Minaturowy Odroid-C0 z układem Amlogic S805

Odroid-C0 to kolejna platforma SBC od Hardkernel, która nawiązuje swoją nazwą do swojego bezpośredniego konkurenta Raspberry Pi Zero.

ODROID-C0

Przypomnijmy sobie specyfikację płytki. Odroid-C0 został wyposażony w czterordzeniowy układ Amlogic S805 ARM Cortex-A5, taktowany zegarem 1.5GHz oraz układ graficzny ARM Mali-450MP. Jest to więc ta sama jednostka, która napędza Odroida-C1. Identyczny jest również rozmiar pamięci operacyjnej RAM, która w obu przypadkach wynosi 1GB DDR3. Na płytce znajdziemy również gniazdo pamięci eMMC 4.5, gniazdo microSD UHS-1, gniazdo HDMI  oraz wbudowany zegar RTC ze złączem do podłączenia baterii podtrzymującej.

Na tym etapie podobieństwa się kończą. Przede wszystkim należy postawić sobie ważne pytanie - po co powstał wariant C0?

W głównym założeniu ma on stanowić bazową platformę dla własnych projektów, przy jak najmniejszym rozmiarze i kosztach wdrożenia. W skrajnych przypadkach może mieć znaczenie waga, która w tym przypadku wynosi zaledwie 16g przy rozmiarach 58x56x11mm.

ODROID-C0

ODROID-C0

Na płytce PCB znajdują się natomiast miejsca do samodzielnego wlutowania:

• 40-pinowego gniazda GPIO oferującego UART, SPI, I2C oraz ADC
• 7-pinowego gniazda I2C
• gniazda portu szeregowego UART
• odbiornika podczerwieni IR
• podwójnego gniazda USB 2.0
• zworki do wyboru nośnika bootującego

Spotkałem się już z kilkoma uwagami, które dotyczą tego, co powinno być przylutowane "na start". Jedni uważają, że powinno być to USB, inni że złącze GPIO. Ja z kolei chciałbym UART :) Na tym właśnie polega siła tego rozwiązania, że sami możemy zdecydować o tym, co chcemy wykorzystać w naszym projekcie i w jakiej formie. Przykładowo zamiast dongla WI-FI, możemy się podłączyć przewodami bezpośrednio pod piny USB. Chociaż nie ukrywam, że jeden port microUSB by się przydał.

ODROID-C0 - Lutowanie złącza USB

Skoro ODROID-C0 jest przeznaczony do budowy specyficznych projektów, niewątpliwie znajdzie się grupa, która będzie chciała wykorzystać ten fakt "w terenie". Pojazdy, roboty kroczące, drony - pole do popisu jest naprawdę spore.

Z tego właśnie powodu, ogromnie cieszy możliwość zasilania płytki za pomocą jedno celowego akumulatorka LiPol 3.7V i złącza Molex (51021-0200). Umożliwiono nam również bezpośrednie jego ładowanie bez konieczności odłączania pakietu od urządzenia - tą rolę pełni układ MP2637, który będzie informował nas o stanie akumulatorka za pomocą zielonej diody (on - ładowanie, off - naładowana, miganie - nie podłączona lub zła kondycja). Poziom naładowania baterii będziemy mogli śledzić w naszej aplikacji za pomocą przetwornika ADC.

Temperatury

ODROID-C0 bez radiatora osiąga całkiem niezłe wyniki. W stanie bezczynności, bezpośrednia temperatura czujnika układu wskazywała 57°C, natomiast w kamerze termowizyjnej 52°C. 

Widok termowizyjny górnej strony PCB - bez obciążenia

Widok termowizyjny dolnej strony PCB - bez obciążenia

Sytuacja robi się delikatnie niebezpieczna, kiedy zaczniemy mocno obciążać zarówno procesor jak i układ graficzny. Maksymalna odnotowana temperatura z czujnika to 79°C, natomiast w kamerze termowizyjnej 70°C. Co ciekawe, Amlogic zmniejszył dopiero swoje taktowanie zegara z 1.5GHz po przekroczeniu 69°C (czujnika), ale niewiele, bo do wartości 1.45GHz.

Widok termowizyjny górnej strony PCB - pełne obciążenie

Widok termowizyjny dolnej strony PCB - pełne obciążenie

Chociaż nie napotkałem się z problemem pracy ODROIDa bez radiatora, to raczej powinniśmy się w niego zaopatrzyć. Szczególnie, jeśli będziemy zamykać naszą płytkę w obudowie lub kiedy nadejdą cieplejsze dni.

Dedykowany radiator dla ODROID-C0

Aplikacja radiatora jest bardzo prosta, wystarczy bowiem usunąć warstwę ochronną z radiatora i wcisnąć sprężynowe kołki montażowe w otwory PCB. Montując jednak radiator, musimy liczyć się ze wzrostem wagi urządzenia do 35 gram.

Usuwanie warstwy ochronnej z radiatora

Waga ODROID-C0 z radiatorem

Z zamontowanym radiatorem sytuacja znacznie się poprawia, gdzie nie musimy martwić się o wysokie temperatury i zmniejszanie częstotliwości pracy zegara. W stanie bezczynności, bezpośrednia temperatura czujnika układu wskazywała 44°C, natomiast w kamerze termowizyjnej 35°C.

Widok termowizyjny górnej strony PCB - bez obciążenia + radiator

W stanie pełnego obciążenia, bezpośrednia temperatura czujnika układu wskazywała 65°C, natomiast w kamerze termowizyjnej 42°C.

Widok termowizyjny górnej strony PCB - pełne obciążenie + radiator

Zasilanie bateryjne

Do testów zasilania bateryjnego wykorzystałem akumulator LiPol 3.7V o pojemności 1000mAh.

Ładowanie akumulatora LiPol 3.7V @ 1000mAh

ODROID-C0 zasilany z akumulatora LiPol 3.7V @ 1000mAh

Wartość napięcia dostarczanego przez akumulator LiPol możemy zmierzyć za pomocą przetwornika ADC (ADC.AIN0 / GPIO40) z /sys/class/saradc/saradc_ch0. Dzięki temu otrzymamy wartość z zakresu od 0 do 1024 - jak przeliczyć ją na napięcie?

Przede wszystkim musimy wiedzieć, że nasze ADC może zmierzyć wartość do 1.8V, dlatego napięcie z akumulatora zostało tu doprowadzone przez dzielnik napięcia z wykorzystaniem dwóch rezystorów 49.9kΩ oraz 39.2kΩ. Odczytana wartość "0" z ADC odpowiada napięci 0V, natomiast "1024" odpowiada napięciu 1.8V. Musimy zatem odpowiednio ją przeliczyć:

ADC (V) = ( saradc_ch0 / 1024 ) * 1.8

a więc z dzielnika napięcia:

LiPol (V) = ADC / 0,439955107

końcowe równanie:

LiPol (V) = saradc_ch0 * 0,003995436

Przykładowo - jeśli odczytamy wartość 876 z /sys/class/saradc/saradc_ch0, będzie to równoważne z napięciem 3.5V na akumulatorze LiPol.

Niestety dioda nie sygnalizuje niskiego poziomu naładowania akumulatora LiPol. Kiedy napięcie osiągnie minimalną dopuszczalną wartość 3.2V, po kilkudziesięciu sekundach następuje szybki spadek napięcia poniżej 3.1V i wyłączenie ODROID-a. A ponieważ nie zaleca się rozładowywania do takiego poziomu, musimy sami zadbać o to, aby do takiej sytuacji nie dopuścić.

Do testów miałem jeszcze przygotowany drugi akumulator o pojemności 3100mAh, ale niestety musiałem się zadowolić mniejszym. Dlaczego? Ponieważ zajęłoby mi to masę czasu - akumulator 1000mAh wystarczył mi na ponad 90 minut intensywnego korzystania: przeglądanie stron, filmy YouTube, mocne obciążanie procesora. Założyłem, że przy 3000mAh musiałbym siedzieć i klikać prawie pięć godzin :)

Najnudniejsze 90 minut klikania ever :)

Wydajność

Neleży się spodziewać takich samych wyników jakie osiągnął recenzowany ODROID-C1, ale dla porządku dziennego zobaczmy jak to wyglkąda dokładnie.

Podsumowanie

ODROID-C0 to doskonała i niedroga płytka SBC do różnych projektów, gdzie będziemy potrzebowali bazowej platformy ARM. Małe rozmiary, niewielka waga, możliwość dopasowania pod siebie odpowiednich złącz, a także zasilanie bateryjne sprawiają, że ODROID-C0 jest rozwiązaniem wszechstronnym. Osobiście brakuje mi stockowego złącza microUSB, ale czym byłoby wtedy DIY bez lutowania?

Przychodzi Wam coś do głowy, gdzie właśnie C0 mógłby sprawdzić się lepiej niż tradycyjny ODROID lub Raspberry Pi?

Sprzęt do testów dostraczył sklep KAMAMI.pl