_b[7], &cpu_buf[2], 1);
  memcpy(&cpu_b[8], &cpu_buf[3], 1);
  oled_putstrto(disp, 0, 36 + 9, cpu_b);
  disp->font = font1;

  // 本地ip
  char ip_b[50] = {'I', 'P', ':'};
  memcpy(&ip_b[3], &ip_buf[0], sizeof(ip_buf));
  oled_putstrto(disp, 0, 45 + 11, ip_b);
  disp->font = font1;

  oled_send_buffer(disp);
}

void show_error(int err, int add) { printf("\nERROR: %i, %i\n\n", err, add); }

void show_usage(char* progname) {
  printf("\nUsage:\n%s <I2C bus device node >\n", progname);
}

void* pth_fun(void* date) {
  while (1) {
    get_ip_adr();
    get_cpu_temp();
    get_dht11_data();
    oled_clear(&disp);
    oled_show(&disp);
    // delay(2000);
    pthread_exit(NULL);
  }
}

int main(int argc, char* argv[]) {
  int err = 0;
  char filename[32] = {0};

  // 判断有无指定 IIC 通道
  if (argc < 2) {
    show_usage(argv[0]);
    return -1;
  }

  if (wiringPiSetup() == -1) {
    printf("Setup wiringPi failed!");
    return 1;
  }

  // 初始化 disp 结构体
  memset(&disp, 0, sizeof(disp));

  // 将 IIC 通道、IIC 设备地址、字体信息 写入 disp 结构体
  sprintf(filename, "%s", argv[1]);
  disp.address = OLED_I2C_ADDR;
  disp.font = font2;

  err = oled_open(&disp, filename);

  if (err < 0) {
    show_error(1, err);
  } else {
    err = oled_init(&disp);
    if (err < 0) {
      show_error(2, err);
    } else {
      printf("---oled ready---\n");
    }
  }

  oled_clear(&disp);
  while (1) {
    pthread_t thread_id;
    int p = pthread_create(&thread_id, NULL, pth_fun, NULL);
    if (p < 0) {
      perror("pthread_create");
      return -1;
    }
    sleep(2);
  }

  return 0;
}

编译：gcc main.c -o main -lwiringPi -lwiringPiDev -lpthread -lcrypt -lrt

执行：sudo ./main /dev/i2c-3

使用了线程，因为不用线程的话直接运行占用内存与CPU比较大，改成这样好多了。由于对Linux编程并不是很熟，暂时只能先这样用，之后再慢慢研究研究。

  • 开机自启
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sudo vim /etc/systemd/system/my_main.service

填入如下内容：

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[Unit]
Description=Run dht11 and oled

[Service]
Type=simple
Restart=always
RestartSec=3
ExecStart=/home/orangepi/code/main /dev/i2c-3

[Install]
WantedBy=multi-user.target
  • 启用
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# 重载
sudo systemctl daemon-reload

# 开机自启
sudo systemctl enable my_main.service

# 启动
sudo systemctl start my_main.service

# 运行状态
sudo systemctl status my_main.service

# 查看所有已启动的服务
sudo systemctl list-units --type=service
  • 停用
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# 停止
sudo systemctl stop my_main.service

# 禁止开机自启
sudo systemctl disable my_main.service

# 删除
sudo rm /etc/systemd/system/my_main.service

# 重载
sudo systemctl daemon-reload

还可以加一层保底，以防程序自己退出或被杀进程

  • 创建脚本
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vim start_main.sh

填入如下内容：

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#!/bin/bash  
  
# 设定要检查的进程名  
PROCESS_NAME="main"  
  
# 使用pgrep检查进程是否存在  
# 如果pgrep返回了进程ID（即$?为0），则进程正在运行  
if pgrep -x "$PROCESS_NAME" > /dev/null  
then  
    echo "$PROCESS_NAME is already running."  
else  
    # 如果进程未运行，则启动
    echo "Starting $PROCESS_NAME..."  
    sudo systemctl restart my_main.service  
    # 检查main是否成功启动
    sleep 2 # 等待几秒以确保程序有时间启动  
    if pgrep -x "$PROCESS_NAME" > /dev/null  
    then  
        echo "$PROCESS_NAME started successfully."  
    else  
        echo "Failed to start $PROCESS_NAME."  
    fi  
fi

赋予可执行权限

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chmod +x start_main.sh

定时执行

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crontab -e

# 30min执行一次上面的脚本
*/30 * * * * /home/orangepi/code/start_main.sh