Ledboard Pi: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Skrin Ledboard Pi adalah hasil pengalaman, pembelajaran, dan pengembangan selama bertahun-tahun; tetapi juga, hasilnya mempunyai alat yang tepat (perkakasan, perisian, firmware) pada saat yang tepat: Raspberry Pi 4 (dengan Raspberry Pi 3 berfungsi juga) dengan kelajuan, memori dan kemampuan tanpa wayar, projek yang luar biasa Raspberry Pi LED Matrix Display berdasarkan perpustakaan rpi-rgb-led-matrix dan rpi-fb-matrix (untuk menggerakkan banyak Panel LED RGB komersial melalui GPIO) untuk menunjukkan output video Raspberry Pi pada paparan matriks LED RGB yang besar (untuk arahan ini, resolusi adalah 96x64 menggunakan 6 panel sparkfun 32x32). Semua ini dikendalikan dengan aplikasi GUI yang diprogramkan menggunakan lazarus ide pada desktop kotak terbuka yang sangat ringan yang dipasang di atas gambar Raspbian Buster Lite dan akhirnya, tunjukkan apa sahaja yang dapat diprogramkan oleh imaginasi anda: Papan Skor Multi-Sukan, Papan Tanda Digital, atau Pemain Video; tidak ada had. Projek ini, dikendalikan oleh komputer mana pun, mampu menjalankan VNC Viewer, kerana VNC Server juga dipasang pada Raspberry Pi 4's Rasbian Buster Lite.

Mulai esok, saya akan cuba menerangkan secara terperinci setiap langkah untuk menjayakan projek ini.

Bekalan

Kami memerlukan projek ini:

Perkakasan

1. Satu Raspberry Pi 3 atau lebih baik, Raspberry Pi 4 dengan bekalan kuasa 5V 2.5 A
2. Satu Papan Pemacu Panel Matrik LED Electrodragon RGB Untuk Raspberry Pi
3. Enam Panel LED 32x32 RGB dari Sparkfun
4. Satu Bekalan Kuasa 40A 5v
5. Satu kerangka segiempat tepat 3 meter Aluminium 82.5 mm x 38 mm
6. Satu potong saiz akrilik W 576 mm x H 384 mm
7. Satu potong filem terpolarisasi

Perisian

1. perpustakaan matriks hezeller rpi-rgb-led
2. Perpustakaan Adpiruit rpi-fb-matrix
3. Gambar Raspbian buster lite atau realtimepi-buster-lite
4. Buka kotak
5. Untuk kawalan pc / laptop / Raspberry Pi 3 atau 4, Real VNC Viewer untuk Windows atau Linux atau Raspbian
6. Lazarus IDE untuk raspbian buster lite
7. Aplikasi Leboard Pi

akan bersambung…

Langkah 1: Menetapkan Raspberry Pi 3/4 OS Stuff

Sebaik sahaja kita mempunyai bahagian Perkakasan, kita perlu mendapatkan barang-barang OS:

Pertama, kita mesti mendapatkan OS untuk Raspbian 3/4. dalam kes saya, saya memutuskan untuk menggunakan buster lite masa nyata; tetapi anda juga boleh menggunakan versi Raspbian Buster Lite. Maka anda perlu memindahkan gambar ini ke kad micro SD menggunakan balenaEtcher.

Kemudian, kita perlu menyambungkan paparan HDMI dan papan kekunci usb dan kabel rangkaian cat5 yang disambungkan

Raspberry Pi 3/4 RJ45; jadi, kita dapat mencari IP Raspberry Pi 3/4 untuk membuat persediaan awal: IP rangkaian, berwayar dan tanpa wayar. Saya menggunakan pengimbas ip yang maju. Sekarang, melalui raspi-config, aktifkan Pelayan SSH untuk menyambung jauh menggunakan Putty untuk menyelesaikan sisa persediaan Ledboard Pi.

Sekarang, daripada versi lite, kita akan memasang persekitaran desktop yang ringan dengan kotak terbuka

sudo apt-get install --no-install-mengesyorkan xserver-xorg x11-xserver-utils xinit openbox

Kemudian, pasang lightdm (Login manager)

sudo apt-get install lightdm

Aktifkan pelayan realvncs dari raspi-config

sudo raspi-config> Pilihan antara muka> vncserver> aktifkan vncserver

Di sini, setelah vnceserver diaktifkan, kita akan menggunakan VNC Viewer. Dalam ini, desktop yang akan dikonfigurasi dalam sambungan adalah 0, cth. Sekiranya IP adalah 192.168.100.61, sambungannya adalah "192.168.100.61:0"

Kami memerlukan hubungan antara komputer / komputer riba dan Pi Papan, jadi samba perlu dipasang untuk memindahkan kod sumber, fail, gambar, video, dll

sudo apt-get install samba samba-common-bin -y

Pastikan pengguna anda adalah pemilik jalan yang ingin anda kongsi melalui Samba

sudo chown -R pi: pi / rumah / pi / kongsi

Ambil salinan fail perkongsian samba yang asal

sudo cp /etc/samba/smb.conf /etc/samba/smb.bak

Edit fail konfigurasi samba

sudo nano /etc/samba/smb.conf

Tinggalkan kumpulan kerja sebagai WORKGROUP (atau namakan mengikut kehendak anda)

# menang sokongan = tidak

untuk memenangi sokongan = ya

Kemudian….

#Ini adalah nama folder kongsi yang akan muncul seperti ketika anda menyemak imbas

[ledboardpi] komen = jalur folder ledboardPi share = / home / pi / Share create mask = 0775 mask mask = 0775 read only = no browseable = yes public = yes force user = pi only guest = no

Sekarang, kita dapat mengakses folder "home / pi / share" di / home / pi dari komputer lain.

Untuk menguruskan sistem fail menggunakan aplikasi gui, kami akan memasang pcmanfm

sudo apt-get install pcmanfm

Langkah 2: Muat turun, Persediaan, dan Menjalankan Perpustakaan yang Diperlukan Panel LED RGB

Pertama, pasang pra-syarat

sudo apt-get kemas kini

sudo apt-get install -y build-essential git libconfig ++ - dev sudo apt-get install libgraphicsmagick ++ - dev libwebp-dev -y sudo apt-get install python2.7-dev python-pillow -y

Kemudian, muat turun dan kompilasi hzeller rpi-rgb-led-matrix

wget

unzip master.zip cd rpi-rgb-led-matrix-master / && buat

Juga, muat turun dan Pasang rpi-fb-matrix

Anda mesti mengklon repositori ini dengan pilihan rekursif sehingga submodul yang diperlukan juga diklon. Jalankan arahan ini:

git clone --recursive

membuat

Catatan: ganti perpustakaan matriks rpi-rgb yang dimuat turun lebih awal ke dalam folder rpi-fb-matriks

Sekarang, kita akan menguji perpustakaan tersebut, ingat, rpi-fb-matrix bergantung pada rpi-rgb-led-matrix

cd rpi-fb-matriks

cd rpi-rgb-led-matrix sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "biasa" --led- no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 --led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 0 sudo./demo --led-chain = 3 --leed-selari = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 - led-show-refresh - led-brightness = 80 -D 1 runtext.ppm sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "biasa" - -led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 --led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 2 runtext.ppm sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 --led -show-refresh --led-brightness = 80 -D 3 sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-pemetaan = " biasa "--led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 --led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 4 sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 --led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 5 sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led- slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 - led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 6 sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 --led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 7 sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led- slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 - led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 8 sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 --led-show-refresh --led-brightness = 80 -D 9 sudo./demo --led-chain = 3 --led-pa rallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "regular" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 - led-tunjukkan-penyegaran --led-brightness = 80 -D 10 sudo./demo --led-chain = 3 --led-parallel = 2 --led-slowdown-gpio = 4 --led-gpio-mapping = "biasa" - led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds = 180 - led-show-refresh - led-brightness = 80 -D 11

Semua berjalan lancar.

Sekarang, perpustakaan rpi-fb-matrix. Ini akan menunjukkan sebahagian (96x64) skrin ke dalam Panel Papan LED RGB berdasarkan Panel Papan

cd / rumah / pi / rpi-fb-matriks

INGAT, salin versi terakhir rpi-rgb-led-matrix library ke dalam folder rpi-fb-matrix. SANGAT PENTING

buat bersih

buat semua

Perintah terakhir itu, untuk kedua-dua perpustakaan rpi-fb-matrix dan rpi-rgb-led-matrix…..

Untuk rpi-fb-matrix diperlukan konfigurasi matrix.cfg yang betul (saya menamakan semula davenew.cfg untuk arahan ini), baca, analisis untuk projek tersuai dengan bilangan panel LED RGB yang berlainan…

Konfigurasi Paparan Matriks LED // Tentukan keseluruhan lebar dan tinggi paparan dalam piksel. // Ini adalah _total_ lebar dan tinggi segi empat tepat yang ditentukan oleh semua // panel berantai. Lebar harus berupa kelipatan lebar piksel panel (32), // dan tinggi harus gandaan tinggi piksel panel (8, 16, atau 32). lebar_ paparan = 96; display_height = 64; // Tentukan lebar setiap panel dalam piksel. Ini harus selalu 32 (tetapi boleh // secara teori diubah). lebar_ panel = 32; // Tentukan ketinggian setiap panel dalam piksel. Ini biasanya 8, 16, atau 32. // CATATAN: Setiap panel di paparan _mestinya sama tinggi! Anda tidak boleh mencampurkan panel tinggi 16 dan 32 piksel misalnya. panel_tinggi = 32; // Tentukan jumlah panel di setiap rantai. Kira tetapi banyak // panel dihubungkan bersama dan masukkan nilai di sini. Sekiranya anda menggunakan // beberapa rantai selari hitung setiap satu secara berasingan dan pilih nilai // terbesar untuk konfigurasi ini. rantai_panjang = 3; // Tentukan jumlah rantai selari. Sekiranya menggunakan Adafruit HAT anda // hanya dapat memiliki satu rantai sehingga tetap dengan nilai 1. Pi 2 dapat menyokong hingga 3 hingga 3 rantai selari, lihat perpustakaan matriks rpi-rgb-led untuk maklumat lebih lanjut: // https://github.com/hzeller/rpi-rgb-led-matrix#chaining-parallel-chains-and-coordinate-system parallel_count = 2; // Konfigurasikan setiap panel matriks LED. // Ini adalah susunan dua dimensi dengan entri untuk setiap panel. Array // mendefinisikan grid yang akan membahagikan paparan, jadi misalnya paparan ukuran 64x64 // dengan panel 32x32 piksel akan menjadi susunan konfigurasi panel 2x2. // // Untuk setiap panel, anda mesti menetapkan urutan yang berada dalam rantaiannya, iaitu // panel pertama dalam rantai adalah urutan = 0, yang berikutnya adalah pesanan = 1, dll. Anda juga boleh // menetapkan putaran untuk setiap panel untuk memperhitungkan perubahan dalam orientasi panel // (seperti ketika 'menggegarkan' serangkaian panel dari hujung ke hujung untuk larian wayar yang lebih pendek). // // Contohnya, konfigurasi di bawah menentukan paparan grid panel ini dan // pendawaiannya (bermula dari panel kanan atas dan menggerakkan kiri, bawah, dan // kanan ke panel kanan bawah): // _ _ _ / / | Panel | | Panel | | Panel | // | pesanan = 2 | <= | pesanan = 1 | <= | pesanan = 0 | <= Rantai 1 (dari Pi) // | putar = 0 | | putar = 0 | | putar = 0 | // | _ | | _ | | _ | // _ _ _ // | Panel | | Panel | | Panel | // | pesanan = 2 | <= | pesanan = 1 | <= | pesanan = 0 | <= Rantai 2 (dari Pi) // | putar = 0 | | putar = 0 | | putar = 0 | // | _ | | _ | | _ | // // Perhatikan rantai bermula di kanan atas dan ular ke bawah ke bawah // kanan. Urutan setiap panel ditetapkan sebagai posisinya di sepanjang rantai, // dan putaran diterapkan pada panel bawah yang dibalik sekitar // ke panel di atasnya. // // Tidak ditunjukkan tetapi jika anda menggunakan rantai selari, anda boleh menentukan untuk setiap entri // dalam panel menyenaraikan 'parallel = x;' pilihan di mana x adalah ID rantaian // selari (0, 1, atau 2). panel = (({order = 2; rotate = 0; parallel = 0;}, {order = 1; rotate = 0; parallel = 0;}, {order = 0; rotate = 0; parallel = 0;}, { pesanan = 2; putar = 0; selari = 1;}, {pesanan = 1; putar = 0; selari = 1;}, {pesanan = 0; putar = 0; selari = 1;})) // Secara lalai alat rpi-fb-matrix akan mengubah ukuran dan memperkecil layar // agar sesuai dengan resolusi panel paparan. Walau bagaimanapun, anda boleh merebut // salinan kawasan piksel sempurna yang sempurna dengan menetapkan koordinat piksel skrin x, y // di bawah. Segi empat tepat ukuran tepat paparan // (mis. Display_width x display_height pixels) akan disalin dari layar // bermula pada koordinat x, y yang disediakan. Komen ini untuk melumpuhkan // tingkah laku tanaman ini dan sebaliknya mengubah saiz skrin ke paparan matriks. crop_origin = (0, 0)

Langkah 3: Menyusun, Menetapkan dan Menguji Aplikasi Papan Kekunci Pi GUI

Kami memerlukan IDE pengaturcaraan untuk membuat aplikasi GUI (Ledboard Pi). Kemudian, saya memilih "Lazarus IDE" yang hampir sama dengan Delphi / C ++ Builder yang saya gunakan dalam Windows OS

sudo apt-get install lazarus-ide

Setelah dipasang, jalankan:

lazarus-ide

Membuka projek Ledboard Pi, kemudian kompilasi untuk mendapatkan Aplikasi Ledboard Pi. Sebelum membuka aplikasi ini, buat direktori bernama LEDBOARD_APP di jalan / rumah / pi, kemudian salin aplikasi Ledboard Pi ke ini

Sekarang, kita akan menambah pautan ke menu klik kanan kotak terbuka. Caranya, kita memerlukan obmenu, juga xterm menggunakan pautan Putty, jadi:

sudo apt-get install obmenu xterm

Sekarang, kita boleh menggunakan terminal dan obmenu dalam tetingkap vncviewer:

1. Panggil xterm dari menu klik kanan
2. Buka obmenu dari xterm

Tambahkan item baru: Ledboard Pi

1. Pilih item Baru
2. namakannya Ledboard Pi
3. laksanakan sudo nice -n -15 / home / pi / LEDBOARD_APP / LEDBOARD

• Muat turun "horn. WAV", kemudian, menggunakan lokasi samba yang dipautkan rangkaian "\ ledboardpi / ledboardpi \" salin ini dan namakan semula menjadi persekitaran realtimePi sebagai "horn.wav". Fail ini, setelah dinamakan semula, mesti disalin ke folder home / pi.
• Selesai, anda mesti dapat menjalankan Ledboard Pi seperti yang anda lihat dalam video dan gambar.

Langkah 4: Pasang dan Siapkan WiFi Hotspot

Projek ini dirancang untuk berjalan menggunakan penonton realvnc dari komputer riba yang disambungkan secara wayarles ke Raspberry Pi 3/4. Jadi, ini adalah langkah terakhir untuk menjalankannya, dan ucapkan "hasta la vista baby" kepada mimpi ngeri berwayar.

Persediaan Perisian

sudo apt-get kemas kini

sudo apt-get install hostapd isc-dhcp-server

Pelayan DHCP

Bijak dan selalu buat cadangan konfigurasi lalai

sudo cp /etc/dhcp/dhcpd.conf /etc/dhcp/dhcpd.conf.default

Edit fail konfigurasi defult

sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

Komen baris berikut …

nama domain pilihan "example.org";

pilihan domain-name-pelayan ns1.example.org, ns2.example.org;

untuk membaca:

#option domain-name "example.org";

#option domain-name-server ns1.example.org, ns2.example.org;

… dan hapus komen di baris ini

#berautoriti;

… untuk membaca:

berwibawa;

… tatal ke bawah di bahagian bawah fail dan tulis baris berikut:

subnet 192.168.42.0 netmask 255.255.255.0 {

julat 192.168.42.10 192.168.42.50; pilihan siaran-alamat 192.168.42.255; penghala pilihan 192.168.42.1; masa lalai-pajakan 600; maks-masa pajakan 7200; nama domain pilihan "tempatan"; opsyen domain-name-pelayan 8.8.8.8, 8.8.4.4; }

Mari sediakan wlan0 untuk IP statik

Pertama, tutup …

sudo ifdown wlan0

… Selamatkan dan buat fail sandaran:

sudo cp / etc / network / interfaces /etc/network/interfaces.backup

… Edit fail antara muka rangkaian:

sudo nano / etc / network / antaramuka

… Edit sesuai untuk membaca:

sumber-direktori /etc/network/interfaces.d

auto lo iface lo inet loopback iface eth0 inet dhcp allow-hotplug wlan0 iface wlan0 alamat statik 192.168.42.1 netmask 255.255.255.0 pasca up iw dev $ IFACE tetapkan power_save off

… tutup fail dan tetapkan IP statik sekarang

sudo ifconfig wlan0 192.168.42.1

Selesai…

Hostapd

Buat fail dan edit:

sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf

Ubah suai dengan nama pilihan anda dan wpa_passphrase ke autentikasi WiFi

antara muka = wlan0

ssid = LedboardPi hw_mode = g channel = 6 macaddr_acl = 0 auth_algs = 1 ignore_broadcast_ssid = 0 wpa = 2 wpa_passphrase = davewarePi wpa_key_mgmt = WPA-PSK wpa_pairwise = TKIP rsn_pairwise = CCMP

Mari konfigurasikan terjemahan alamat rangkaian

Buat fail sandaran

sudo cp /etc/sysctl.conf /etc/sysctl.conf.backup

edit fail konfigurasi

sudo nano /etc/sysctl.conf

… Hapus komen atau tambahkan ke bahagian bawah:

net.ipv4.ip_forward = 1

# … dan aktifkannya dengan segera:

sudo sh -c "echo 1> / proc / sys / net / ipv4 / ip_forward"

… Ubah suai iptables untuk membuat terjemahan rangkaian antara eth0 dan wifi port wlan0

sudo iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE

sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state BERKAITAN, DITUBUHKAN -j MENERIMA sudo iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT

… Jadikan ini berlaku semasa reboot oleh runnig

sudo sh -c "iptables-save> /etc/iptables.ipv4.nat"

… dan menyunting lagi

sudo nano / etc / network / antaramuka

… melampirkan pada akhir:

naik iptables-restore </etc/iptables.ipv4.nat

Fail / etc / network / interfaces kami sekarang akan kelihatan seperti ini:

sumber-direktori /etc/network/interfaces.d

auto lo

iface lo inet loopback allow-hotplug eth0 iface eth0 alamat statik 192.168.100.61 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 alamat statik inet 192.168.42.1 netmask 255.255.255.0 rangkaian 192.168.42.0 siaran 192.168.42.255 sumber- direktori /etc/network/interfaces.d

Mari uji titik akses kami dengan menjalankan:

sudo / usr / sbin / hostapd /etc/hostapd/hostapd.conf

Hotspot anda sudah siap dan aktif: cuba sambungkan dari komputer atau telefon pintar. Apabila anda melakukannya, anda juga harus melihat beberapa aktiviti log di terminal anda. Sekiranya anda berpuas hati, hentikan dengan CTRL + C

Mari bersihkan semuanya: sudo service hostapd start sudo service isc-dhcp-server start

… dan pastikan bahawa kita terus berjalan:

status hostapd perkhidmatan sudo

perkhidmatan sudo isc-dhcp-server status

… Mari konfigurasikan daemon kita untuk bermula pada masa boot:

sudo kemas kini-rc.d hostapd aktifkan

sudo update-rc.d isc-dhcp-server membolehkan sudo systemctl unmask hostapd sudo systemctl unmask isc-dhcp-server

… but semula pi

rebo sudo

Anda sekarang seharusnya dapat melihat pi WiFi anda, menyambung ke sana dan mengakses internet ke sana. Sebagai perbandingan pantas, streaming video 4k akan memakan sekitar 10% CPU pi jadi… gunakanlah dengan sewajarnya.

Sebagai bonus, jika anda ingin memeriksa apa yang berlaku di hotspot WiFi anda, periksa fail log:

tail -f / var / log / syslog

Langkah 5:

Kes itu.

Reka bentuk

Untuk bahagian ini, saya menggunakan program reka bentuk 3D sketsa. Reka bentuk 3D Kes Aluminium Ledboard Pi

Untuk ini, saya menggunakan profil aluminium 82,5 mm x 38 mm persegi panjang biasa, beberapa sudut dan beberapa skru. Sokongan itu didirikan oleh Ibu saya di jalan, sia-sia. Ia mempunyai roda seperti yang ditunjukkan dalam gambar.