OrangePi Kunpeng Pro体验——安装Hass与驱动SPI小屏幕

OrangePi Kunpeng Pro 是一款面向开发者和爱好者的高性能开发板。在本次测评中，主要将以前的一些代码在该开发板上实现，包括docker部署hass，引脚驱动SPI小屏幕。中间遇到了一些小小问题，但都成功了，一起来试试吧~ 

一、开箱

1. 开箱全貌

快递第三天收到了主办方寄来的OrangePi Kunpeng Pro套装（主板，8G，电源，散热组件，32GB存储卡），SD卡中已经安装了最新的openEuler系统，即插即用👍。

2. 主板观赏

以下说几个比较关注的，具体的主板说明可参考官方链接。

正面：CPU、内存、无线网卡和一些接口指示灯。

接口：PD电源输入、HDMI、多个USB3.0接口和一个千M网口。

3. 背面接口

清晰明了的三种不同存储接入接口：SD卡、SSD和EMMC，并可通过两个拨码开关选择启动方式。特别注意的是，虽然M2接口支持nvme和sata两种SSD硬盘，但是默认是nvme硬盘，如果接入的是sata硬盘，需要进行额外的操作（如图就是sata硬盘，额外操作在后续会介绍）。

二、基础入门

0. 说明

1） 账号密码均为：openEuler

1. 烧录系统到sata固态硬盘（nvme可跳过前三个步骤）

SD卡速度慢，手头有一个sata固态硬盘，正好用上。但是sata的固态硬盘，需要额外的修改才能够被开发板识别。

1） 系统烧录：使用balenaEtcher，将系统烧录到硬盘中（使用移动硬盘盒），随后插入到开发板M.2接口中（由于无螺丝，使用了胶带简单固定），但此时还无法读取到这个硬盘。

2） 暂不更改拨码开关，从SD卡进入系统，在此系统下更新SATA 驱动需要的的dt.img 文件。

首先进入/opt/opi_test/sata 文件夹：

cd /opt/opi_test/sata

然后运行下update.sh 脚本来更新SATA 对应的dt.img：

sudo ./update.sh

然后重启，使用lsblk查看硬盘，可正常识别：

3） 将SD卡的dt.img配置，更新到sata硬盘中（需要根据情况修改sata硬盘的节点名称，如图为sda）

sudo dd if=/opt/opi_test/dt_img/dt_drm_sata.img of=/dev/sda count=4096 seek=114688 bs=512

4） 切换拨码开关，以SSD方式启动，顺利开机。使用df -h可查看当前系统空间。

2. 增加swap内存

开发板内存有8G，大部分应用已经完全足够，不够时还可以通过设置swap扩展系统内存。

1） 创建一个swap文件

sudo fallocate -l 16G /swapfile

2） 依次配置

sudo chmod 600 /swapfile # 权限为root用户可以读写 
sudo mkswap /swapfile 
sudo swapon /swapfile 
free -h # 查看内存结果

可以看到swap空间为15G（小数部分被直接忽略了），使用free -m可以看到更详细的数据。

3） 设置重启自动生效

将对应的配置添加到/etc/fstab 文件中。

echo '/swapfile none swap sw 0 0' | sudo tee -a /etc/fstab

3. 配置无线网络

前面都用的是有线网口，接下来通过ssh配置其连接无线wifi。

1） 使用 nmcli 命令扫描附近的 Wi-Fi 网络：

nmcli dev wifi list

2） 使用 nmcli 命令连接到你的 Wi-Fi 网络。假设Wi-Fi SSID 是 SSIDWiFi，密码是 MyPassword，请进行修改：

sudo nmcli dev wifi connect SSIDWiFi password MyPassword

3） 验证连接状态：

nmcli dev status 
# 或者 ifconfig

4. 安装docker

方法1：直接使用 YUM 安装 Docker。简单，但可能安装的是系统软件仓库中提供的较老版本的 Docker。

sudo yum update -y
sudo yum install -y docker
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker

方法2：通过 YUM 源安装 Docker。首先添加了 Docker 的 YUM 源，然后使用 yum install 命令安装 Docker 软件包。确保了安装的是最新版本的 Docker，并且可以通过 YUM 包管理器进行更新。

1） 更新

sudo yum update -y

2） 添加 Docker YUM 源

需要添加如下源，如果后面update报错，可以删除该文件。

简单说明：Docker 官方提供了适用于 CentOS/RHEL 的 YUM 源，而 openEuler 在很大程度上与 CentOS/RHEL 兼容，因此使用这些源进行 Docker 的安装。

sudo nano /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

添加以下内容：

[docker-ce-stable]
name=Docker CE Stable - $basearch
baseurl=https://download.docker.com/linux/centos/7/$basearch/stable
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://download.docker.com/linux/centos/gpg

3） 安装 Docker

sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

4） 启动 Docker 服务

sudo systemctl start docker                 # 启动服务
sudo systemctl enable docker                # 开机自启
sudo systemctl status docker                # 查看状态

5） 测试

sudo docker run hello-world

6） 其他一些指令

以下为使用docker常用的一些指令：

docker --version                     # 查看 Docker 版本
docker run hello-world               # 运行一个 Hello World 容器
docker ps -a                         # 列出所有容器
docker images                        # 列出所有镜像
docker stop CONTAINER_ID             # 停止一个运行中的容器
docker start CONTAINER_ID            # 启动一个停止的容器
docker rm CONTAINER_ID               # 移除一个容器
docker rmi IMAGE_ID                  # 移除一个镜像
docker logs CONTAINER_ID             # 查看容器日志
docker exec -it CONTAINER_ID /bin/bash # 进入一个运行中的容器
docker stats CONTAINER_ID            # 查看容器的资源使用情况
docker build -t my-image:latest .    # 构建一个 Docker 镜像
docker pull ubuntu:latest            # 拉取一个 Docker 镜像
docker push my-image:latest          # 推送一个 Docker 镜像到仓库
docker info                          # 显示 Docker 系统信息
docker network ls                    # 查看 Docker 网络配置
docker network create NETWORK_NAME   # 创建一个 Docker 网络
docker network connect NETWORK_NAME CONTAINER_ID # 连接容器到指定网络
docker network disconnect NETWORK_NAME CONTAINER_ID # 断开容器与网络的连接

三、功耗测量

虽然针对这个高性能开发板，低功耗是不太可能了，但是测量功耗可以明确对电源的需求。目前开发板搭配了最高3A的电源（仅考虑12V）。

1.说明

开发板使用了256G Sata固态硬盘作为系统盘，插入了网线和电源，不接显示器使用ssh登录。使用系统自带的风扇调节方案无修改。依次测量开机、CPU25%、50%和75%运行下、和关机的功耗。

2. 测量程序

写一个cpu_stress.py程序，占用一个核进行满负荷运行（25%CPU占用）。多开可占用更多的CPU资源。

#!/bin/bash

echo "Starting CPU stress test..."

while true; do
    # 执行一些无限循环的计算任务，例如计算圆周率
    echo "scale=5000; 4*a(1)" | bc -l >/dev/null
done

3. 结果

1） 开机：接入typeC供电后，开发板自动开机。首先开发板通过PD协议让电源输入电压升到12V，风扇启动，电流最大到1.1A，经过40s后稳定到660mA。

2） cpu运行测量：依次测量CPU占用25%、50%和75%时的功耗，由于其中1核被设置为了AI核，无法被该程序调用，因此最高占用只有75%。在25%、50%和75%占用时，电流分别为750mA、800mA和970mA。

3） 关机：最后，通过指令poweroff，使开发板关机，测量功耗。此时电压仍保持在12V，电流为280mA，风扇不转。

四、Docker部署Hass

在安装docker后，依次安装homeassistant、数据库、mqtt服务器、esphome、nodered，并让他们互相链接，是指一个完善的、且可方便更新的智能家居管理系统，而且不影响其他服务的安装。

1. 配置docker