Pumpkin Pi сандық безендіру контроллері: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Сәлем достар, мен сізді асқабақ пиімен таныстыруға рұқсат етіңіздер. Қарапайым тілмен айтқанда, он екі бағдарламаланатын шығысы бар Raspberry Pi үшін енгізу-шығару контроллері, бірақ кішкене фокус-покуспен (немесе сізге және маған Python кодымен) ол дыбыс пен жарықпен екі бейне шығысын ұсынатын сандық безендіру контроллеріне айналады. FX бейнеге синхрондалды.

BackgroundLast Хэллоуин Мен жақында AtmosFX -тің сандық әшекейлерін тауып, оларды жақсы пайдалану мен оларды дисплейге енгізуге шабыттанып, Witching тақырыптық терезе дисплейін құруды шештім.

Маған екі бейне ойнату тізімін кезекпен екі түрлі дисплейде (теледидар мен проекторда) ойнату әдісі қажет болды, егер бейнелер кездейсоқ бір -біріне сәйкес келмесе. Мен сондай -ақ атмосфераға қосу үшін FX жарықтандыруды қосқым келді.

Хэллоуин жобасынан шабыт алғандықтан, асқабақ Пи деген атау өте орынды екенін сездім. Ол келесі әрекеттерді орындауға арналған:

• 12 рет бағдарламаланатын шығыс арқылы 12x жеке жарық диодты (немесе 4x RGB жолақтарын) басқарыңыз
• Сыртқы қуат көзі арқылы 12 вольтта жұмыс жасаңыз
• Әр қосылым үшін 1 амперлік шығыс токты қолдау үшін 3x төрт квадраттық NPN транзисторлық массивтері
• Ойнату мен әрекеттерді іске қосатын PIR / қозғалыс сенсоры опциясын қосыңыз
• Raspberry Pi бейне мүмкіндіктерін пайдаланып бейне мен аудионы ойнату
• Бағдарламаланатын әрекеттерді іске қосу және қажетсіз бейне қабаттасуын болдырмау үшін екі GP -ті GPIO -мен байланыстырудың арқасында екі бейнені бір уақытта немесе кезекпен ойнатуға болады.
• FX жарығын бейнені ойнатуға синхрондаңыз
• Жеке шығыс күйін көрсету үшін кіріктірілген жарық диодтары

Баламалы пайдалану Сіз сондай -ақ асқабақ Pi -ді бір Raspberry Pi бар бөлу тақтасы ретінде қолдана аласыз және жарық диодты, қозғалтқышты, реле және т.

Ескерту: Хэллоуин дисплейінде асқабақ пиін қалай қолданғанымды көргіңіз келе ме? Менің сиқырлық сағаты Хэллоуинге арналған нұсқаулықты қараңыз.

1 -қадам: Сізге қажет нәрселер

Асқабақ пиін қайта жасау үшін сізге келесі құралдар мен компоненттер қажет:

Құралдар

• Пісіру темірі
• Көп метрлік
• Сым кескіштер
• Бұрауыш (мен терминал блоктарымен шағын жалпақ жүзді қолдандым)
• Бұрғылау және бұрғылау биттері (мен 0,7мм және 1,0мм карбидті биттерді қолдандым)
• ПХД кесу жинағы

Компоненттер

• 1x Мыс ПХД тақтасы (шамамен 102 мм X 70 мм)
• 14x 1kΩ резисторлар
• 2x 10 кОм резисторлар
• 1x 4k7Ω резистор
• 1x конденсатор (міндетті емес)
• 1х Қызыл 5мм жарықдиодты және сәйкес келетін ток шектеу резисторы
• 12х сарыға арналған 5мм жарық диодтары, кернеуі 12В үшін интегралды резисторы бар
• 3x ULN2074B Quad NPN Darlington жұп транзисторлық массивтері
• 3x 16 жолды IC розеткасы
• 1x тұрақты ток
• 1x екі жақты тақырып
• 2x 40 істікшелі 2x20 ер тақырып
• 7х 3 жолды 5мм Вертикалды ПХД бекіткіш бұрандалы терминал блогы
• 1x PIR сенсоры (міндетті емес)

Таңқурай Pi

Сондай -ақ, сізге Raspberry Pi (немесе екі) қажет болады, ол үшін Pi пайдалану үшін қажет. Бұған Pi қуат көзі, MicroSD картасы және Raspbian бағдарламасы кіреді. Ең жақсы бейне өнімділігі үшін мен Raspberry Pi 3 ұсынар едім.

Бейнені ойнату үшін біз OMXPlayer-ді OMXPlayer-Wrapper көмегімен қолданатын боламыз (бірақ бұл туралы кейінірек!).

Ескерту: Бұл нұсқаулықта сізде электроника, дәнекерлеу, ПХД өндірісі және Raspberry Pi туралы тәжірибе немесе жұмыс тәжірибесі бар деп болжанады. Егер сіз осы дағдылардың кез келгенін бірінші рет қолданып жатсаңыз, мен сізге келесі ресурстардың кейбірін қарауды ұсынамын:

• Электроника сыныбы. Жұмысқа кірісу нұсқаулығын қамтиды және дәнекерлеу және негізгі компоненттер сияқты мәселелерді қамтиды.
• ПХД -ны ASCAS нұсқауы бойынша жасау. Мұнда қолданылатын тонерді тасымалдау техникасын қамтиды.
• Егер сіз тізбекті тақталармен әрі қарай жүргіңіз келсе, схемалық тақтаның дизайн класын қараңыз.
• Raspberry Pi класы. Raspberry Pi туралы біліңіз, баптауды және оны қолдануды үйреніңіз.

2 -қадам: Электроника

Цикл құру

Сізге қажет бірінші нәрсе - сіздің схемаңызды құру. Оны қайта шығарудың ең оңай жолы-PDF форматындағы принтермен тонерді беру әдісімен ПХД жасау. Егер сіз мұны бұрын көрмеген болсаңыз, бұл сіз ойлағаннан әлдеқайда оңай, және сізге бастау үшін бірнеше элементтер қажет. Мен әрқашан ASCAS нұсқаулығы бойынша DIY реттелетін тақтасын (ПХД жасау) ұсынамын.

Ескерту: Мен сонымен қатар DesignSpark көмегімен жасаған ПХД дизайн файлын қостым.

ПХД -да барлығын жинау үшін сізге дәнекерлеу үтігі мен дәнекерлеудің кейбір дағдылары қажет болады, егер сіз жаңадан болсаңыз, дәнекерлеуге арналған көптеген нұсқаулықтар бар, сонымен қатар электронды нұсқаулықтар да жақсы!

Егер ПХД жасау процесі сізге сәйкес келмесе, сіз оны таспада (vero) немесе тақтада қайта жасай аласыз (жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, мен прототипімді тақтаға қойдым). Менің прототипімде мен жеке NPN дарлингтондық жұп транзисторларын қолдандым. (интегралды схема).

Ол қалай жұмыс істейді

Бұл негізінен Pi -дің GPIO түйреуіштерінің он екісін NPN darlington жұп транзисторларымен (үш транзисторлық массив түрінде) байланыстыратын Pi үшін үзіліс тақтасы. Тиісті Pi шығысы жоғарылағанда, ол транзисторды тізбекті аяқтауға ауыстырады.

Сондай-ақ, екі Pis-ті триггер ретінде әрекет ететін төмен түсетін резисторлар арқылы байланыстыратын тағы екі GPIO түйреуіштері бар (бұл туралы кейінірек «Pi бағдарламалау» қадамында).

Ол қалай қуаттандырылған

Pumpkin Pi өзінің сыртқы 12 вольттық қуат көзінен қуат алады. Мен таңдаған транзисторлардың көмегімен ол шығысқа 1,75 амперге дейін ток шығара алады (немесе бұл жағдайда бұрандалы терминалдарды таңдауға байланысты 1 ампер). Pis өздерінің Pi қуат көздері арқылы жұмыс істейді, асқабақ Pi Pi қуатына өте аз сұраныс береді, себебі ол тек транзисторларды ауыстыру үшін қолданылады. Схема тегістейтін конденсаторды қамтиды, бірақ бұл маңызды емес. Мен 16 вольтке бағаланған 2200uF қолдандым (бұл шамадан тыс, бірақ мен оларды қолымда ұстадым).

Жарықдиодты индикаторлар мен резисторлар

Он екі сары шығыс индикаторлары мен бір қызыл қуат күйінің жарық диоды бар. Қызыл күйдегі светодиодпен дұрыс токты шектейтін жарықдиодты қолданғаныңызға сенімді болыңыз, шахтада кернеудің 3,2в және 20мА тура ток бар, сондықтан мен 470Ω резисторды таңдадым (12в кіріс токына негізделген). Егер сіз жарық диодты резисторды қалай дұрыс таңдау керектігін білмесеңіз, осы калькулятор шеберін қараңыз.

Сіз он екі сары индикатордың әрқайсысы үшін тізбекте резистор жоқ екенін байқаған боларсыз. Мен ПХД -де орын үнемдегім келгендіктен, 12 вольтты резисторлары бар светодиодтарды қолдануды таңдадым.

Қозғалыс триггері (PIR сенсоры) және қайта анықтау

Схема қозғалыс триггерінің опциясын қамтиды. Ол тартылатын резисторды қолданады, сондықтан дабыл түйреуіші (ПХД-да AL деп белгіленген) төмендеген сайын ол әрекетті бастайды. Бұл цифрлық декорацияның ойнатылуы қозғалысты қосқыңыз келсе, ыңғайлы болады.

Сондай -ақ, схемада триггерді қайта анықтау бар. Қайта анықтау жабық күйде болғанда, ол кірісті жерге байланыстырады, бұл әрекетті қолмен іске қосуға мүмкіндік береді. Қос түйреуішті қосқышпен немесе «секіргішпен» ауыстыру тақырыбын қолданыңыз.

3 -қадам: Raspberry Pi орнату

Raspbian орнату

Raspberry Pi орнатуды бастау үшін сізге Raspbian бейнесі бар MicroSD картасын дайындау қажет. Соңғы суретті осы жерден жүктеп алыңыз (Raspbian Stretch жазу кезінде ең соңғы нұсқа болды).

MicroSD картасы дайын болғанда, оны Pi ұясына салыңыз және қосыңыз. Сізге осы кезде теледидар, пернетақта мен тінтуір қосылғанын қалайтын шығарсыз. Әдепкі бойынша, Pi GUI жұмыс үстеліне жүктелуі керек, мен сізге Pi -ге күн мен уақыт белдеуін дұрыс орнатуды және WiFi -ге қосылуды ұсынамын.

Мен әдетте SSH қосылымының қосылғанына көз жеткіземін, сондықтан мен PuTTy арқылы желі арқылы Pi терминалына қол жеткізе аламын, содан кейін GUI жұмыс үстелінің орнына әдепкі бойынша CLI (пәрмен жолы интерфейсі) жүктелетін етіп Pi орнатамын, бірақ бұл сізге байланысты.

Ескерту: Бұл нұсқаулықта сіз Raspberry Pi -мен бұрыннан таныссыз деп болжайды, егер болмаса, сіздің ортаңызда операциялық жүйенің кескіндерін орнатуға арналған Raspberry Pi ресми нұсқаулығын орындауға болады: Windows, MacOS, Linux.

Кеңес: Егер сіз Raspberry Pi -де мүлде жаңа болсаңыз, мен сізге осы нұсқаулықтар класын қарауды ұсынамын.

Сіздің Pi Raspbian-мен жұмыс істеп, негізгі орнату аяқталғаннан кейін, сіз оны аудио мен бейнені ойнатуды қолдайтын сандық декорация ойнатқышы ретінде жұмыс істеуге дайынсыз. Есіңізде болсын, егер сіз қосарланған ойнату үшін екі Raspberry Pi қолдансаңыз, бұл қадамдардың барлығын екінші Pi -де қайталау қажет болады.

Python үшін OMXPlayer-орауыш

Сандық безендіру туралы бейнелерді ойнау үшін біз OMXPlayer қолданамыз. Бұл көптеген жалпы бейне форматтарындағы жоғары ажыратымдылықтағы бейнелерді (оның ішінде HD) қолдайды. OMXPlayer Raspbian-дың «дайын емес» құрамына кіргенімен, оны Python сценарийлерімен жақсы ойнау үшін сізге OMXPlayer-орауышын орнату қажет болады.

Қаптаманы орнатпас бұрын мен жүйенің пакеттерін жаңартуды ұсынамын. CLI терминалынан келесі пәрмендерді іске қосыңыз (бұл жұмыс істеу үшін Pi интернетке қосылған болуы керек):

Жүйенің пакеттер тізімін жаңартыңыз:

sudo apt-get жаңартуы

Барлық орнатылған пакеттерді соңғы нұсқаларға жаңартыңыз:

sudo apt-get dist-upgrade

Жаңарту пакеттерін жүктеу үшін пайдаланылатын кеңістікті тазалаңыз:

sudo apt-get clean

Содан кейін сіз OMXPlayer-Wrapper-ді жүктеп алғыңыз келеді. Ол үшін келесі пәрменді іске қосыңыз, интернетке қосылған Pi бар CLI терминалынан:

OMXPlayer-Wrapper орнатыңыз:

sudo python3 -m pip omxplayer -wrapper орнатыңыз

Omxplayer-wrapper туралы қосымша ақпарат алу үшін мына жерден құжаттарды қараңыз.

Кеңес: OMXPlayer-Wrapper көмегімен бейнелерді ойнату кезінде DBUS қосылу қателеріне тап болсаңыз, келесі пәрменмен python3-dbus орнатып көріңіз:

sudo apt-get python3-dbus орнатыңыз

Басқа параметрлер мен түзетулер

Әдепкі дыбыс шығысы

Raspberry Pi дыбысты HDMI немесе 3,5 мм ұясы арқылы ойнатуды қолдайды. Алайда, егер жалғанған HDMI құрылғысы дыбысты қолдайтынын Pi анықтаса, ол әдепкі бойынша HDMI құрылғысы болады. Егер менде сізде аудиоға қабілетті HDMI құрылғысы болса, бірақ сіз оның дыбысы 3,5 мм ұяға әдепкі күйде болғанын қаласаңыз, Pi ішіндегі config.txt файлына келесі жолды қосу арқылы оны мәжбүрлей аласыз:

hdmi_ignore_edid_audio = 1

Консоль шығысын бос күйіне орнатыңыз

Егер Pi -дің бейне шығысы жүктелгеннен кейін консоль экранын көрсеткісі келмесе, Pi ішіндегі /boot/cmdline.txt файлының соңына келесіні қосу арқылы консольді бос күйге қоюға болады. Назар аударыңыз, бұл ядро командалық параметрі және мәтіннің бір жолында болуы керек:

консольдік бос орын = 0