Pumpkin Pi raqamli bezatish boshqaruvchisi: 5 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Salom odamlar, sizni Qovoq Pi bilan tanishtirishga ijozat bering. Oddiy qilib aytganda, Raspberry Pi uchun kirish-chiqish moslamasi, o'n ikkita dasturlashtiriladigan chiqishi bilan, lekin ozgina hokus-fokusli (yoki siz va menga Python kodli) u audio va yorug'lik bilan ikkita video chiqishni taklif qiladigan raqamli bezatish boshqaruvchisiga aylanadi. FX videoga sinxronlashtirildi.

Oxirgi Xellouin bayrami, men yaqinda AtmosFX -ning raqamli bezaklarini kashf qilib, sehrli temali oyna displeyini yaratishga qaror qildim.

Menga ikkita video pleylistni navbatma -navbat ikki xil displeyda (televizor va proyektor), tasodifan bir -birining ustiga chiqmagan holda, ijro etish kerak edi. Men, shuningdek, FX yoritgichini atmosferaga qo'shish uchun birlashtirmoqchi edim.

Xellouin loyihasidan ilhomlanganidek, men "Pumpkin Pi" nomi juda mos kelishini his qildim. Bu quyidagilarni amalga oshirish uchun mo'ljallangan:

• 12x dasturlashtiriladigan chiqish orqali 12xgacha individual LEDlarni (yoki 4x RGB chiziqlar) boshqaring
• O'zining tashqi quvvat manbai orqali 12v da ishlang
• Har bir ulanish uchun 1 Amp chiqish oqimini qo'llab -quvvatlash uchun 3x to'rtta NPN tranzistorli massivlar
• PIR / harakat sensori ijro etish va harakatlarni ishga tushirish imkoniyatini o'z ichiga oladi
• Raspberry Pi -ning video imkoniyatlaridan foydalangan holda video va audio ijro etish
• Ikkala videoni bir vaqtning o'zida yoki navbatma -navbat ijro etish mumkin, chunki ikkala Pis dasturlashtirilgan harakatlarni ishga tushirish va kiruvchi videolarning bir -biriga o'xshashligini oldini olish uchun GPIO -lar bilan bog'langan.
• FX yoritgichini videoni ijro etish bilan sinxronlashtiring
• Shaxsiy chiqish holatini ko'rsatish uchun o'rnatilgan LEDlar

Qovoq Pi -ni bitta Raspberry Pi bilan kesish taxtasi sifatida ishlatishingiz mumkin va LEDlar, motorlar, o'rni va boshqalarni boshqarish uchun 12x dasturlashtiriladigan chiqishlari bor.

Eslatma: Halloween displeyimda Qovoq Pi -ni qanday ishlatganimni ko'rishni xohlaysizmi? Mening Witching Hour Halloween ko'rsatmasiga qarang.

1 -qadam: Sizga kerak bo'lgan narsalar

Pumpkin Pi-ni qayta yaratish uchun sizga quyidagi vositalar va komponentlar kerak bo'ladi:

Asboblar

• Lehimlash temir
• Ko'p metrli
• Tel kesgichlar
• Tornavida (men terminal bloklari bilan kichik tekis pichoqni ishlatardim)
• Matkap va matkaplar (men 0,7 mm va 1,0 mm karbidli bitlardan foydalanganman)
• PCB bilan ishlov berish to'plami

Komponentlar

• 1x mis PCB kartasi (taxminan 102 mm X 70 mm)
• 14x 1kΩ rezistorlar
• 2x10kΩ rezistorlar
• 1x 4k7Ω qarshilik
• 1x kondansatör (ixtiyoriy)
• 1x qizil 5 mm LED va mos keladigan oqim cheklovli rezistor
• 12x Sariq 5mm LEDlar, 12V kuchlanish uchun o'rnatilgan qarshilikka ega
• 3x ULN2074B Quad NPN Darlington juft tranzistorli massivlari
• 3x 16 tomonlama IC rozetkasi
• 1x DC Jek
• 1x ikki tomonlama sarlavha
• 2x 40-pinli 2x20 erkak sarlavhasi
• 7x 3 tomonlama 5 mm vertikal tenglikni o'rnatish vintli terminal bloki
• 1x PIR sensori (ixtiyoriy)

Raspberry Pi

Shuningdek, sizga Raspberry Pi (yoki ikkitasi) kerak bo'ladi, unda Pi -dan foydalanish uchun kerak bo'lgan hamma narsa bor. Bunga Pi quvvat manbai, MicroSD karta va Raspbian dasturi kiradi. Eng yaxshi video ishlashi uchun men Raspberry Pi 3 ni tavsiya qilaman.

Videoni ijro etish uchun biz OMXPlayer-ni OMXPlayer-Wrapper bilan ishlatamiz (lekin bu haqda keyinroq!).

Eslatma: Ushbu yo'riqnomada siz elektronika, lehimlash, tenglikni ishlab chiqarish va Raspberry Pi haqida ma'lum tajribaga ega ekanligingiz nazarda tutilgan. Agar siz ushbu ko'nikmalarni birinchi marta sinab ko'rmoqchi bo'lsangiz, men sizga quyidagi manbalarni ko'rib chiqishni maslahat beraman:

• Elektronika klassi. Ishga kirish bo'yicha qo'llanmani o'z ichiga oladi va lehim va asosiy komponentlar kabi narsalarni o'z ichiga oladi.
• PCBni ASCAS tomonidan ko'rsatma berish. Bu erda ishlatiladigan tonerni o'tkazish texnologiyasini o'z ichiga oladi.
• Agar siz elektron platalar bilan oldinga siljishni xohlasangiz, elektron platalar dizayni sinfiga qarang.
• Raspberry Pi klassi. Raspberry Pi haqida bilib oling, sozlashni va undan qanday foydalanishni bilib oling.

2 -qadam: Elektronika

Davrani yaratish

Sizga kerak bo'lgan birinchi narsa - bu sxemani yaratish. Qayta ishlab chiqarishning eng oson yo'li-bosilgan elektron PDF-fayllar bilan toner o'tkazish usuli yordamida tenglikni ishlab chiqarish. Agar siz buni oldin sinab ko'rmagan bo'lsangiz, bu siz o'ylagandan ko'ra osonroq va boshlash uchun sizga bir nechta element kerak bo'ladi. Men har doim ASCAS tomonidan ko'rsatiladigan DIY moslashtirilgan elektron platasini (PCB qilish) tavsiya qilaman.

Eslatma: Men ham DesignSpark yordamida yaratgan PCB dizayn faylini qo'shdim.

PCB -dagi hamma narsani yig'ish uchun sizga lehim dazmolchasi va lehimlashning ba'zi asosiy ko'nikmalari kerak bo'ladi, agar siz yangi bo'lsangiz, lehimlash bo'yicha ko'plab ko'rsatmalarni topishingiz mumkin.

Agar tenglikni ishlab chiqarish jarayoni siz uchun bo'lmasa, uni lenta (vero) taxtasida yoki taxtada qayta yaratishingiz mumkin (yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, men o'z prototipimni taxta qilib qo'ydim). Mening prototipimda men NPN darlington juft tranzistorlarini ishlatardim, ular tranzistorli tranzistorlardan farqli o'laroq. (Integral elektron).

U qanday ishlaydi

Bu, asosan, Pi -ning GPIO pinlarining o'n ikkisini NPN darlington juft tranzistorlari bilan bog'laydigan (uchta tranzistorli massiv shaklida) Pi uchun ajratuvchi taxtadir. Tegishli Pi chiqishi yuqori bo'lganda, u kontaktlarning zanglashiga o'tish uchun tranzistorni almashtiradi.

Ikkita Pisni bir-biriga bog'laydigan ikkita GPIO pinlari ham bor, ular tetik vazifasini bajaruvchi qarshilik rezistorlari orqali bog'lanadi (bu haqda keyinroq "Pi dasturlash" bosqichida).

U qanday quvvatlanadi

Pumpkin Pi o'zining tashqi 12V quvvat manbaidan ishlaydi. Men tanlagan tranzistorlardan foydalanib, u har bir chiqish uchun 1,75 Ampergacha (yoki vintli terminallarni tanlashim tufayli 1 Ampergacha) oqimga ega. Pislar o'zlarining Pi quvvat manbalari orqali quvvatlanadi, Qovoqli Pi Pi quvvatiga juda kam talab qo'yadi, chunki u faqat tranzistorlarni almashtirish uchun ishlatiladi. O'chirish tekislashtiruvchi kondansatör variantini o'z ichiga oladi, lekin bu muhim emas. Men 16v ga teng 2200uF ishlatardim (bu haddan tashqari ko'p, lekin men ularni qo'llarimga topshirganman).

Ko'rsatkichli LEDlar va rezistorlar

O'n ikkita sariq chiqish ko'rsatkichli LED va bitta qizil quvvat holati LED mavjud. Qizil rangli LED bilan to'g'ri oqim cheklovchi LEDni ishlatganingizga ishonch hosil qiling, meniki 3,2v oldinga kuchlanish va 20mA oldinga oqim, shuning uchun men 470Ω rezistorni tanladim (12v kirish oqimi asosida). Agar siz LED uchun to'g'ri rezistorni qanday tanlashni bilmasangiz, ushbu kalkulyator ustasini tekshiring.

Siz o'n ikkita sariq indikatorli LEDlarning har birida rezistorlar yo'qligini payqagan bo'lishingiz mumkin. PCBda joyni tejashni xohlaganim uchun, men 12V kuchlanishli o'rnatilgan rezistorli LEDlarni ishlatishni tanladim.

Harakatni ishga tushirish (PIR sensori) va bekor qilish

Zanjirda harakatlanish tetiği varianti mavjud. U tortishish qarshiligidan foydalanadi, shuning uchun signal pimi (PCBda AL deb yozilgan) pastga tushganda, u harakatni qo'zg'atadi. Agar siz raqamli bezakni ijro etishni harakatga keltirishni xohlasangiz, bu juda foydali bo'ladi.

O'chirish, shuningdek, tetikni bekor qilishni o'z ichiga oladi. Qachon bekor qilish yopiq holatda bo'lsa, u kirishni erga bog'laydi, bu sizga qo'lda harakatni ishga tushirishga imkon beradi. Kalit yoki "o'tish moslamasi" bilan ikkita pinli bekor qilish sarlavhasidan foydalaning.

3 -qadam: Raspberry Pi -ni sozlash

Raspbian -ni o'rnatish

Raspberry Pi -ni o'rnatishni boshlash uchun siz MicroSD kartangizni Raspbian tasviri bilan tayyorlashingiz kerak. Oxirgi rasmni bu yerdan yuklab oling (Raspbian Stretch yozish paytida eng so'nggi versiya edi).

MicroSD kartangiz tayyor bo'lganda, uni Pi -ga joylashtiring va quvvatni yoqing. Ehtimol, bu vaqtda siz televizor, klaviatura va sichqonchani ulashingiz kerak bo'ladi. Odatiy bo'lib, Pi GUI ish stoliga yuklanishi kerak, men sizga Pi -da sana va vaqt zonasini to'g'ri o'rnatishni maslahat beraman, ehtimol Wi -Fi tarmog'iga ulanishni xohlayman.

Shu nuqtada men odatda SSH aloqasi yoqilganligiga ishonch hosil qilaman, shuning uchun men PuTTy orqali tarmoq orqali Pi terminaliga kira olaman, keyin GUI ish stoli o'rniga sukut bo'yicha CLI (buyruq qatori interfeysi) ni yuklashni o'rnatdim. sizga bog'liq.

Eslatma: Ushbu yo'riqnomada siz Raspberry Pi bilan allaqachon tanishsiz deb taxmin qilinadi, aks holda siz o'z muhitingizga operatsion tizim tasvirlarini o'rnatish bo'yicha rasmiy Raspberry Pi qo'llanmasiga amal qilishingiz mumkin: Windows, MacOS, Linux.

Maslahat: Agar siz Raspberry Pi uchun mutlaqo yangi bo'lsangiz, men sizga bu Instructables sinfini ko'rib chiqishni maslahat beraman.

Sizning Pi Raspbian bilan ishlay boshlagach va asosiy sozlash tugallangach, siz uni audio va videoni ijro etishni qo'llab-quvvatlaydigan raqamli dekoratsiya pleyeri sifatida ishlashga tayyormiz. Shuni esda tutingki, agar siz ikkita Raspberry Pi -ni ikkilamchi ijro etish uchun ishlatayotgan bo'lsangiz, bu qadamlarning barchasini ikkinchi Pi -da takrorlashingiz kerak bo'ladi.

Python uchun OMXPlayer-Wrapper

Raqamli bezatish videolarini ijro etish uchun biz OMXPlayer -dan foydalanamiz. Bu bir qancha keng tarqalgan video formatlarda yuqori aniqlikdagi videolarni (shu jumladan HD) qo'llab-quvvatlaydi. Garchi OMXPlayer Raspbian-da "qutidan tashqarida" o'rnatilgan bo'lsa-da, biz yaratadigan Python-ning maxsus skriptlari bilan yaxshi ishlashi uchun sizga OMXPlayer-Wrapper-ni o'rnatish kerak bo'ladi.

Qoplamani o'rnatishdan oldin, tizim paketlarini yangilashni tavsiya qilaman. CLI terminalidan quyidagi buyruqlarni bajaring (buning uchun Pi Internetga ulangan bo'lishi kerak):

Tizim paketlari ro'yxatini yangilang:

sudo apt-get yangilanishi

O'rnatilgan barcha paketlarni so'nggi versiyalarga yangilang:

sudo apt-get dist-upgrade

Yangilanish paketlarini yuklab olish uchun bo'sh joyni tozalang:

sudo apt-get clean

Keyin siz OMXPlayer-Wrapper-ni o'zi yuklab olishni xohlaysiz. Buning uchun Internetga ulangan Pi bilan CLI terminalidan quyidagi buyruqni bajaring:

OMXPlayer-Wrapper-ni o'rnating:

sudo python3 -m pip omxplayer -wrapper -ni o'rnating

Omxplayer-wrapper haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun bu yerdagi hujjatlarni ko'rib chiqing.

Maslahat: Agar siz OMXPlayer-Wrapper yordamida videoni ijro etishda DBUS ulanish xatolariga duch kelsangiz, quyidagi buyruq bilan python3-dbus-ni o'rnatib ko'ring:

sudo apt-get install python3-dbus

Boshqa sozlamalar va sozlamalar

Standart ovoz chiqishi

Raspberry Pi HDMI yoki 3,5 mm raz'em orqali audio ijro etishni qo'llab -quvvatlaydi. Ammo, agar Pi ulangan HDMI qurilmasi ovozni qo'llab -quvvatlayotganini aniqlasa, u HDMI qurilmasi uchun standart bo'ladi. Agar men kabi sizda audio moslamali HDMI qurilmasi bo'lsa, lekin siz uning ovozini 3,5 mm raz'emga o'rnatishni xohlasangiz, Pi -dagi config.txt fayliga quyidagi qatorni qo'shish orqali majburlashingiz mumkin:

hdmi_ignore_edid_audio = 1

Konsol chiqishini bo'sh qilib o'rnating

Agar siz Pi -ning video chiqishi yuklangandan so'ng konsol ekranini ko'rsatishni xohlamasangiz, Pi -dagi /boot/cmdline.txt faylining oxiriga quyidagilarni qo'shib, konsolni bo'sh qilib sozlashingiz mumkin. E'tibor bering, bu yadro buyrug'i parametri va bitta matn satrida bo'lishi kerak:

konsol bo'sh = 0