Orange Pi Zero 2W — характеристики и сфера применения

Orange Pi Zero 2W

Orange Pi Zero 2W — компактный одноплатный компьютер производства Shenzhen Xunlong Software на базе SoC Allwinner H618. Плата выполнена в компактном форм-факторе 65 × 30 мм и сочетает четырёхъядерный ARM-процессор, до 4 ГБ LPDDR4, Wi-Fi 5, Bluetooth 5.0 и полноразмерный 40-контактный разъём расширения.

Orange Pi Zero 2W - Dimensions

По сравнению с Orange Pi Zero3 модель Zero 2W делает акцент на компактности и расширенном GPIO. На самой плате нет Ethernet-разъёма, однако через дополнительный 24-контактный интерфейс можно подключить фирменную плату расширения с 100M Ethernet, двумя USB 2.0, аудиовыходом, ИК-приёмником и дополнительными кнопками.

Плата оснащена двумя портами USB Type-C. Оба интерфейса относятся к USB 2.0, а производитель допускает использование обоих портов для питания. Основное хранилище — карта microSD, а встроенная 16 МБ SPI Flash используется для загрузочных компонентов и других системных задач.

Orange Pi Zero 2W - Banner

Основные характеристики Orange Pi Zero 2W

  • SoC: Allwinner H618
  • CPU: 4 × ARM Cortex-A53, 64-бит, до 1,5 ГГц
  • GPU: Mali-G31 MP2
  • ОЗУ: 1 / 1,5 / 2 / 4 ГБ LPDDR4
  • Хранилище: microSD + 16 МБ SPI Flash
  • Wi-Fi: двухдиапазонный Wi-Fi 5, 2,4 и 5 ГГц
  • Bluetooth: Bluetooth 5.0
  • USB: 2 × USB 2.0 Type-C
  • Видео: Mini HDMI 2.0
  • GPIO: 40-контактный разъём с GPIO, UART, I²C, SPI и PWM
  • Дополнительный интерфейс: 24-контактный разъём расширения
  • Ethernet: 10/100 Мбит/с через дополнительную 24-pin плату расширения
  • Питание: USB Type-C, 5 В / 2 А; оба Type-C могут использоваться для питания
  • Размеры: 65 × 30 × 1,2 мм
  • Вес: около 12,5 г

Технические характеристики

Процессор и SoC

Orange Pi Zero 2W построена на Allwinner H618 — четырёхъядерном 64-битном процессоре ARM Cortex-A53 с частотой до 1,5 ГГц. Этот же SoC используется в Orange Pi Zero3, поэтому по вычислительной части платы близки друг к другу.

Графический процессор

За графику отвечает Mali-G31 MP2. Официальное руководство указывает поддержку OpenGL ES 1.0/2.0/3.2 и OpenCL 2.0. Для Android производитель также заявляет поддержку аппаратного видеокодека, тогда как в Linux-драйверах возможности GPU и видеокодирования зависят от конкретной версии ядра и программного стека.

Оперативная память

Orange Pi Zero 2W выпускается в конфигурациях с 1, 1,5, 2 или 4 ГБ LPDDR4. Память распаяна непосредственно на плате и не подлежит замене пользователем.

Сетевые интерфейсы

На самой плате нет физического Ethernet-порта. Для беспроводной связи используется встроенный модуль Wi-Fi 5 с поддержкой диапазонов 2,4 и 5 ГГц и Bluetooth 5.0.

При использовании фирменной платы расширения, подключаемой через 24-контактный разъём, становится доступен Ethernet 10/100 Мбит/с. Поэтому формулировка «Ethernet отсутствует» применима только к самой основной плате.

USB

На основной плате установлены два порта USB Type-C с интерфейсом USB 2.0. Они могут использоваться для подключения периферии, а производитель также указывает возможность питания платы через оба Type-C.

Дополнительная 24-pin плата расширения предоставляет ещё два порта USB 2.0 Host, благодаря чему количество доступных USB-портов можно увеличить без потери компактности основной платы.

Видео и аудио

Для подключения монитора используется Mini HDMI 2.0. Интерфейс поддерживает вывод изображения вплоть до 4Kp60 в поддерживаемых режимах программного обеспечения. Цифровой звук также может передаваться через HDMI.

Дополнительная 24-pin плата позволяет вывести аналоговый аудиоинтерфейс, а также предоставляет соединения для TV-Out. При этом поддержка отдельных функций зависит от операционной системы: например, в Linux TV-Out в руководстве производителя не заявлен как рабочий интерфейс.

Хранилище и загрузка

Для установки операционной системы используется microSD. На плате также установлен 16 МБ SPI NOR Flash, которая используется для загрузочных компонентов и позволяет работать с загрузочной системой на SPI.

Orange Pi Zero 2W - Bottom View

В отличие от некоторых других Orange Pi, отдельного разъёма для eMMC у Zero 2W нет.

GPIO и периферия

Одно из главных преимуществ Orange Pi Zero 2W — 40-контактный разъём. Через него доступны GPIO, UART, I²C, SPI и PWM.

Формат разъёма близок к 40-pin Raspberry Pi, однако его распиновка не является полностью идентичной Raspberry Pi. Поэтому совместимость конкретного HAT-модуля необходимо проверять по используемым сигналам и программной поддержке.

Распиновка 40-pin

PinСигналФункцияСигналPin
13.3VПитание5V2
3PI8TWI1-SDA5V4
5PI7TWI1-SCLGND6
7PI13PWM3 / UART4_TXUART0_TX / PH08
9GNDЗемляUART0_RX / PH110
11PH2UART5_TXPI112
13PH3UART5_RXGND14
15PI5TWI0-SCL / UART2_TXPWM4 / UART4_RX / PI1416
173.3VПитаниеPH418
19PH7SPI1_MOSIGND20
21PH8SPI1_MISOTWI0-SDA / UART2_RX / PI622
23PH6SPI1_CLKSPI1_CS0 / PH524
25GNDЗемляSPI1_CS1 / PH926
27PI10TWI2-SDA / UART3_RXTWI2-SCL / UART3_TX / PI928
29PI0GPIOGND30
31PI15GPIOPWM1 / PI1132
33PI12PWM2GND34
35PI2GPIOPC1236
37PI16GPIOPI438
39GNDЗемляPI340

Производитель отдельно отмечает, что гребёнка 40-pin не устанавливается на плату по умолчанию и в зависимости от версии поставки её необходимо припаять самостоятельно.

Orange Pi Zero 2W - GPIO

Debug UART

Для отладки загрузки используется отдельный Debug UART. Производитель рекомендует подключать его через 3,3-вольтовый USB-UART TTL адаптер. Стандартная скорость консоли — 115200 бод.

ПараметрЗначение
ИнтерфейсDebug UART / UART0
Уровень3,3 В TTL
TXВыход платы → RX USB-UART
RXВход платы ← TX USB-UART
GNDОбщий GND
Скорость115200 бод
Flow ControlNone

UART0 также присутствует на 40-pin: TX находится на pin 8, RX — на pin 10. В руководстве Orange Pi UART0 используется как отладочный интерфейс, поэтому его не следует без необходимости занимать под обычное пользовательское устройство.

24-pin разъём расширения

24-контактный интерфейс предназначен для фирменной платы расширения. Через него можно получить функции, которых нет на основной плате.

Orange Pi Zero 2W - expansion board
  • 2 × USB 2.0 Host;
  • Ethernet 10/100 Мбит/с;
  • аналоговый аудиовыход;
  • TV-Out;
  • ИК-приёмник;
  • кнопка питания;
  • 2 пользовательские кнопки через LRADC.

Питание

Основной рекомендуемый способ питания — 5 В через USB Type-C. Производитель рекомендует источник 5 В / 2 А, также допускается использование качественного блока 5 В / 3 А.

В руководстве отдельно указано, что оба Type-C на плате могут использоваться для питания. При необходимости питание также можно подать через 5-вольтовые контакты 40-pin, но кабель и источник должны обеспечивать достаточный ток.

Охлаждение

Allwinner H618 рассчитан на работу без обязательного активного охлаждения в типичных сценариях. При длительной высокой нагрузке температура SoC увеличивается, поэтому производитель допускает установку небольшого радиатора. В документации также описано подключение 5-вольтового вентилятора к 40-pin.

Размеры и конструкция

Размеры печатной платы составляют 65 × 30 × 1,2 мм, масса — около 12,5 г. Благодаря таким размерам Orange Pi Zero 2W близка по концепции к Raspberry Pi Zero и подходит для компактных встраиваемых устройств.

Orange Pi Zero 2W - Bottom View

Интерфейсы и разъёмы

  • USB Type-C ×2 — USB 2.0, оба порта также могут использоваться для питания;
  • Mini HDMI 2.0 — цифровой видеовыход;
  • microSD — основной внешний накопитель;
  • 40-pin — GPIO, UART, I²C, SPI, PWM;
  • 24-pin — интерфейс для дополнительной платы расширения;
  • Debug UART — последовательная консоль для диагностики загрузки.
Orange Pi Zero 2W - Top View

Операционные системы

  • Android 12 TV;
  • Debian 11;
  • Debian 12;
  • Ubuntu 20.04;
  • Ubuntu 22.04;
  • Orange Pi OS (Arch).

В руководстве также указана поддержка Linux 5.4 и Linux 6.1. Конкретная работа аппаратных функций зависит от версии ядра и используемого образа.

Возможности и особенности

  • компактные размеры 65 × 30 мм;
  • до 4 ГБ LPDDR4;
  • двухдиапазонный Wi-Fi 5 и Bluetooth 5.0;
  • 40-контактный GPIO с UART, I²C, SPI и PWM;
  • два USB 2.0 Type-C;
  • Mini HDMI 2.0;
  • дополнительный 24-pin интерфейс;
  • 16 МБ SPI Flash;
  • поддержка фирменной платы расширения с Ethernet и дополнительными USB-портами.

Для чего подходит Orange Pi Zero 2W

Orange Pi Zero 2W хорошо подходит для компактных встраиваемых устройств, IoT-проектов, домашних автоматизаций, сетевых шлюзов, небольших медиасистем и проектов с GPIO.

Плата особенно интересна там, где важны малые размеры и беспроводная сеть. При использовании дополнительной платы расширения её возможности значительно увеличиваются: появляются Ethernet, дополнительные USB-порты, аудио и элементы управления.

Преимущества

  • компактный формат 65 × 30 мм;
  • Allwinner H618 и 4 ядра Cortex-A53 до 1,5 ГГц;
  • до 4 ГБ LPDDR4;
  • Wi-Fi 5 и Bluetooth 5.0;
  • 40-pin GPIO;
  • два USB Type-C;
  • широкие возможности расширения через 24-pin интерфейс.

Ограничения

  • на основной плате нет физического Ethernet;
  • eMMC не предусмотрен;
  • USB ограничен версией 2.0;
  • часть интерфейсов, включая Ethernet и дополнительные USB, требует платы расширения;
  • 40-pin имеет собственную распиновку, поэтому полная совместимость с Raspberry Pi HAT не гарантируется.

Orange Pi Zero 2W и Orange Pi Zero3

Обе платы используют Allwinner H618, но рассчитаны на несколько разные варианты использования. Zero 2W получила 40-pin разъём и более компактный формат 65 × 30 мм, тогда как Zero3 ориентирована на встроенный Gigabit Ethernet и использует другую конфигурацию разъёмов.

ХарактеристикаOrange Pi Zero 2WOrange Pi Zero3
SoCAllwinner H618Allwinner H618
CPU4 × Cortex-A53, до 1,5 ГГц4 × Cortex-A53, до 1,5 ГГц
ОЗУ1 / 1,5 / 2 / 4 ГБ LPDDR41 / 1,5 / 2 / 4 ГБ LPDDR4
Wi-FiWi-Fi 5, 2,4/5 ГГцWi-Fi 5, 2,4/5 ГГц
Bluetooth5.05.0
Ethernet10/100 через плату расширенияGigabit Ethernet
GPIO40-pin26-pin + 13-pin
Размеры65 × 30 мм55 × 50 мм

Таким образом, Orange Pi Zero 2W больше ориентирована на компактность и 40-pin периферию, а Zero3 — на самостоятельное устройство с встроенным Gigabit Ethernet.

Заключение

Orange Pi Zero 2W — компактная одноплатная система на Allwinner H618 с четырьмя Cortex-A53, до 4 ГБ LPDDR4, Wi-Fi 5, Bluetooth 5.0, Mini HDMI и 40-контактным разъёмом расширения.

Главная особенность платы — сочетание очень небольших размеров с полноценным 40-pin интерфейсом. При этом часть возможностей вынесена на дополнительный 24-pin разъём, через который можно получить Ethernet 10/100, два дополнительных USB 2.0, аудио и другие функции.

Для проектов, где не требуется встроенный Ethernet, а важны компактность, Wi-Fi, Bluetooth и GPIO, Zero 2W остаётся универсальной платформой на H618. При необходимости проводной сети разумно использовать фирменную плату расширения либо рассмотреть Orange Pi Zero3.

Материалы