Устанавливаем соединение с терминалом Linux в Orange Pi, Raspberry Pi и Banana Pi. Используем SSH, SFTP и UART.

Чтобы взаимодействовать с одноплатными Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi, работающих на Linux, устанавливать пользовательские настройки, не обязательно иметь под рукой привычные инструменты управления: мышь или клавиатуру. В частности, когда эти «мини-помощники» используются в качестве серверов (например, Web, SVN, Tomcat, GIT и подобных) или когда подключить ни мышь, ни клавиатуру не представляется возможным. В таких ситуациях выручают протоколы SSH и SFTP.

В качестве варианта стоит попробовать подсоединиться и посредством USB в TTL последовательный кабель (в некоторых источниках можно встретить название «консольный кабель»). Он обеспечивает доступ к строке для ввода команд в Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi. Происходит это так: USB разъем присоединяется к компьютеру, а второй конец кабеля — к пинам GPIO непосредственно на плате.
Для начала об определениях:

1. SSH (от англ. Secure Shell) – это протокол сети прикладного уровня, посредством которого происходит удаленное взаимодействие с ОС и туннелирование TCP-соединений, к примеру, когда необходимо передать какой-либо или несколько файлов).
По функционалу этот протокол походит на Telnet и rlogin. Но есть главное отличие, которое и объясняет само название протокола: шифрует SSH весь трафик, в том числе транслируемые пароли. Он представляет варианты разных алгоритмов шифрования. При этом обеспечивает безопасную передачу в незащищенном поле почти любого протокола сети.

2. SFTP (англ. аббревиатура SSH File Transfer Protocol) – протокол прикладного уровня, используемый, чтобы копировать и производить иные манипуляции с файлами поверх безопасного соединения. Он был создан в качестве расширения к SSH 2, однако хорошо взаимодействует и с другими протоколами сеансового характера.
SFTP чаще всего использует порт 22. Причем он не протокол FTP, функционирующим поверх SSH, а совершенно другой, не связанный с ним протокол. Следует иметь в виду, что нельзя путать SFTP, о котором говорится в данной статье, с протоколом с аналогичной аббревиатурой Simple File Transfer Protocol.
Итак, подключаем по SSH и SFTP

Определяемся с IP адресом

1. На выбор нужно перейти на один из адресов:
• http://192.168.0.1
• http://192.168.1.1
Затем вводим логин и пароль. Часто для простоты используются значения admin/admin.

2. Находим список подключений. В рассматриваемом примере это DHCP>Список клиентов DHCP. Среди них нужно отыскать Orange Pi/Raspberry Pi/Banana Pi.

Подключаемся по SSH через PuTTY

PuTTY разработан для разного рода протоколов удаленного доступа. В том числе таких как SSH, Telnet, rlogin. Это свободно распространяемый клиент. Он допускает возможность работать через последовательный порт. В инсталляции данная программа не нуждается, что обеспечивает ее портативность.
1. Начинаем с запуска PuTTY. Затем из пункта меню Category выбираем Session, определяемся с вариантом соединения — SSH, прописываем IP адрес (по-другому - Host Name). В пункте Saved Session вводим имя сессии и сохраняем нажатием кнопки Save. Таким образом сохраняются параметры подключения и потом не придется снова их прописывать, когда возникнет такая необходимость. Чтобы осуществить соединение, нажимаем кнопку Open.

2. В открывшемся окне Putty Security Alert выбираем «Yes» и тогда это предупреждение не станет докучать в дальнейшем.

3. Следующий шаг — введение логина и пароля. Для удобства можно копировать данные в буфер обмена и просто вставлять их кликом мышки.

4. Ниже можно наглядно ознакомиться с тем, как создается подключение по SSH в Putty. В данном случае изображен рабочий стол Armibian на Orange Pi PC:

Подключаемся по SFTP через WinSCP

Графический клиент SFTP, о котором пойдет речь в данном подразделе, под аббревиатурой WinSCP используется для Windows и имеет открытый исходный код. Кстати, он поддерживает и протокол SCP (Secure Copy Protocol), который считается уже устаревшим. Разработан он для защищенного копирования информации между компьютером и серверами, который поддерживают данные протоколы.
1. После запуска WinSCP нажимаем на New Site, тем самым создавая новое подключение.

2. Определяем тип соединения — SFTP, в поле Host name прописываем IP адрес (или, по ситуации, имя хоста). Номер порта — 22. Далее необходимо задать наименование пользователя и пароль. Для удобства входа в дальнейшем, сохраните User name и Password. Для этого нажмите кнопку Save.

3. Текущую сессию следует сохранить. Это делается в окне Save session as site. Система не рекомндует, но для удобства пользователя есть функция сохранения пароля для входа. В завершении жмем на ОК.

4. После того, как данные сохранены, следует нажать на Login, чтобы подключиться.

5. Появляется окно с предупреждением, требующее согласие пользователя. Нужно нажать «Yes». Больше это окно всплывать не будет.

6. Путь для работы с файловой системой операционной системы Linux открыт!

Устанавливаем соединение по UART

Если говорить о передаче данных между мини-компьютерами типа Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi и иными системами, то последовательный порт — это способ низкого уровня. Подключение UART обеспечивает доступ к консоли Linux. Таким образом можно решить трудности с загрузкой операционной системы или же осуществить вход в ОС платы, когда не доступны ни видео, ни сеть.

Что должно быть в наличии для подключения UART

Первый в этом списке — USB-UART (USB-TTL) преобразователь. Он необходим для подключения к мини-компьютеру с использованием TTL. Обязательное условие: преобразователь должен быть с логикой 3.3В. В ином случае следует подключиться через преобразователь логических уровней.

Преобразователь USB-UART на базе PL2303HX функционирует на 3.3В. Если Tx подключить к вольтметру, можно увидеть следующую картину:

CH340G же выдает значение в 5В:

Это вовсе не повод для расстройства, ведь у преобразователя USB-UART на базе CH340G есть одна особенность: он с легкостью поддается переделке, которая позволяет ему работать на уровне 3.3 В. С этой целью удаляется перемычка с обратной стороны с 5 В и припаивается на 3.3 В. Использовать конкретно CH340G стоит хотя бы для того, чтобы иметь возможность программировать платы типа Arduino Pro Mini. И это можно осуществить из-за пина DTR. PL2303HX его, увы, не имеет.

Что же касается Orange Pi и Banana Pi, то на них стоит преобразователь логических уровней на ножке Rx. И поэтому в случае с этими мини-компьютерами можно использовать CH340G.

Важно!
1. Не торопитесь подключать преобразователь в 5 вольт к Orange Pi или Banana Pi. Сначала рассмотрите плату на наличие небольшого транзистора (на фото обозначен стрелкой). Если его не предусмотрено, лучше не подключать. Высок риск того, что процессор в результате «умрет».
2. Преобразователь, указанный стрелкой на втором фото, есть только на трехпиновом порту, на 40-пиновом GPIO его нет. И допустимо использование только тех приборов, которые работают на 3.3 В.

Используем PuTTY для подключения по UART

1. К Raspberry Pi, Orange Pi или Banana Pi подключаем преобразователь USB-UART. На фото приведен пример подключения Banana Pi M3.

2. В компьютерный разъем USB подсоединяем преобразователь.

3. После чего следует перейти в меню устройств (Device Manager) и выбрать нужный номер COM порта. В наглядном примере это COM12.

4. Далее запускается PuTTY. В разделе меню Category нужно выбрать Session, а тип соединения будет значение «Serial». Прописываем нужный COM и в графе Speed - скорость передачи данных 115200. Вводимые параметры можно сохранить: в строке Saved Sessions пишем название сессии и сохраняемся нажатием кнопки Save. Подключение начинается сразу после нажатия кнопки Open.

5. На экране отображается черное поле.

6. Плату можно включить. Остается дождаться авторизации и ввести User name и Password.

7. Система готова для ввода необходимых вам команд.

8. Чтобы проверить корректность работы подключения запущено:
программа для отображения перечня запущенных действий и их состояния - htop;

mc (Midnight Commander) — один из файловых менеджеров с текстовым интерфейсом вроде Norton Commander для операционок, схожих с UNIX;

gpio readall — команда чтения состояния GPIO;

Устанавливаем соединение с Raspberry Pi по UART

Чтобы осуществить такое соединение, необходимы обозначенные ниже контакты:

• VCC — RPi пин 02 (5V питание) — через этот пин возможно предусмотреть питание платы, но рациональнее обеспечить наличие отдельного блока питания;
• GND — RPi пин 06 — общий контакт (земля);
• RXD — RPi пин 08 — подключается к TX USB-UART преобразователя;
• TXD — RPi пин 10 — подключается к RX USB-UART преобразователя.

Присоединяемся к Orange Pi и Banana Pi через UART

У подавляющего большинства конфигураций этих мини-компьютеров для присоединения по UART предусмотрен отдельный трехпиновый разъем: GND-RXD-TXD. Тогда как USB-UART преобразователь присоединяется по классической схеме:
• GND — общий контакт (земля);
• RXD — подключается к TX USB-UART преобразователя;
• TXD — подключается к RX USB-UART преобразователя.

Устанавливаем связь с Orange Pi Zero посредством UART

Особенность одноплатного Orange Pi Zero в том, что он не имеет гнезда для видео выхода, а потому установить соединение с ним можно либо через сеть по SSH, либо посредством последовательного порта. У Orange Pi Zero предусмотрен трехпиновый разъем для UART и подключается он так же:
• GND — общий контакт (земля);
• RXD — подключается к TX USB-UART преобразователя;
• TXD — подключается к RX USB-UART преобразователя.