Pumpkin Pi Digital Decoration Controller: 5 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Саламатсыздарбы, мен сизди Pumpkin Pi менен тааныштырайын. Жөнөкөй сөз менен айтканда, он эки программалоочу чыгышы бар Raspberry Pi үчүн I/O контроллери, бирок кичине hocus-pocus (же Python коду сизге жана мага) аудио жана жарык менен эки видео чыгууну сунуштаган санариптик жасалгалоо контроллери болуп калат. FX видео менен шайкештирилген.

BackgroundLast Halloween Мен жакында эле AtmosFXтин Digital Decorations ачып, Witching тематикалык терезе дисплейин түзүүнү чечтим, аларды жакшы колдонууга жана дисплейиме киргизүүгө шыктандым.

Мага видеолор кокусунан бири -бирине дал келбей туруп, эки башка дисплейде (телевизор жана проектордо) эки видео ойнотмо тизмесин кезек менен ойнотуу керек болчу. Мен ошондой эле атмосферага кошуу үчүн жарыктандыруу FXти киргизгим келди.

Бул Хэллоуин долбоорунан шыктандырылгандыктан, мен Pumpkin Pi деген аталыш абдан ылайыктуу экенин сездим. Бул төмөнкүлөрдү кылууга багытталган:

• 12x жеке LED (же 4x RGB тилкелери) чейин 12x программалоочу чыгуулар аркылуу көзөмөлдөңүз
• Өзүнүн тышкы электр энергиясы менен 12в иштөө
• 3x 4 квадрат NPN транзистордук массивдер 1 Амп туташуу үчүн бир токту колдойт
• Ойнотууну жана аракеттерди иштетүүчү PIR / кыймыл сенсорунун мүмкүнчүлүгүн кошуңуз
• Raspberry Piнин видео мүмкүнчүлүктөрүн колдонуу менен видео жана аудио ойнотуу
• Эки видеону бир убакта же кезектешип ойнотууга болот, анткени Pis программаланган аракеттерди иштетүү жана керексиз видеолордун бири -бирине дал келбеши үчүн GPIOдору аркылуу байланышкан.
• FX жарыгын видео ойнотууга шайкештештирүү
• Камтылган LEDлар жеке чыгуу статусун көрсөтүү үчүн

Сиз ошондой эле ашкабакты бир Raspberry Pi менен бөлүштүрүү тактасы катары колдоно аласыз жана дагы эле LEDларды, моторлорду, релейлерди ж.

Эскертүү: Мен Хэллоуин дисплейимде Ашкабак Пи кантип колдонгонумду көргүңүз келеби? Менин Witching Hour Halloween Display Instructable текшерип көрүңүз.

1 -кадам: Сизге керектүү нерселер

Pumpkin Pi кайра түзүү үчүн сизге төмөнкү инструменттер жана компоненттер керек болот:

Куралдар

• Кандооч
• Мультиметр
• Сым кескичтер
• Бурагыч (мен терминалдык блокторум менен кичинекей жалпак пышакты колдондум)
• Бургулоо жана бургулоо биттери (мен 0.7мм жана 1.0мм карбиддик биттерди колдондум)
• PCB этчирлөөчү комплект

Компоненттер

• 1x Copper PCB Board (102mm X 70mm болжол менен)
• 14x 1kΩ резисторлор
• 2x 10kΩ резисторлор
• 1x 4k7Ω каршылыгы
• 1x Конденсатор (Милдеттүү эмес)
• 1x Кызыл 5мм LED жана ылайыктуу учурдагы чектөөчү резистор
• 12x Сары 5мм диоддору 12в камсыздоо үчүн интегралдык каршылыгы менен
• 3x ULN2074B Quad NPN Дарлингтон жуп транзистор массивдери
• 3x 16-жолу IC розеткасы
• 1x DC Jack
• 1x 2-Way Header
• 2x 40-Pin 2x20 Эркек баш
• 7x 3-Way 5mm Vertical PCB Mount Screw Terminal Block
• 1x PIR сенсор (милдеттүү эмес)

Raspberry Pi

Сизге Raspberry Pi (же эки) керек болот, Пиди колдонуу үчүн керектүү нерселердин баары. Бул Pi энергия менен камсыздоону, MicroSD картасын жана Raspbian программасын камтыйт. Мыкты видео аткаруу үчүн мен Raspberry Pi 3 сунуштайт элем.

Видеону ойнотуу үчүн биз OMXPlayerди OMXPlayer-Wrapper менен колдонобуз (бирок бул тууралуу кийинчерээк!).

Эскертүү: Бул Нускамада сизде электроника, ширетүү, ПХБ өндүрүү жана Raspberry Pi боюнча бир аз тажрыйбаңыз же жумушчу билимиңиз бар деп болжолдонот. Эгерде сиз бул көндүмдөрдүн бирин биринчи жолу колдонуп жатсаңыз, мен сизге төмөнкү ресурстардын айрымдарын карап чыгууну сунуштайт элем:

• Электроника классы. Баштоо боюнча колдонмону камтыйт жана ширетүү жана негизги компоненттер сыяктуу нерселерди камтыйт.
• PCB ASCAS тарабынан көрсөтмө берүү. Бул жерде колдонулган тонерди өткөрүп берүү техникасын камтыйт.
• Эгерде сиз Электрондук такталар менен андан ары кеткиңиз келсе, Circuit Board Дизайн классына көңүл буруңуз.
• Raspberry Pi класс. Raspberry Pi жөнүндө билип алыңыз, кантип орнотууну жана аны кантип колдонууну үйрөнүңүз.

2 -кадам: Электроника

Circuit түзүү

Сизге керек болгон биринчи нерсе - сиздин схемаңызды түзүү. Аны кайра өндүрүүнүн эң оңой жолу-тиркелген басып чыгаруучу схема PDF менен тонерди которуу ыкмасын колдонуу менен ПХБны даярдоо. Эгерде сиз буга чейин аракет кылбасаңыз, анда бул сиз ойлогондон алда канча оңой жана баштоо үчүн сизге бир нече нерселер гана керек. Мен ар дайым DIY ылайыкташтырылган схемасын сунуштайм (PCB жасоо) ASCAS тарабынан үйрөтүлөт.

Эскертүү: Мен ошондой эле мен DesignSpark менен түзгөн ПХБ дизайн файлын коштум.

ПХБдагы бардыгын чогултуу үчүн сизге ширетүүчү темир жана кээ бир негизги ширетүү жөндөмдөрү керек болот, эгерде сиз жаңы болсоңуз, анда ширетүү боюнча көптөгөн көрсөтмөлөр бар, жакшы Instructables Electronics классы дагы бар!

Эгерде ПКБ жасоо процесси сиз үчүн болбосо, аны стрипте (vero) же нан тактасында кайра түзө аласыз (мен жогоруда көрсөтүлгөн сүрөттө көрсөтүлгөндөй, менин прототипимди тактага койдум). Менин прототипимде мен жеке NPN дарлингтон жуп транзисторлорун колдонуп, транзистордук массивдерге карама -каршы эмесмин. (интегралдык схема).

Бул кантип иштейт

Бул, негизинен, Piнин GPIO казыктарынын он экисин NPN darlington түгөй транзисторлоруна (үч транзистордук массив түрүндө) туташтырган Pi үчүн бөлүштүрүү тактасы. Тиешелүү Pi чыгарылышы жогору болгондо, ал транзисторду схеманы аягына чыгаруу үчүн которот.

Дагы эки GPO казыгы бар, алар эки Pisти триггер катары иштөөчү резисторлор аркылуу бириктирет (бул тууралуу кийинчерээк "Pi программизациялоо" кадамында).

Ал кантип иштейт

Pumpkin Pi өзүнүн тышкы 12в электр булагынан иштейт. Транзисторлорду колдонуу менен мен ал 1.75 Амперге чейин чыгарууга жөндөмдүү (же бул учурда винттик терминалдарды тандаганым үчүн 1 Ампер). Pis өзүнүн Pi энергия булактары аркылуу иштейт, Pumpkin Pi Pi транзисторлорун алмаштыруу үчүн гана колдонулгандыктан, Piнин кубаттуулугуна өтө аз талап коет. Район тегиздөөчү конденсаторду камтыйт, бирок бул маанилүү эмес. Мен 16v менен бааланган 2200uF колдондум (бул ашыкча, бирок мен аларды колума алдым).

LED көрсөткүчтөрү жана резисторлор

Он эки сары чыгаруу индикатору жана бир кызыл кубат абалынын LEDы бар. Туура учурдагы чектөөчү LEDди кызыл статусуңуз менен колдонууну унутпаңыз, меники 3.2v алдыга чыңалууга жана 20mA алдыга токко ээ, ошондуктан мен 470Ω каршылыгын тандап алдым (12в киргизүү токунун негизинде). Эгерде сиз LED үчүн туура резисторду кантип тандоо керектигин билбесеңиз, анда бул калькулятордун устасын карап көрүңүз.

Сиз он эки сары индикатордун ар биринин схемасында эч кандай резистор жок экенин байкагандырсыз. Мен ПКБда мейкиндикти үнөмдөөнү каалаганым үчүн, 12в менен камсыз кылуу үчүн интегралдык каршылыгы бар диоддорду колдонууну тандадым.

Motion Trigger (PIR сенсор) жана жокко чыгаруу

Район кыймыл триггеринин вариантын камтыйт. Бул тартылуучу каршылыкты колдонот, ошондуктан сигналдык пин (PCBде AL деп белгиленген) төмөндөгөндө, ал аракетти козгойт. Бул сиздин санариптик жасалгаңыздын ойнотулушу кыймылдын активдештирилишин кааласаңыз пайдалуу болот.

Районго ошондой эле триггерди жокко чыгаруу кирет. Кайра кароо жабык абалда болгондо, бул иш -аракеттерди кол менен ишке киргизүүгө мүмкүндүк берип, кирүүнү жерге байланыштырат. Коммутатор же "секиргич" менен эки-пин жокко чыгаруу башын колдонуңуз.

3 -кадам: Raspberry Pi орнотуу

Raspbian орнотуу

Raspberry Pi орнотууну баштоо үчүн сиз Raspbian сүрөтү бар MicroSD картаңызды даярдооңуз керек. Акыркы сүрөттү бул жерден жүктөп алыңыз (Raspbian Stretch жазуу учурунда эң акыркы версия болгон).

MicroSD картаңыз даяр болгондо, аны Pi'ге салып, күйгүзүңүз. Сиз, балким, ушул учурда туташкан сыналгы, клавиатура жана чычканды каалайсыз. Демейки боюнча, Pi GUI рабочий операциялык тутумуна жүктөлүшү керек, мен сизге Pi күнүңүзгө туура убакытты жана убакыт алкагын орнотууну сунуш кылам жана WiFiңызга туташыңыз.

Бул жерде мен адатта SSH туташуусу иштетилгенин текшерип турам, ошондуктан PuTTy аркылуу тармак аркылуу Pi терминалына кире алам, андан кийин GUI столунун ордуна демейки боюнча CLIге (командалык сап интерфейси) жүктөлүүчү Pi орноттум, бирок бул сага көз каранды.

Эскертүү: Бул Instructable сиз Raspberry Pi менен мурунтан эле тааныш экениңизди болжолдойт, эгер андай болбосо, анда сиздин чөйрөңүзгө операциялык тутумдун сүрөттөрүн орнотуу үчүн расмий Raspberry Pi көрсөтмөсүн ээрчип алсаңыз болот: Windows, MacOS, Linux.

Кеңеш: Эгерде сиз Raspberry Pi үчүн таптакыр жаңы болсоңуз, анда мен сизге бул Instructables классына кайрылууну сунуштайм.

Сиздин Pi Raspbian менен иштей баштаганда жана негизги орнотуу аяктагандан кийин, сиз аны аудио жана видеону ойнотууну колдогон Digital Decoration оюнчусу катары иштөөгө даярсыз. Эсиңизде болсун, эгер сиз эки Raspberry Pi'ди кош ойнотуу функциясын колдонуп жатсаңыз, бул кадамдардын бардыгын экинчи Piде кайталашыңыз керек болот.

Python үчүн OMXPlayer-Wrapper

Санарип жасалгалоо видеолорубузду ойнотуу үчүн биз OMXPlayer колдонобуз. Бул бир катар кеңири таралган видео форматтарында жогорку чечилиштеги видеолорду (анын ичинде HD) колдойт. OMXPlayer Raspbian "кутудан тышкары" менен коштолгонуна карабастан, аны биз түзө турган салт Python сценарийлери менен жакшы ойнош үчүн, OMXPlayer-Wrapper орнотушуңуз керек болот.

Каптама орнотуудан мурун мен тутумдун пакеттерин жаңыртууну сунуштайм. CLI терминалынан төмөнкү буйруктарды аткарыңыз (бул иштеши үчүн Пи интернетке туташкан болушу керек):

Тутумдун пакеттеринин тизмесин жаңыртыңыз:

sudo apt-get update

Бардык орнотулган пакеттериңизди акыркы версияларына жаңыртыңыз:

sudo apt-get dist-upgrade

Жаңыртуу пакеттерин жүктөө үчүн колдонулган мейкиндикти тазалаңыз:

sudo apt-get clean

Андан кийин сиз OMXPlayer-Wrapperдин өзүн жүктөп алууну каалайсыз. Бул үчүн, CLI терминалынан, интернетке туташкан Pi менен төмөнкү буйрукту аткарыңыз:

OMXPlayer-Wrapper орнотуу:

sudo python3 -m pip omxplayer -wrapper орнотуу

Omxplayer-wrapper жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн бул жердеги документтерди караңыз.

Кеңеш: OMXPlayer-Wrapper аркылуу видеолорду ойнотууда DBUS туташуу каталарына туш болсоңуз, python3-dbusты төмөнкү буйрук менен орнотуп көрүңүз:

sudo apt-get python3-dbus орнотуңуз

Башка Орнотуулар жана Твиттер

Демейки аудио чыгаруу

Raspberry Pi аудио ойнотууну HDMI же 3.5 мм джек аркылуу колдойт. Бирок, эгер Пи туташкан HDMI түзмөгү аудиону колдоорун аныктаса, ал демейки түрдө HDMI түзмөгүнө өтөт. Эгерде мен сыяктуу аудио жөндөмдүү HDMI түзмөгүңүз бар болсо, бирок анын ордуна 3.5мм уячасына үнүңүздүн чыгышын кааласаңыз, Pi'деги config.txt файлына төмөнкү сапты кошуу менен мажбурлай аласыз:

hdmi_ignore_edid_audio = 1

Консолдун Чыгышын Бош деп коюңуз

Эгерде сиз Piнин видео чыгуусу жүктөлгөндөн кийин консол экранын көрсөтүшүн каалабасаңыз, Piдеги /boot/cmdline.txt файлынын аягына төмөнкүлөрдү кошуу менен консолун бош кылып коюңуз. Бул ядро буйругунун параметри экенин жана тексттин бир сабында болушу керектигин эске алыңыз:

consoleblank = 0