Ledboard Pi: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Ekran Ledboard Pi jest wynikiem wieloletnich doświadczeń, nauki i rozwoju; ale także wynik posiadania odpowiednich narzędzi (sprzęt, oprogramowanie, oprogramowanie układowe) we właściwym momencie: Raspberry Pi 4 (z Raspberry Pi 3 działa również) z jego szybkością, pamięcią i możliwościami bezprzewodowymi, wspaniały projekt Raspberry Pi LED Matrix Display w oparciu o biblioteki rpi-rgb-led-matrix i rpi-fb-matrix (do sterowania wieloma komercyjnymi panelami LED RGB przez GPIO), aby pokazać wyjście wideo Raspberry Pi na dużym wyświetlaczu matrycowym RGB LED (w tym przypadku rozdzielczość jest 96x64 przy użyciu 6 paneli sparkfun 32x32). Wszystko to jest kontrolowane za pomocą aplikacji GUI zaprogramowanej za pomocą lazarus ide na bardzo lekkim pulpicie typu openbox zainstalowanym na obrazie Raspbian Buster Lite i na koniec pokaż wszystko, co możesz zaprogramować: tablicę wyników dla wielu sportów, Digital Signage lub odtwarzacz wideo; nie ma ograniczeń. Ten projekt, kontrolowany przez dowolny komputer, który może uruchomić VNC Viewer, ponieważ VNC Server jest również zainstalowany na Rasbian Buster Lite Raspberry Pi 4.

Od jutra postaram się szczegółowo wyjaśnić każdy krok, aby ten projekt zadziałał.

Kieszonkowe dzieci

Do tego projektu potrzebujemy:

Sprzęt komputerowy

1. Jeden Raspberry Pi 3 lub lepszy, Raspberry Pi 4 z zasilaczem 5 V 2,5 A
2. Jedna płytka napędowa panelu matrycy LED Electrodragon RGB dla Raspberry Pi
3. Sześć paneli LED 32x32 RGB od Sparkfun
4. Jeden zasilacz 40A 5 V
5. Jedna 3-metrowa aluminiowa prostokątna rama 82,5 mm x 38 mm
6. Jedno cięcie akrylu o wymiarach szer. 576 mm x wys. 384 mm
7. Jedno cięcie spolaryzowanej folii

Oprogramowanie

1. Hezeller rpi-rgb-led-matrix biblioteka
2. Biblioteka Adafruit rpi-fb-matrix
3. Raspbian buster lite lub realtimepi-buster-lite obrazy
4. Otwierać pudełko
5. Do sterowania komputerem PC/laptopem/Raspberry Pi 3 lub 4, Real VNC Viewer dla Windows lub Linux lub Raspbian
6. Lazarus IDE dla raspbian buster lite
7. Aplikacja Leboard Pi

ciąg dalszy nastąpi…

Krok 1: Ustawienie Raspberry Pi 3/4 OS

Gdy mamy już części sprzętowe, musimy zdobyć elementy systemu operacyjnego:

Najpierw musimy zdobyć system operacyjny dla Raspbian 3/4. w moim przypadku postanawiam użyć buster lite w czasie rzeczywistym; ale możesz również użyć wersji Raspbian Buster Lite. Następnie musisz przenieść ten obraz na kartę micro SD za pomocą balenaEtcher.

Następnie musimy podłączyć wyświetlacz HDMI i klawiaturę USB oraz kabel sieciowy cat5 podłączony do

Raspberry Pi 3/4 RJ45; więc możemy przeszukać Raspberry Pi 3/4 IP pod kątem wstępnej konfiguracji: IP sieci, przewodowa i bezprzewodowa. Użyłem zaawansowanego skanera ip. Teraz, za pomocą raspi-config, aktywuj serwer SSH, aby połączyć się zdalnie za pomocą Putty, aby ukończyć resztę konfiguracji Ledboard Pi.

Teraz, w wersji lite, zamierzamy zainstalować lekkie środowisko graficzne z openbox

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

Następnie zainstaluj lightdm (menedżer logowania)

sudo apt-get zainstaluj lightdm

Aktywuj serwer realvncserver z raspi-config

sudo raspi-config > Opcje interfejsu > vncserver > aktywuj vncserver

Tutaj, po aktywacji vnceserver, użyjemy VNC Viewer. W tym przypadku pulpit do skonfigurowania w połączeniu to 0, np. Jeśli IP to 192.168.100.61, połączenie to „192.168.100.61:0”

Potrzebujemy łącza między komputerem sterującym/laptopem a Ledboard Pi, więc trzeba zainstalować sambę do przesyłania kodu źródłowego, plików, zdjęć, filmów itp

sudo apt-get zainstaluj sambę samba-common-bin -y

Upewnij się, że twój użytkownik jest właścicielem ścieżki, którą próbujesz udostępnić przez Samba

sudo chown -R pi:pi /home/pi/share

Zrób kopię oryginalnego pliku udostępniania samby

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

Edytuj plik konfiguracyjny samby

sudo nano /etc/samba/smb.conf

Zostaw grupę roboczą jako WORKGROUP (lub nazwij ją jak chcesz)

#wygrywa wsparcie = nie

wygrywa wsparcie = tak

Następnie ….

#To jest nazwa folderu udostępnionego, który pojawi się podczas przeglądania

Komentarz [ledboardpi] = ścieżka folderu udostępniania ledboardPi = /home/pi/Udostępnij utwórz maskę = 0775 maska katalogu = 0775 tylko do odczytu = nie do przeglądania = tak public = tak wymuś user = pi tylko gość = nie

Teraz możemy uzyskać dostęp do folderu „home/pi/share” w ścieżce /home/pi z innego komputera.

Aby zarządzać systemem plików za pomocą aplikacji gui, zainstalujemy pcmanfm

sudo apt-get zainstaluj pcmanfm

Krok 2: Pobieranie, konfiguracja i uruchamianie potrzebnych bibliotek panelu LED RGB

Najpierw zainstaluj wymagania wstępne

aktualizacja sudo apt-get

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

Następnie pobierz i skompiluj hzeller rpi-rgb-led-matrix

wget

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

Pobierz i zainstaluj rpi-fb-matrix

Musisz sklonować to repozytorium za pomocą opcji rekurencyjnej, aby sklonować również niezbędne submoduły. Uruchom to polecenie:

git clone --recursive

robić

Uwaga: zastąp bibliotekę rpi-rgb-led-matrix pobraną wcześniej do folderu rpi-fb-matrix

Teraz przetestujemy te biblioteki, pamiętaj, rpi-fb-matrix zależy od rpi-rgb-led-matrix

cd rpi-fb-macierz

cd rpi-rgb-led-matrix sudo./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping = "regularny" --led- no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanoseconds=180 --led-show-refresh --led-brightness=80 -D 0 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 1 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 2 runtext.ppm sudo./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping = "regularny" --led-no-hardware-pulse --led-pwm-lsb-nanosekundy=180 --led -show-refresh --led-brightness=80 -D 3 sudo./demo --led-chain=3 --led-parallel=2 --led-slowdown-gpio=4 --led-gpio-mapping = " zwykły" --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-show-refresh --led-brightness=80 -D 10 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 11

Wszystko działa dobrze.

Teraz biblioteka rpi-fb-matrix. Spowoduje to wyświetlenie części (96x64) ekranu na panelach LED RGB opartych na Ledboard Pi

cd /home/pi/rpi-fb-macierz

PAMIĘTAJ, skopiuj ostatnią wersję biblioteki rpi-rgb-led-matrix do folderu rpi-fb-matrix. BARDZO WAŻNE

oczyścić

Zrób wszystko

Te ostatnie polecenia, zarówno dla bibliotek rpi-fb-matrix, jak i rpi-rgb-led-matrix…..

Dla rpi-fb-matrix konieczna jest poprawna konfiguracja matrix.cfg (zmieniłem nazwę na davenew.cfg dla tej instrukcji), czytaj, analizuj dla niestandardowych projektów z różną liczbą paneli LED RGB…

Konfiguracja wyświetlacza LED Matrix // Zdefiniuj całą szerokość i wysokość wyświetlacza w pikselach. // To jest _całkowita_ szerokość i wysokość prostokąta zdefiniowanego przez wszystkie // połączone panele. Szerokość powinna być wielokrotnością szerokości piksela panelu (32) // a wysokość powinna być wielokrotnością wysokości piksela panelu (8, 16 lub 32). szerokość_wyświetlania = 96; wysokość_wyświetlania = 64; // Zdefiniuj szerokość każdego panelu w pikselach. Powinno to być zawsze 32 (ale // teoretycznie można to zmienić). szerokość_panelu = 32; // Zdefiniuj wysokość każdego panelu w pikselach. Zazwyczaj jest to 8, 16 lub 32. // UWAGA: Każdy panel na wyświetlaczu _musi_ mieć tę samą wysokość! Na przykład nie można mieszać // paneli o wysokości 16 i 32 pikseli. wysokość_panelu = 32; // Zdefiniuj całkowitą liczbę paneli w każdym łańcuchu. Policz, ile // paneli jest ze sobą połączonych i umieść tę wartość tutaj. Jeśli używasz // wielu równoległych łańcuchów, policz każdy z nich osobno i wybierz największą // wartość dla tej konfiguracji. długość_łańcucha = 3; // Zdefiniuj całkowitą liczbę równoległych łańcuchów. Jeśli używasz Adafruit HAT, // możesz mieć tylko jeden łańcuch, więc trzymaj się wartości 1. Pi 2 może obsługiwać // do 3 równoległych łańcuchów, zobacz bibliotekę rpi-rgb-led-matrix, aby uzyskać więcej informacji: // https://github.com/hzeller/rpi-rgb-led-matrix#chaining-parallel-chains-and-coordinate-system parallel_count = 2; // Skonfiguruj każdy panel matrycy LED. // To jest dwuwymiarowa tablica z wpisem dla każdego panelu. Tablica // definiuje siatkę, która będzie dzieliła wyświetlacz, więc na przykład wyświetlacz o rozmiarze 64x64 // z panelami 32x32 pikseli byłby tablicą konfiguracji paneli 2x2. // // Dla każdego panelu należy ustawić kolejność, w jakiej znajduje się on w jego łańcuchu, tj. // pierwszy panel w łańcuchu to order = 0, następny to order = 1 itd. Można również // ustawić obrót każdego panelu w celu uwzględnienia zmian w orientacji panelu // (jak podczas „wężania” szeregu paneli od końca do końca w celu uzyskania krótszych przebiegów drutu). // // Na przykład poniższa konfiguracja definiuje wyświetlanie siatki paneli i // ich okablowanie (począwszy od prawego górnego panelu i skręcając w lewo, w dół i // w prawo do prawego dolnego panelu): // _ _ _ / / | Panel | | Panel | | Panel | // | rząd = 2 |<=| rząd = 1 |<=| kolejność = 0 |<= Łańcuch 1 (z Pi) // | obróć = 0 | | obróć = 0 | | obróć = 0 | // |_| |_| |_| // _ _ _ // | Panel | | Panel | | Panel | // | rząd = 2 |<=| rząd = 1 |<=| kolejność = 0 |<= Łańcuch 2 (z Pi) // | obróć = 0 | | obróć = 0 | | obróć = 0 | // |_| |_| |_| // // Zauważ, że łańcuch zaczyna się w prawym górnym rogu i wije się na dole // w prawo. Kolejność każdego panelu jest ustawiana jako jego pozycja w łańcuchu, // a do dolnych paneli jest stosowany obrót, które są obracane wokół // względem paneli nad nimi. // // Niepokazane, ale jeśli używasz łańcuchów równoległych, możesz określić dla każdego wpisu // na liście paneli 'parallel = x;' opcja gdzie x jest identyfikatorem // równoległego łańcucha (0, 1 lub 2). panele = (({ kolejność = 2; obróć = 0; równolegle=0; }, { kolejność = 1; obróć = 0; równolegle=0;}, { kolejność = 0; obróć = 0; równolegle=0;}, { kolejność = 2; obrót = 0; równolegle=1; }, { kolejność = 1; obrót = 0; równolegle=1;}, { kolejność = 0; obrót = 0; równolegle=1;})) // Domyślnie Narzędzie rpi-fb-matrix zmieni rozmiar i przeskaluje ekran // w celu dopasowania do rozdzielczości paneli wyświetlacza. Jednak zamiast tego można pobrać // konkretną, idealną co do piksela kopię regionu ekranu, ustawiając współrzędne x, y // ekranu poniżej. Prostokąt o dokładnym rozmiarze ekranu // (tj. display_width x display_height pikseli) zostanie skopiowany z ekranu // zaczynając od podanych współrzędnych x, y. Skomentuj to, aby wyłączyć // to zachowanie przycinania i zamiast tego zmienić rozmiar ekranu w dół do wyświetlania matrycy. crop_origin = (0, 0)

Krok 3: Kompilowanie, ustawianie i testowanie aplikacji Ledboard Pi GUI

Potrzebujemy programistycznego IDE do stworzenia aplikacji GUI (Ledboard Pi). Następnie wybieram "Lazarus IDE" bardzo podobny do Delphi/C++ Builder, którego używałem w systemie operacyjnym Windows

sudo apt-get zainstaluj lazarus-ide

Po zainstalowaniu wystarczy wykonać:

lazarus-ide

Otwórz projekt Ledboard Pi, a następnie skompiluj, aby uzyskać aplikację Ledboard Pi. Przed otwarciem tej aplikacji utwórz katalog o nazwie LEDBOARD_APP w ścieżce /home/pi, a następnie skopiuj do niego aplikację Ledboard Pi

Teraz dodamy link do menu otwartego po kliknięciu prawym przyciskiem myszy. Jak potrzebujemy obmenu, również xterm używający linku Putty, więc:

sudo apt-get zainstaluj obmenu xterm

Teraz możemy użyć terminala i obmenu w oknie vncviewer:

1. Wywołaj xterm z menu prawego przycisku myszy
2. Otwórz obmenu z xterm

Dodaj nowy element: Tablica Led Pi

1. Wybierz nowy przedmiot
2. nazwij to Ledboard Pi
3. wykonaj sudo nice -n -15 /home/pi/LEDBOARD_APP/LEDBOARD

• Pobierz plik „horn. WAV”, a następnie korzystając z podłączonej do sieci lokalizacji samby „\ledboardpi\ledboardpi\”, skopiuj go i zmień jego nazwę na środowisko realtimePi na „horn.wav”. Ten plik, po zmianie nazwy, musi zostać skopiowany do folderu /home/pi.
• Gotowe, musisz być w stanie uruchomić Ledboard Pi tak, jak widzisz na filmach i zdjęciach.

Krok 4: Zainstaluj i skonfiguruj hotspot WiFi

Ten projekt został zaprojektowany do uruchomienia przy użyciu przeglądarki realvnc z laptopa podłączonego bezprzewodowo do Raspberry Pi 3/4. Tak więc jest to ostatni krok, aby go uruchomić i powiedzieć „hasta la vista baby” do przewodowego koszmaru.

Konfiguracja oprogramowania

aktualizacja sudo apt-get

sudo apt-get install hostapd isc-dhcp-server

DHCP serwer

Bądź mądry i zawsze twórz kopię zapasową domyślnej konfiguracji

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

Edytuj domyślny plik konfiguracyjny

sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

Skomentuj następujące wiersze…

opcja nazwa domeny "example.org";

opcja serwery nazw domen ns1.example.org, ns2.example.org;

czytać:

#option nazwa-domeny "przyklad.org";

#option serwery-nazw-domen ns1.example.org, ns2.example.org;

…i odkomentuj tę linijkę

#autorytatywny;

… czytać:

autorytatywny;

… przewiń na dół pliku i napisz następujące wiersze:

podsieć 192.168.42.0 maska sieci 255.255.255.0 {

zakres 192.168.42.10 192.168.42.50; opcja adres rozgłoszeniowy 192.168.42.255; routery opcjonalne 192.168.42.1; domyślny czas dzierżawy 600; max-czas najmu 7200; opcja nazwa domeny "lokalna"; opcja serwery nazw domen 8.8.8.8, 8.8.4.4; }

Skonfigurujmy wlan0 dla statycznego adresu IP

Najpierw wyłącz go…

sudo ifdown wlan0

…zachowaj go i zrób kopię zapasową:

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

…edytuj plik interfejsów sieciowych:

sudo nano /etc/sieć/interfejsy

… edytuj odpowiednio, aby przeczytać:

katalog-źródłowy /etc/network/interfaces.d

auto lo iface lo inet pętla zwrotna iface eth0 inet dhcp allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet adres statyczny 192.168.42.1 maska sieci 255.255.255.0 post-up iw dev $IFACE set power_save off

…zamknij plik i przypisz teraz statyczny adres IP

sudo ifconfig wlan0 192.168.42.1

Gotowe…

Hostapd

Utwórz plik i edytuj go:

sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf

Zmodyfikuj ssid za pomocą wybranej nazwy i wpa_passphrase do uwierzytelnienia Wi-Fi

interfejs=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

Skonfigurujmy translację adresów sieciowych

Utwórz plik kopii zapasowej

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

edytuj plik konfiguracyjny

sudo nano /etc/sysctl.conf

…odkomentuj lub dodaj na dole:

net.ipv4.ip_forward=1

# …i aktywuj go natychmiast:

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

…zmodyfikuj iptables, aby utworzyć translację sieciową między eth0 a portem Wi-Fi wlan0

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

sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state ZWIĄZANE, USTANOWIONE -j AKCEPTUJ sudo iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPT

… spraw, aby stało się to po ponownym uruchomieniu przez uruchomienie

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

…i znowu edycja

sudo nano /etc/sieć/interfejsy

…dołączając na końcu:

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

Nasz plik /etc/network/interfaces będzie teraz wyglądał tak:

katalog-źródłowy /etc/network/interfaces.d

auto lo

iface lo inet pętla zwrotna allow-hotplug eth0 iface eth0 inet adres statyczny 192.168.100.61 maska sieci 255.255.255.0 brama 192.168.100.1 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet adres statyczny 192.168.42.1 maska sieci 255.255.255.0 sieć 192.168.42.0 rozgłaszanie 192.168.42.255 katalog /etc/network/interfaces.d

Przetestujmy nasz punkt dostępowy, uruchamiając:

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

Twój hotspot jest uruchomiony: spróbuj połączyć się z nim z komputera lub smartfona. Gdy to zrobisz, powinieneś również zobaczyć aktywność dziennika na swoim terminalu. Jeśli jesteś zadowolony, zatrzymaj to CTRL+C

Wyczyśćmy wszystko: usługa sudo hostapd start usługa sudo isc-dhcp-server start

…i upewnij się, że wszystko działa:

status hostapd usługi sudo

stan usługi sudo isc-dhcp-server

…skonfigurujmy nasze demony tak, aby uruchamiały się przy starcie:

sudo update-rc.d hostapd włącz

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

…zrestartuj pi

ponowne uruchomienie sudo

Powinieneś teraz widzieć swoje pi WiFi, połączyć się z nim i uzyskać do niego dostęp do Internetu. Dla szybkiego porównania, przesyłanie strumieniowe filmów 4k zużywa około 10% procesora pi, więc… używaj go odpowiednio.

Jako bonus, jeśli chcesz sprawdzić, co dzieje się w twoim hotspocie Wi-Fi, sprawdź plik dziennika:

tail -f /var/log/syslog

Krok 5:

Walizka.

Projekt

Do tej części użyłem programu do projektowania 3D Sketchup. Aluminiowa obudowa Ledboard Pi 3D Design

Do tego użyłem zwykłych prostokątnych profili aluminiowych 82,5 mm x 38 mm, niektórych kątowników i niektórych śrub. Wsparcie zostało założone przez moją Matkę na ulicy, zmarnowane. Posiada koła jak na zdjęciach.