Ledboard Pi: 5 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Ledboard Pi-scherm is het resultaat van jarenlange ervaringen, leren en ontwikkeling; maar ook het resultaat van het hebben van de juiste tools (hardware, software, firmware) op dit juiste moment: Raspberry Pi 4 (met Raspberry Pi 3 werkt ook) met zijn snelheid, geheugen en draadloze capaciteit, het prachtige project Raspberry Pi LED Matrix Display gebaseerd op de rpi-rgb-led-matrix en rpi-fb-matrix-bibliotheken (voor het aansturen van veel commerciële RGB LED-panelen via GPIO) om de video-uitgang van de Raspberry Pi weer te geven op een groot RGB LED-matrixscherm (voor dit instructable is de resolutie 96x64 met 6 sparkfun 32x32 panelen). Dit alles wordt bestuurd met een GUI-toepassing die is geprogrammeerd met behulp van lazarus ide op een zeer lichte openbox-desktop die is geïnstalleerd op een Raspbian Buster Lite-afbeelding en ten slotte laat zien wat uw verbeeldingskracht kan programmeren: een multi-sportscorebord, een digital signage of een videospeler; er zijn geen grenzen. Dit project, bestuurd door elke computer, kan VNC Viewer draaien, omdat de VNC Server ook is geïnstalleerd op Rasbian Buster Lite van Raspberry Pi 4.

Vanaf morgen zal ik proberen om elke stap in detail uit te leggen om dit project te laten werken.

Benodigdheden

Voor dit project hebben we nodig:

Hardware

1. Eén Raspberry Pi 3 of beter, Raspberry Pi 4 met zijn 5V 2,5 A-voeding
2. Een Electrodragon RGB LED Matrix Panel Drive Board voor Raspberry Pi
3. Zes 32x32 RGB LED-panelen van Sparkfun
4. Eén 40A 5v-voeding
5. Eén rechthoekig aluminium frame van 3 meter 82,5 mm x 38 mm
6. Eén snede acrylaat maat B 576 mm x H 384 mm
7. Eén stuk gepolariseerde film

Software

1. hezeller rpi-rgb-led-matrix bibliotheek
2. Adafruit rpi-fb-matrix bibliotheek
3. Raspbian buster lite of realtimepi-buster-lite afbeeldingen
4. Open doos
5. Voor controle pc/laptop/Raspberry Pi 3 of 4, Real VNC Viewer voor Windows of Linux of Raspbian
6. Lazarus IDE voor raspbian buster lite
7. Leboard Pi-applicatie

wordt vervolgd…

Stap 1: Raspberry Pi 3/4 OS-dingen instellen

Zodra we de hardware-onderdelen hebben, moeten we de OS-dingen krijgen:

Eerst moeten we het besturingssysteem voor Raspbian 3/4 krijgen. in mijn geval besluit ik om realtime buster lite te gebruiken; maar je kunt ook de Raspbian Buster Lite-versie gebruiken. Vervolgens moet u deze afbeelding naar een micro SD-kaart overbrengen met balenaEtcher.

Vervolgens moeten we een HDMI-scherm en een usb-toetsenbord aansluiten en een cat5-netwerkkabel aangesloten op

Raspberry Pi 3/4 RJ45; dus we kunnen de Raspberry Pi 3/4 IP zoeken om de eerste installatie te maken: netwerk-IP, bedraad en draadloos. Ik gebruikte de geavanceerde ip-scanner. Activeer nu via raspi-config de SSH-server om op afstand verbinding te maken met Putty om de rest van de Ledboard Pi-configuratie te voltooien.

Nu gaan we in de Lite-versie een lichte desktopomgeving installeren met openbox

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

Installeer vervolgens lightdm (Login manager)

sudo apt-get install lightdm

Activeer realvncserver vanuit raspi-config

sudo raspi-config > Interface-opties > vncserver > activeer vncserver

Hier, zodra de vnceserver is geactiveerd, gaan we VNC Viewer gebruiken. Hierin is het bureaublad dat in de verbinding moet worden geconfigureerd 0, ex. Als IP 192.168.100.61 is, is de verbinding "192.168.100.61:0"

We hebben een koppeling nodig tussen de besturingscomputer/laptop en de Ledboard Pi, dus samba moet worden geïnstalleerd voor het overbrengen van broncode, bestanden, afbeeldingen, video's, enz

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

Zorg ervoor dat uw gebruiker de eigenaar is van het pad dat u probeert te delen via Samba

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

Neem een kopie van het originele samba-share-bestand

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

Bewerk het samba-configuratiebestand

sudo nano /etc/samba/smb.conf

Laat werkgroep als WERKGROEP (of noem het zoals je wilt)

#wins-ondersteuning = nee

om steun te winnen = ja

Vervolgens ….

#Dit is de naam van de gedeelde map die wordt weergegeven als u bladert

[ledboardpi] comment = ledboardPi share folder path = /home/pi/Share create mask = 0775 directory mask = 0775 read only = no browseable = ja public = ja force user = pi only guest = no

Nu hebben we vanaf een andere computer toegang tot de map "home/pi/share" in /home/pi path.

Om het bestandssysteem te beheren met behulp van een gui-app, gaan we pcmanfm installeren

sudo apt-get install pcmanfm

Stap 2: Downloaden, instellen en uitvoeren van RGB LED-paneel benodigde bibliotheken

Installeer eerst de vereisten

sudo apt-get update

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

Download en compileer vervolgens hzeller rpi-rgb-led-matrix

wget

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

Download en installeer ook rpi-fb-matrix

U moet deze repository klonen met de recursieve optie, zodat de benodigde submodules ook worden gekloond. Voer deze opdracht uit:

git clone --recursive

maken

Opmerking: vervang de rpi-rgb-led-matrix-bibliotheek die vroeg is gedownload in de map rpi-fb-matrix

Nu gaan we die bibliotheken testen, onthoud, rpi-fb-matrix hangt af van rpi-rgb-led-matrix

cd rpi-fb-matrix

cd rpi-rgb-led-matrix 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 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="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-mapping=" regular" --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

Loopt allemaal prima.

Nu, de rpi-fb-matrix-bibliotheek. Dit toont een deel (96x64) van het scherm in op RGB LED-panelen gebaseerde Ledboard Pi

cd /home/pi/rpi-fb-matrix

ONTHOUD, kopieer de laatste versie van de rpi-rgb-led-matrix bibliotheek naar de rpi-fb-matrix map. ERG BELANGRIJK

schoon maken

Maak alle

Die laatste commando's, voor zowel rpi-fb-matrix als rpi-rgb-led-matrix bibliotheken…..

Voor de rpi-fb-matrix is een correcte configuratie van matrix.cfg nodig (ik hernoemde davenew.cfg voor deze instructable), lees, analyseer voor aangepaste projecten met een ander aantal RGB LED-panelen…

Configuratie LED-matrixweergave // Definieer de volledige breedte en hoogte van het scherm in pixels. // Dit is de _total_ breedte en hoogte van de rechthoek gedefinieerd door alle // geketende panelen. De breedte moet een veelvoud zijn van de paneelpixelbreedte (32), // en de hoogte moet een veelvoud zijn van de paneelpixelhoogte (8, 16 of 32). display_width = 96; display_height = 64; // Definieer de breedte van elk paneel in pixels. Dit moet altijd 32 zijn (maar kan // in theorie worden gewijzigd). paneelbreedte = 32; // Definieer de hoogte van elk paneel in pixels. Dit is meestal 8, 16 of 32. // OPMERKING: Elk paneel in het display moet dezelfde hoogte hebben! Je kunt bijvoorbeeld geen // 16 en 32 pixel hoge panelen mixen. paneelhoogte = 32; // Definieer het totale aantal panelen in elke keten. Tel op hoeveel // panelen met elkaar zijn verbonden en vul die waarde hier in. Als u // meerdere parallelle ketens gebruikt, telt u ze allemaal apart op en kiest u de grootste //-waarde voor deze configuratie. ketenlengte = 3; // Definieer het totale aantal parallelle ketens. Als u de Adafruit HAT gebruikt, kunt u // maar één ketting hebben, dus blijf bij de waarde 1. De Pi 2 kan maximaal // tot 3 parallelle kettingen ondersteunen, zie de rpi-rgb-led-matrix-bibliotheek voor meer informatie: // https://github.com/hzeller/rpi-rgb-led-matrix#chaining-parallel-chains-and-coordinate-system parallel_count = 2; // Configureer elk LED-matrixpaneel. // Dit is een tweedimensionale array met een vermelding voor elk paneel. De array // definieert het raster dat het scherm zal onderverdelen, dus bijvoorbeeld een 64x64 formaat // scherm met 32x32 pixelpanelen zou een 2x2 array van paneelconfiguraties zijn. // // Voor elk paneel moet u de volgorde instellen waarin het zich binnen zijn keten bevindt, dwz het // eerste paneel in een keten is volgorde = 0, het volgende is volgorde = 1, enz. U kunt // ook een rotatie voor elk paneel om rekening te houden met veranderingen in de oriëntatie van het paneel // (zoals bij het 'slingeren' van een reeks panelen van begin tot eind voor kortere draadlengtes). // // De onderstaande configuratie definieert bijvoorbeeld deze rasterweergave van panelen en // hun bedrading (beginnend vanaf het paneel rechtsboven en slingerend naar links, omlaag en // rechts naar het paneel rechtsonder): // _ _ _ / / | Paneel | | Paneel | | Paneel | // | volgorde = 2 |<=| volgorde = 1 |<=| volgorde = 0 |<= Ketting 1 (van Pi) // | roteren = 0 | | roteren = 0 | | roteren = 0 | // |_| |_| |_| // _ _ _ // | Paneel | | Paneel | | Paneel | // | volgorde = 2 |<=| volgorde = 1 |<=| volgorde = 0 |<= Ketting 2 (van Pi) // | roteren = 0 | | roteren = 0 | | roteren = 0 | // |_| |_| |_| // // Merk op dat de ketting rechtsboven begint en naar beneden slingert // rechts. De volgorde van elk paneel wordt ingesteld als zijn positie langs de ketting, // en rotatie wordt toegepast op de onderste panelen die worden omgedraaid ten opzichte van // ten opzichte van de panelen erboven. // // Niet weergegeven, maar als u parallelle ketens gebruikt, kunt u voor elk item // in de panelenlijst een 'parallel = x;' specificeren optie waarbij x de ID is van een parallelle //-keten (0, 1 of 2). panelen = (({ volgorde = 2; roteren = 0; parallel=0; }, { volgorde = 1; roteren = 0; parallel=0;}, { volgorde = 0; roteren = 0; parallel=0;}, { order = 2; roteren = 0; parallel=1; }, { order = 1; roteren = 0; parallel=1;}, { order = 0; roteren = 0; parallel=1;})) // Standaard wordt de rpi-fb-matrix tool zal het scherm verkleinen en verkleinen // aanpassen aan de resolutie van de weergavepanelen. U kunt in plaats daarvan echter // een specifieke pixel-perfecte kopie van een deel van het scherm pakken door de x, y // schermpixelcoördinaten hieronder in te stellen. Een rechthoek met de exacte grootte van de display // (d.w.z. display_width x display_height pixels) wordt gekopieerd van het scherm // beginnend bij de opgegeven x, y-coördinaten. Geef hier commentaar op om // dit bijsnijdgedrag uit te schakelen en in plaats daarvan het scherm te verkleinen naar de matrixweergave. crop_origin = (0, 0)

Stap 3: Ledboard Pi GUI-toepassing compileren, instellen en testen

We hebben een programmeer-IDE nodig om een GUI-toepassing (Ledboard Pi) te maken. Vervolgens kies ik "Lazarus IDE" die erg lijkt op Delphi/C++ Builder die ik in Windows OS gebruikte

sudo apt-get install lazarus-ide

Eenmaal geïnstalleerd, voert u gewoon uit:

lazarus-idee

Open het Ledboard Pi-project en compileer vervolgens om de Ledboard Pi-toepassing te krijgen. Voordat u deze applicatie opent, maakt u een map met de naam LEDBOARD_APP in het pad /home/pi en kopieert u vervolgens de Ledboard Pi-toepassing hiernaar toe

Nu gaan we een link toevoegen aan het rechtsklikmenu van de openbox. Hoe, we hebben het obmenu nodig, ook xterm met behulp van Putty-link, dus:

sudo apt-get install obmenu xterm

Nu kunnen we de terminal en het obmenu gebruiken in het vncviewer-venster:

1. Bel xterm vanuit het rechtsklikmenu
2. Open obmenu van xterm

Nieuw item toevoegen: Ledboard Pi

1. Kies Nieuw item
2. noem het Ledboard Pi
3. voer sudo nice uit -n -15 /home/pi/LEDBOARD_APP/LEDBOARD

• Download de "horn. WAV", kopieer deze vervolgens met behulp van de aan het netwerk gekoppelde samba-locatie "\ledboardpi\ledboardpi\" en hernoem deze naar de realtimePi-omgeving als "horn.wav". Dit bestand, eenmaal hernoemd, moet worden gekopieerd naar de map /home/pi.
• Klaar, je moet Ledboard Pi net zo goed kunnen gebruiken als je in video's en afbeeldingen ziet.

Stap 4: Installeren en instellen van de WiFi-hotspot

Dit project is ontworpen om te worden uitgevoerd met behulp van realvnc-viewer vanaf een laptop die draadloos is verbonden met de Raspberry Pi 3/4. Dit is dus de laatste stap om het aan de gang te krijgen en "hasta la vista baby" te zeggen tegen de bedrade nachtmerrie.

Software-installatie

sudo apt-get update

sudo apt-get install hostapd isc-dhcp-server

DHCP server

Wees verstandig en maak altijd een back-up van de standaardconfiguratie

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

Bewerk het standaard configuratiebestand

sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

Geef commentaar op de volgende regels…

optie domeinnaam "voorbeeld.org";

optie domeinnaamservers ns1.example.org, ns2.example.org;

lezen:

#optie domeinnaam "voorbeeld.org";

#optie domeinnaamservers ns1.voorbeeld.org, ns2.voorbeeld.org;

… en verwijder commentaar op deze regel

#gezaghebbend;

… lezen:

gezaghebbend;

… scroll naar beneden in het bestand en schrijf de volgende regels:

subnet 192.168.42.0 netmasker 255.255.255.0 {

bereik 192.168.42.10 192.168.42.50; optie broadcast-adres 192.168.42.255; optierouters 192.168.42.1; default-lease-tijd 600; max-leasetijd 7200; optie domeinnaam "lokaal"; optie domeinnaamservers 8.8.8.8, 8.8.4.4; }

Laten we wlan0 instellen voor statische IP

Sluit het eerst af…

sudo ifdown wlan0

… bewaar het veilig en maak een back-upbestand:

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

…bewerk het netwerkinterfacebestand:

sudo nano /etc/network/interfaces

… bewerk dienovereenkomstig om te lezen:

bronmap /etc/network/interfaces.d

auto lo iface lo inet loopback iface eth0 inet dhcp allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet statisch adres 192.168.42.1 netmask 255.255.255.0 post-up iw dev $IFACE zet power_save uit

…sluit het bestand en wijs nu een statisch IP-adres toe

sudo ifconfig wlan0 192.168.42.1

Gedaan…

Hostapd

Maak een bestand aan en bewerk het:

sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf

Wijzig ssid met een naam naar keuze en wpa_passphrase naar een WiFi-authenticatie

interface=wlan0

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

Laten we de netwerkadresvertaling configureren

Maak een back-upbestand

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

bewerk het configuratiebestand

sudo nano /etc/sysctl.conf

… verwijder commentaar of voeg onderaan toe:

net.ipv4.ip_forward=1

# …en activeer het onmiddellijk:

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

… de iptables aanpassen om een netwerkvertaling te maken tussen eth0 en de wifi-poort wlan0

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

sudo iptables -A FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state --state GERELATEERD, GEVESTIGD -j ACCEPTEREN sudo iptables -A FORWARD -i wlan0 -o eth0 -j ACCEPTEREN

… zorg ervoor dat dit gebeurt bij opnieuw opstarten door runnig

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

…en opnieuw bewerken

sudo nano /etc/network/interfaces

…aan het einde toevoegen:

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

Ons bestand /etc/network/interfaces ziet er nu als volgt uit:

bronmap /etc/network/interfaces.d

automatisch uitschakelen

iface lo inet loopback allow-hotplug eth0 iface eth0 inet statisch adres 192.168.100.61 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.100.1 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet statisch adres 192.168.42.1 netmask 255.255.255.0 netwerk 255.255.255.0 netwerk 255.255.255.0 netwerk 192.168.42.0 broadcast 192-168. directory /etc/network/interfaces.d

Laten we ons toegangspunt testen door het volgende uit te voeren:

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

Je hotspot is actief: probeer er verbinding mee te maken vanaf een computer of smartphone. Wanneer u dit doet, zou u ook wat logactiviteit op uw terminal moeten zien. Als je tevreden bent, stop dan met CTRL+C

Laten we alles opschonen: sudo service hostapd start sudo service isc-dhcp-server start

…en zorg ervoor dat we up and running zijn:

sudo-service hostapd-status

sudo-service isc-dhcp-serverstatus

… laten we onze daemons configureren om te starten tijdens het opstarten:

sudo update-rc.d hostapd inschakelen

sudo update-rc.d isc-dhcp-server inschakelen sudo systemctl ontmasker hostapd sudo systemctl ontmaskeren isc-dhcp-server

… herstart de pi

sudo reboot

Je zou nu in staat moeten zijn om je pi WiFi te zien, er verbinding mee te maken en er toegang toe te krijgen tot internet. Ter vergelijking: het streamen van 4k-video's verbruikt ongeveer 10% van de pi-CPU, dus gebruik het dienovereenkomstig.

Als een bonus, als je wilt controleren wat er op je wifi-hotspot gebeurt, bekijk dan het logbestand:

staart -f /var/log/syslog

Stap 5:

De zaak.

Ontwerp

Voor dit deel heb ik het Sketchup 3D-ontwerpprogramma gebruikt. Ledboard Pi aluminium behuizing 3D-ontwerp

Hiervoor gebruikte ik gewone rechthoekige 82,5 mm x 38 mm aluminium profielen, enkele hoeken en enkele schroeven. De steun is opgericht door mijn moeder op straat, verspild. Hij heeft wielen zoals op de foto's te zien is.