Raspberry Pi:Введение. Подключение LCD дисплея к Raspberry Pi Raspberry pi 3 подключение дисплея 7
Кто бы мог подумать еще в 2010 году, что такое явление как "Raspberry Pi" обретет тысячи поклонников по всему миру.
Не смог пройти мимо и я. Сегодня я покажу на примере как подключать и использовать LCD (хотя аббревиатура уже включает в себя слово "дисплей" далее я будут все равно его использовать) совместно с Raspberry Pi.
Скажу сразу: статья ориентирована на тех, кто не первый раз сталкивается с Raspberry.
Пример подключения LCD дисплея к Raspberry Pi
На борту Raspberry Pi имеет особый разъем типа GPIO. К нему-то мы и подключим дисплей.
Выбор LCD дисплея
Для наших целей подойдет любой жидкокристаллический знакосинтезирующий (символьный) дисплей на базе микроконтроллера Hitachi HD44780U или его аналогов. LCD дисплеи бывают 8x2, 16x2, 4x20 и т.д. - строк на количество знаков. Их выпускает куча разных фирм - Winstar, МЭЛТ и другие.Для сборки прототипа я приобрел дисплей Winstar WH0802A-YYH-CT. Теперь нужно определиться с порядком соединения пинов на разъеме IDC с пинами на GPIO, плюс разобраться как мы подключим питание к нашему дисплею.Оказывается все просто! Вдокументации находим таблицу с распиновкой порта LCD дисплея для 4-х битного режима и дополняем ее следующим образом:
Где GND - это "минус", а +5V - "плюс" питания, которое мы берем все из того же GPIO разъема. Подписи GPIO - соответствуют... ну вы сами догадались)Данный дисплей имеет подсветку. Для ее включения достаточно подключить LEDA к +5V, а LEDK - к GND. !ВНИМАНИЕ! Для использования LCD дисплея в данной схеме ваш источник питания, который вы подключаете к Raspberry Pi, должен быть рассчитан на потребляемый ток, как минимум, 2А. !ВНИМАНИЕ!
Выбор и использование библиотек для работы с LCD дисплеем
Для работы с LCD дисплеем нам нужно написать программу. Делать это я буду на языке Си. Но для компиляции листинга нам потребуется загрузить набор библиотек. Мой выбор пал на пакет библиотекwiringPi , который был использован встатье . Сам пакет предназначен не только для подключения LCD дисплея.Процесс установки пакета описан насайте . Листинг "mylcd.c" с текстом программы я привожу ниже (по стандарту С99).
#include
В листинге нас особо интересует следующие функции:
1.wiringPiSetup()- функция для инициализации порта GPIO2.
lcdInit(int rows, int cols, int bits, int rs, int strb, int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7) - функция для инициализации LCD дисплея, где:* int rows - число строк дисплея (у нас 2)* int cols - число знаков в строке (у нас 8)* int rs - маппинг порта wiringPi на управляющий регистр дисплея RS (у нас 11)* int strb - маппинг порта wiringPi разрешающий регистр дисплея E (у нас 10)* int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7 - маппинг портов wiringPi на шину данных дисплея3.
lcdPrintf(int handle, char *message, …) - в качестве int handle передаем указатель на дисплей, * message - указываем в кавычках текст для вывода
Raspberry Pi - это дешёвый компьютер размером с кредитную карту, который подключается к монитору компьютера или телевизору и использует стандартную клавиатуру и мышь. Это умное маленькое устройство позволяет людям всех возрастов исследовать компьютер и учиться программировать на таких языках как Scratch и Python . Он способен делать все, что вы могли бы ожидать от настольного компьютера - от работы в Интернете и воспроизведения видео высокой четкости до составления таблиц, обработки текстов, и запуска игр.
Более того, Raspberry Pi может взаимодействовать с внешним миром, и используется в широком спектре цифровых проектов - от музыкального оборудования до метеорологических станций и чирикающих скворечников с инфракрасной камерой.
Краткое руководство
Необходимо
- SD-карта
- Рекомендуется SD-карта на 8ГБ 4 класса (если вы новичок, также рекомендуется купить SD-карту с предустановленным NOOBS). Можно купить карту с предварительно установленным NOOBS или скачать бесплатно со страницы загрузки .
- Дисплей и кабели подключения
- Любой HDMI/DVI монитор или телевизор должен работать в качестве дисплея для Raspberry Pi. Для достижения наилучших результатов, используйте HDMI, но и другие соединения доступны для старых устройств. Используйте стандартный кабель Ethernet для доступа в Интернет.
- Клавиатура и мышь
- Любая стандартная USB клавиатура и мышь будут работать с Raspberry Pi .
- Источник питания
- Используйте 5В источник питания с разъемом micro USB для питания Raspberry Pi . Желательно убедиться, что выбранный блок питания выдает 5В , из-за недостаточной мощность Raspberry Pi может вести себя странным образом ಠ_ಠ .
Не так важно, но полезно иметь
- Доступ в Интернет
- Чтобы обновить или скачать программное обеспечение, мы рекомендуем вам подключить Raspberry Pi к Интернету либо через сетевой кабель или адаптер Wi-Fi .
- Наушники
- Наушники с 3,5 мм разъемом будут работать с Raspberry Pi .
Подключении своего Raspberry Pi
Перед подключением чего либо к Raspberry Pi , убедитесь, что у вас есть все оборудование, указанное выше. Затем выполните следующие действия:
- В слот для SD-карты установите SD-карту;
- Далее, подключите клавиатуру и мышь в USB-порт Raspberry Pi ;
- Убедитесь, что ваш монитор или телевизор включен, и что вы выбрали правильный вход (например, HDMI 1, DVI, и т.д.);
- Затем подключите кабель HDMI от вашего Raspberry Pi к монитору или телевизору.
- Если вы собираетесь подключить Raspberry Pi к интернету, подключите сетевой кабель в сетевой порт рядом с портами USB, в противном случае пропустите этот шаг;
- Подключите блок питания к Raspberry Pi с помощью micro-USB разъема;
- Если вы впервые взяли в руки Raspberry Pi и используете SD-карту с дистрибутивом NOOBS, то вы должны будете выбрать операционную систему и настроить её. Следуйте руководству по NOOBS, чтобы сделать это.
Вход в систему на Raspberry Pi
- Как только Raspberry Pi завершит процесс загрузки, появится строка для входа в систему. Логин по умолчанию для Raspbian это pi и пароль raspberry . Обратите внимание, вы не увидите набираемые символы при вводе пароля. Это функция безопасности Linux .
- После того как вы успешно вошли в систему, вы увидите окно командной строки
pi@ raspberrypi~$
- Чтобы загрузить графический пользовательский интерфейс, наберите следующую команду
И нажмите клавишу ↵ Enter на клавиатуре.
Введение в Raspberry Pi
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.
/// пока не понятно куда воткнуть:D
/// и статья в процессе обработки:P
Это руководство, в котором будут описаны азы работы с Raspberry Pi .
Введение и главные вопросы
Если вы хотите купить Pi и/или аксессуары к ней, и ищете совета, то можете поискать его в этом иллюстрированном руководстве покупателя .
Кроме того, вебсайте компании-производителя можно найти краткое практическое руководство к Raspberry Pi . В нем используется установочная система NOOBS, последняя версия которой идет вместе с Raspbian OS. Впрочем, на Pi можно установить и другие ОС – для этого плату через Ethernet-порт нужно подключить к интернету.
Официальную документацию к Raspberry Pi тоже можно найти на сайте компании-производителя ¬– соответственно, на странице с документацией .
Если у вас проблемы с загрузкой Pi или трудности в видеозаписи, возможно, вам полезно будет почитать страницу на форуме Raspberry Pi, описывающую проблемы с загрузкой .
А после того, как ваша Raspberry Pi будет полностью настроена, и вы будете гадать, чтобы такое с нею сделать, можно обратиться к на сайте компании-производителя.
Начинаем работать с Raspberry Pi
Поверните Raspberry Pi так, как показано на фото, после чего можно приступать к подключению.
Если у вас Model B+ , поверните ее вот так:
Если вы работаете с оригинальной Model B , то поверните ее вот так:
Если вы используете Model A+ , то поверните ее так:
В центре нижней части платы расположен порт HDMI. Один конец HDMI-кабеля подключите к этому порту, а второй – к вашему телевизору или HDMI-монитору (для передачи аудио и видео) или к DVI-D монитору (только для видео).
Если у вас нет телевизора или монитора с портами HDMI или DVI-D, есть и другие способы для вывода аудио-визуальных сигналов. На моделях A и B есть желтый RCA-разъем, расположенный в центре верхней части платы – его можно использовать для вывода видеосигнала. Справа от него находится 3,5-миллиметровое стерео-гнездо для наушников – его можно использовать для вывода аудиосигнала. У моделей A+ и B+ для вывода аудио-визуальных сигналов используется один единственный коннектор. Он помечен надписью «A/V» и расположен в нижней части платы, справа от порта HDMI. Для него вам понадобится соединительный кабель типа A/V (об этом можно прочесть, в частности в иллюстрированном руководстве покупателя).
Клавиатуру и мышь с USB-интерфейсом можно подключить к USB-слотам, расположенным на правом краю платы. Туда же можно воткнуть WiFi-адаптер с USB-интерфейсом – для беспроводного интернет-доступа. Если вы используете более ранние модели (A или B), то для расширения количества доступных USB-портов имеет смысл воспользоваться USB-хабом с внешним источником питания. Там же, с правой стороны и ниже USB-портов расположен Ethernet-коннектор – он позволяет подключить Pi к проводной сети.
Слева в нижней части платы находится слот для SD-карты. SD-карту с уже предустановленным NOOBS можно купить в онлайн-магазине компании-производителя, т.е. в Swag Store , но его можно установить и самостоятельно. Более подробно о NOOBS и об установке операционной системы читайте ниже.
Наконец, слева в самом низу платы находится питающий разъем micro USB. Подключите его к стабилизированному источнику питания в 5 вольт (+/- 5%) и как минимум 700 миллиампер (0,7 А).
Сеть с электротоком выше 700 миллиампер (например, в 1000 миллиампер) тоже подойдет. Маленькие зарядные устройства (которыми заряжаются небольшие GSM-телефоны) для этих целей лучше не использовать, т.к. они зачастую нестабильны и потому ненадежны. Для моделей B+ и Pi 2 можно использовать адаптеры до 2,5 А, но они, по сути, более экономны в использовании электроэнергии, чем более ранние модели, поэтому для них можно использовать и адаптеры на 700 миллиампер (а то и меньше – в зависимости от того, сколько энергии требуют порты USB и HDMI). Также, пожалуйста, имейте в виду, что использование нескольких USB-девайсов или работа над интенсивными задачами будут требовать много электроэнергии. Здесь можно ориентироваться на светодиод, отвечающий за питание (PWR LED) – если он погас, то плате, по всей видимости, не достает электропитания.
Если у вас возникли проблемы с питанием Raspberry Pi, то вам, вероятно, следует проверить не только сам источник питания, но и кабель, который тянется от этого источника к Pi. Бывает, что такие кабеля занижают ток/напряжение, идущее от источника питания к Pi, до необходимого уровня – для поддержания стабильной работы системы.
Не уверены, что ваш питающий кабель – это именно micro USB? Разницу можно увидеть на картинке ниже:
Кабель типа mini USB (слева) – не тот, что вам нужен. Он толще и выглядит как трапеция со вдавленными «щеками». А вот тот, что изображен справа, т.е. micro USB – это то, что нужно. Он тоньше и тоже выполнен в форме трапеции, но его «щеки» выпирают наружу и закруглены. Если вы хотите, чтобы у вашей Pi был надежный и стабильный источник питания, очень важно приобрести кабель действительно хорошего качества. Вам нужен короткий и умеренно толстый кабель, и будьте готовы потратить на него как минимум несколько сотен рублей. Впрочем, можно купить и официальный универсальный источник питания к Raspberry Pi ¬– сделать это можно в онлайн-магазине Swag Store .
Установка NOOBS
Операционную систему (а вместе с ней и инструкции, объясняющие как загрузить ее на SD-карту) для Raspberry Pi можно найти на странице загрузок компании-производителя. Самый предпочтительный вариант – это Raspbian, но не бойтесь пробовать и другие ОС.
Перед установкой NOOBS вам нужно полностью стереть содержимое SD-карты и при помощи форматирующего инструмента SD Card Association удалить все имеющиеся на ней разделы. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ опцию быстрого форматирования, особенно если карта ранее уже использовалась ранее, или установка может оказаться неудачной. NOOBS, если нужно, отформатирует и разобьет карту на нужные разделы, но начать нужно именно с полностью чистой карты. Также убедитесь, пожалуйста, что у вас активирована опция изменения размеров разделов.
Информацию о том, как использовать установщик NOOBS, можно найти . Когда вы загрузите NOOBS на карту, он должен содержать следующие файлы:
Если вам надо установить лишь ОС, и вы хотите сэкономить время загрузки и место на SD-карте, то вместо NOOBS можно воспользоваться NOOBS LITE. Это облегченная версия NOOBS, которая не включает в себя никакую ОС, однако необходимая ОС загружается во время установочного процесса. Таким образом, чтобы все нормально загрузилась, Pi должна быть подключена к интернету. NOOBS и NOOBS LITE можно загрузить бесплатно на странице загрузок на сайте компании-производителя.
Использование Raspberry Pi
Закончив с настройками, приступаем к подключению электропитания – при помощи кабеля micro USB подсоедините Pi к электросети. Когда Pi начнет получать электроэнергию, на ней загорится красный светодиод, помеченный надписью PWR. Кроме того, на Pi есть еще и зеленый светодиод, помеченный надписью OK (в более поздних версиях – ACK) – он беспорядочно мигает, когда Pi считывает данные с SD-карты.
Имейте в виду, что BIOS платы хранится на SD-карте, поэтому если загрузка будет неудачной, Pi не покажет на экране абсолютно ничего. Если у вас проблемы с загрузкой, обратитесь к соответствующему руководству , которое содержит информацию обо всех неисправностях, известных на данный момент.
Если загрузка прошла удачно и все работает как нужно, Pi покажет «радужный экран» – по сути, это просто четыре пикселя, которые при помощи GPU смешаны друг с другом и растянуты на весь экран. Вскоре после этого запустится процессор ARM и начнет загружаться установленная ОС. Запуск Raspbian начнется с того, что она будет показывать длинный прокручивающийся текст, сообщающий о том, что в данный момент делает Pi, чтобы подготовить себя к работе. Если ваша плата – это Pi 2 и она на этом этапе зависла, то вы, вероятно, используете устаревшую прошивку. О том, как сделать апдейт текущей версии ОС, читайте ниже.
Когда Pi закончит загружать ОС, вам нужно будет ввести имя пользователя и пароль – по умолчанию именем пользователя будет «pi», а пароль – «raspberry». Имейте в виду, что когда вы вводите пароль, на экране ничего отображаться не будет – это мера безопасности. Если это самая первая загрузка Pi, то этот этап, возможно, будет пропущен.
После этого (и, опять же, если это будет самая первая загрузка) система покажет вам конфигурационное меню «raspi-config».
С его помощью вам нужно сделать так, чтобы системе стал доступен весь объем SD-карты, включить на мониторе «оверскан» (срезание краев) и настроить конфигурацию клавиатуры. Кроме того, это меню можно использовать и для базовых настроек вроде смены пароля.
sudo raspi-config
Чтобы открыть более привычный графический пользовательский интерфейс (GUI), залогинившись, впишите следующее:
В конце сессии, когда вы решите закончить и выключить Pi, сначала выйдите из GUI. Для этого введите в текстовом окне следующий текст:
sudo halt
sudo shutdown –h now
Лишь после этого Pi можно отключать от питания, потому что если отключить ее до «виртуального» отключения, это может повредить файловую систему SD-карты.
Ну а теперь мои поздравления! Первый сеанс работы с Raspberry Pi прошел успешно!
Как, работая с NOOBS, получить композитное видео
Важно отметить, что если вы, выводя видео на обычный телевизор (или мини-дисплей с композитным выходом), используете NOOBS и разъем «A/V» (т.е. композитный RCA), то картинка не появится сию же секунду – вам, чтобы переключатся с композитного коннектора на HDMI, надо будет постоянно нажимать на «3» (для PAL) или на «4» (для NTSC). При этом перед нажатием на «3» или «4» вам нужно будет подождать несколько секунд, т.к. NOOBS нужно немного времени перед тем, как он начнет «слушать» действия, исходящие от клавиатуры. Если вам интересно, начал ли NOOBS получать данные от клавиатуры, нажмите Caps Lock – если индикатор клавиши включается и выключается, значит, NOOBS загрузился и начал считывать клавиатуру.
Продолжайте нажимать «3» или «4», пока не появится видео. Где вы на них нажимаете (на цифровом блоке или на верхнем ряду) – не важно, но имейте в виду, что во французской раскладке вам не надо зажимать Shift, чтобы иметь возможность печатать клавиши, т.к. система воспринимает клавиатуру как английскую. После того, как вы выберете между PAL и NTSC, система спросит, стоит ли сделать это выбором по умолчанию. Сделайте это, а затем продолжайте установку. Имейте в виду, что этот выбор будет перенесен и в инсталлированную ОС, т.к. будет записан в config.txt взамен автовыбора HDMI.
Если картинка получилась монохромной, вы используете неправильный ТВ-стандарт – попробуйте переключиться с PAL на NTSC и наоборот. Если вы работаете с B+, а ваш «A/V» кабель ¬– неизвестного происхождения или типа, то имейте в виду, что не все с виду похожие кабели работают одинаково. У некоторых видеокамерных кабелей видео может идти по проводу с красным штекером, а не с желтым.
Если вы используете HDMI-соединение, NOOBS должен выдать картинку автоматически, но если этого не происходит или картинка получилась какой-то искаженной, попробуйте переключить HDMI-настройки с «safe» на «optimal» и наоборот, нажимая на «1» и «2».
После того, как вы установите (например) Raspbian, вместо NOOBS загрузится именно эта ОС, однако в Raspbian способ работы с композитным видео немного другой. Она смотрит, есть ли подключенные HDMI-девайсы, и если нет, она автоматически переключается на NTSC (только если вы не перезаписали настройки в config.txt, как было описано выше).
Если вы используете старый PAL-телевизор, то картинка может быть только монохромной. Впрочем, тут можно зайти в config.txt и вместо «sdtv_mode=0» вписать «sdtv_mode=2» (для PAL). Это можно сделать и через NOOBS – перезапустите плату, попутно зажимая Shift, и Pi загрузит NOOBS. Теперь снова нажмите «3» (для композитной картинки), выберите вариант с редактированием config.txt, отредактируйте, сохраните и перезагрузитесь.
Обновление Raspbian
Если вы используете старый дистрибутив Raspbian (особенно на карте с предустановленной ОС), то наверняка не прочь обновить ее до самой последней версии. Убедитесь, что вы подключены к интернету, перезагрузите Raspbian и введите следующий код:
sudo apt-get update sudo apt-get upgrade
Подождите несколько минут (пока будет идти обновление), а затем перезапустите Pi.
Специальные инструкции для обновления Raspbian для пользователей Pi 2
Если ваша плата – это Pi 2, то вам нужно удостовериться, что используемые вами версии NOOBS и Raspbian были выпущены после релиза Pi 2.
Если у вас есть карта с Raspbian, которая нормально грузится на старую Pi, но не грузится на Pi 2 или зависает на «радужном экране», нижеследующий код должен помочь в том, чтобы эта карта работала и на Pi 2:
apt-get update apt-get upgrade apt-get dist-upgrade apt-get install raspberrypi-ui-mods
Прочая информация
Вы, возможно, найдете полезным неофициальное «Пользовательское руководство по Raspberry Pi» , написанное Эбеном Аптоном (Eben Upton) и Гаретом Хэлфекри (Gareth Halfacree).
Также вам может пригодиться «Учебное руководство по Raspberry Pi» (оно сосредоточено в основном на обучении программированию и написано британскими учителями из организации Computing at School).
Наконец, есть бесплатный ежемесячный журнал MagPi, который можно найти .
Иллюстрированный гайд по покупке Raspberry Pi
// в процессе обработки
Начат Abishur, переписан Mahjongg, отредактирован Lorna.
Идея создания полного и всеобъемлющего (хотя пускай и неофициального) гайда по покупке Pi зрела давно – поэтому, встречайте! Надеемся, он будет вам полезен. Если у вас будут какие-то дельные советы и предложения, пожалуйста, поделитесь ими в комментариях – чтобы сделать этот гайд еще более полным и информативным.
Возможно, вы наткнулись на этот гайд, т.к. лишь подумываете о том, чтобы купить Raspberry Pi, но пока не знаете, что именно вам нужно. Эта страница поможет подобрать все необходимые компоненты – будь то покупка стартового набора или каких-то дополнительных деталей и оборудования. Если вы новичок в компьютерах, некоторые фрагменты этого гайда могут показаться пугающими. Но не волнуйтесь – не торопясь, переходите от одного пункта к другому, и в конце концов у вас будет все, что нужно!
Имейте в виду – по итогам каждого этапа нужно выбрать лишь один предмет.
Для начала нужно выбрать саму Raspberry Pi.
Модель Raspberry Pi 2 B (второе поколение)...
Или Raspberry Pi B+...
Или Raspberry Pi A+...
Все эти модели можно купить на Element 14 или RS Components или через сторонних реселлеров.
Впрочем, если хотите, то можно купить и какую-нибудь из старых моделей – A или B.
Теперь дело за настенным адаптером с разъемом micro USB.
Вам потребуется стабилизированный источник питания (PSU), выдающий напряжение 5v ±5% и как минимум 700 миллиампер (или 0.7 А). Адаптер, дающий выше 0.7 А (к примеру, 1 А), тоже подойдет. Избегайте маленьких зарядников для небольших GSM-телефонов, т.к. они зачастую не стабилизированы и потому ненадежны. B+ и Pi 2 можно питать через PSU, дающий 2.5 А, но эти модели отличает особая «энергобережливость», благодаря чему они могут работать и с PSU на 0.7 А, а то и меньше (зависит от того, сколько используется портов USB и HDMI). Однако дополнительное электропитание может потребоваться не только из-за нескольких USB-девайсов, «висящих» на Pi, но и при выполнении каких-либо особо трудоемких задач. Кроме того, в качестве блока питания для Pi можно использовать зарядник от Kindle, iPhone и т.д., но надо убедиться, что он дает достаточно электроэнергии. Как правило, этот параметр указан на этикетке, наклеенной на девайс – смотрите цифру рядом со словом Output.
Судя по наклейке на этом PSU, он выдает 5v и 700 миллиампер (700 mA) – этого должно вполне хватить для питания Raspberry Pi. Имейте в виду, что 5v 0.7A – это то же самое, что 5v 700mA. При этом отклонение от параметра 5v допускается в пределах ±5%, тогда как в миллиамперах может стоять любое число, равнозначное либо превышающее 700 mA (0.7 А).
Также можно воспользоваться USB-адаптером переменного тока вроде того, что изображен на картинке ниже:
Но для него также потребуется USB-кабель, заканчивающийся разъемом micro USB – вроде этого:
Важно, чтобы кабель был качественным – многие проблемы с питанием возникают именно потому, что кабели сделаны из недоброкачественных проводов. Кроме того, кабель должен быть коротким и толстым. Предпочтительно, чтобы этот кабель продавался именно как питающий, а не как зарядный кабель.
Если вы не знаете, что именно за разъем на вашем кабеле (micro USB или mini USB), то выяснить это очень просто. Разница показана на картинке ниже.
Mini USB – слева. Это не наш вариант, он крупнее и выглядит как трапеция с вогнутыми «щеками». Micro USB – справа. Вот это то, что нам нужно. Он меньше и тоже выглядит как трапеция, за исключением того, что его «щеки» более выпуклые.
На моделях B+ и Pi 2 светодиод PWR показывает и то, подается ли на плату питание, и то, достаточно ли электропитания дает PSU, и последнее также говорит о том, насколько хорошо функционирует кабель micro USB. При обнаружении перегрузки (т.е. если напряжение упадет до 4.65v) светодиод просто выключится, а если использовать при этом Raspbian GUI (графический пользовательский интерфейс Raspbian), в качестве предупреждения на дисплее может появиться «радужный квадрат».
Нам также понадобится устройство для ввода данных клавиатура – как минимум клавиатура.
Если вы работаете с Pi через терминал Linux (как показано на картинке ниже), то мышка вам не потребуется. Впрочем, если хотите, конечно, то можете подключить и ее.
USB-мышка (вроде той, что показана ниже) в любом случае понадобится, если вы собираетесь работать через GUI.
Кроме того, нам понадобится SD-карта.
Опциональное оборудование:
Аналоговый аудиокабель.
Если вы для вывода видео используете композитный (RCA) кабель или кабель «из HDMI в DVI-D» и при этом хотите настроить звук, то вам понадобится 3,5-миллиметровый аудиокабель со штекерами типа «папа-папа».
Но есть и другое решение – можно подключить внешние динамики. Если у них уже имеется кабель, который заканчивается 3,5-миллиметровым штекером, то изображенный выше кабель вам не понадобится. Если вы хотите подключить Pi к стереосистеме через белый и красный RCA (Phono) разъемы, то вам понадобится кабель, у которого с одной стороны будет 3,5-миллиметровый штекер, а с другой – два Phono-разъема. Подробнее на картинке ниже:
Его, как правило, называют сетевым кабелем.
USB-хаб.
Если вы хотите подключить к Pi больше USB-девайсов, чем позволяет количество USB-портов, то вам понадобится USB-хаб. Впрочем, при использовании моделей поновее необходимость в нем снижается, т.к. у них побольше USB-портов, чем у старых моделей.
USB-хабы могут быть пассивными (т.е. просто вставляются в USB-порт и все) или активными (т.е. вставляются в USB-порт, а затем подключаются к питанию). Пассивный хаб изображен на первой картинке, а активный – на второй:
Если вы используете старую модель Pi, и при этом хотите подключить к ней какой-нибудь очень энергоемкий девайс (вроде жесткого диска), то вам понадобится именно активный USB-хаб. Однако у моделей поновее USB-порты получают больше электропитания, поэтому если вы захотите подключить кард-ридер, флешку или WiFi-адаптер, то достаточно будет и пассивного USB-хаба. Впрочем, некоторые WiFI-адаптеры настолько «прожорливы», что нуждаются в активном хабе, даже будучи подключенными к новой модели.
Остальное – все, что угодно.
К платам Raspberry Pi можно подключить еще кучу всякой всячины. Для WiFi-соединения – WiFi-адаптер с USB-интерфейсом. Для управления реле и моторами – Gertboard. Нужен корпус? Pi можно упрятать в «чехол» на любой вкус и цвет – от футляра из Lego до корпуса из-под старой игровой приставки или даже «ларца» из акрила лазерной резки. Также можно подключить датчики или даже маленькие LCD-тачсрины вроде этого].
Кроме того, для B+ и Pi 2 можно использовать расширительную плату нового типа под названием HAT (Hardware Attached on Top – если переводить буквально, «оборудование, прицепленное сверху»). Также есть разного рода универсальные расширительные платы, которые могут самостоятельно сообщать о себе Linux, т.е. Linux с самого начала знает, какие драйверы для них использовать. И это уже не говоря о почти бесконечном выборе дополнительных компонентов и аксессуаров: единственное ограничение – это ваша фантазия!
Продолжаю публиковать цикл статей об освоении Raspberry Pi и Arduino.
Сегодняшняя статья посвящена подключению сенсорного TFT-дисплея к Raspberry Pi.
Для “малинки” выпускается и продается великое множество различных сенсорных дисплеев, но каких-то особых различий между ними нет. В основе лежит проверенная временем линейка дисплеев от компании Waveshare Electronics, которую копируют и выпускают с использованием тех же комплектующих под своим лейблом другие китайские производители.
TFT-дисплей: краткий обзор и подключение
TFT-дисплеи для Raspberry Pi можно поделить на 3 разновидности:
- подключаемые через DSI-интерфейс (15-контактный разъем для плоского шлейфа)
- подключаемые через HDMI-разъем
- подключаемые через GPIO
Большинство дисплеев с маленькой диагональю (до 4 дюймов) подключаются через GPIO и представляют собой печатную плату, на которой зафиксирован сам TFT-модуль, распаян адаптер и GPIO-разъем для подключения.
Подобные платы в среде Raspberry Pi принято называть HAT: Hardware Attached on Top, что в переводе означает “аппаратура, подсоединенная сверху”.
Краткий обзор
Купленный мною модуль производства китайской фирмы Keyes (не путать с китайской же – это разные компании) представляет собой HAT-плату из красного текстолита.
Сверху на нем смонтирован сенсорный дисплей диагональю 3,2″ с разрешением 320×240 пикселей – как на старых смартфонах середины нулевых годов, а также 3 физические кнопки.
Задействованный модуль дисплея имеет название INANBO-TP32D, но практической пользы знание этой подробности не несет.
На обратной стороне расположен 26-контактный GPIO-слот для подключения платы к Raspberry Pi. Тут же виден DSI-интерфейс с уже подключенным к нему шлейфом от TFT-модуля, какой-то контроллер и другие мелкие детали.
По сути, плата является адаптером, который должен подружить конкретный TFT-модуль с конкретными спецификациями, сенсорный интерфейс и хардварные кнопки с “малиной” через GPIO.
Подключается дисплей к “малинке” очень просто – совмещаем расположенный на HAT-плате разъем со штырьками GPIO начиная с самых крайних.
Мне пришлось вытащить свою Raspberry Pi 3 из корпуса – иначе плата не насаживалась на штырьки, упираясь своими “рожками” в боковые стенки. Вообще, эти рожки – голый текстолит, так что можно аккуратно спилить их лобзиком и тогда плата прекрасно поместится в корпус. Но смысла в таком действии я не увидел, и далее объясню почему. Также я пока не стал снимать защитную пленку – она несколько неряшливо смотрится на фото, но не мешает работать с дисплеем.
При подаче питания на Raspberry Pi дисплей засветится сплошным белым цветом, но изображения на нем не возникнет. Это нормально, так и должно быть. Белое свечение свидетельствует о том, что дисплей исправен, правильно подключен и на него поступает питание с GPIO. А вот для вывода на него изображения понадобится скачать и установить драйвера.
Установка драйверов
Загуглив “драйвера для дисплея Raspberry Pi”, я сперва наткнулся на какие-то страшные и громоздкие мануалы, в которых рекомендовалось скачать какие-то файлы из git-репозитория, потом куда-то их установить, затем вручную внести правки в файлы конфигурации и вручную же выставить правильное разрешение экрана путем правки других файлов.
Возможно, когда-то эти инструкции действительно были актуальны и ради подключения внешнего дисплея приходилось идти на такие мучения.
Но на данный момент установка драйверов для TFT-дисплея к Raspberry Pi не более сложна, чем процесс физического подключения дисплея к микрокомпьютеру, и займет не более 5 минут времени.
Первым делом нужно скачать архив с драйвером (LCD-show-161112.tar.gz) с вот этой страницы .
Затем распакуем его при помощи консольной команды:
Tar xvf LCD-show-161112.tar.gz
Перейдем в директорию с распакованным драйвером:
Cd LCD-show/
И запустим скрипт, который сделает всю остальную работу:
./LCD32-show
Обратите внимание, что этот скрипт создан для работы с дисплеем диагональю 3,2″ – как у меня. Поэтому для работы с дисплеями других диагоналей потребуется запуск других скриптов: LCD28-show, LCD35-show, LCD4-show, LCD4-800×480-show, LCD43-show, LCD5-show, LCD7-800×480-show, LCD7-1024×600-show, LCD101-1024×600-show.
Все они идут в комплекте с вышеуказанным драйвером, а для какого дисплея предназначен какой скрипт – понятно из названий.
Если все сделано правильно, то после запуска скрипта Raspberry Pi начнет перезагружаться, а на дисплее появится изображение.
Для переключения обратно с сенсорного TFT-дисплея на HDMI-монитор нужно снова из консоли зайти в папку с драйвером:
Cd LCD-show/
И активировать скрипт:
./LCD-hdmi
После этого “малина” опять перезагрузится, экран загорится белым цветом, а изображение будет выводиться на подключенный по HDMI монитор.
Также драйвер позволяет переворачивать изображение на 90, 180 и 270 градусов:
Cd LCD-show/ ./LCD32-show 90
После перезагрузки изображение на TFT-дисплее будет повернуто на 90 градусов.
Cd LCD-show/ ./LCD32-show 180 cd LCD-show/ ./LCD32-show 270
Вот эти команды поворачивают изображение на 180 и 270 градусов соответственно.
Cd LCD-show/ ./LCD32-show 0
Возврат к ориентации экрана по умолчанию.
Сенсорный интерфейс отдельно настраивать не надо – он уже прописан в драйвере и активируется по умолчанию.
Нерешенным остается вопрос с физическими кнопками, которые присутствуют на некоторых модулях экранов. Я пока оставил его без внимания, потому что не увидел смысла в наличии этих кнопок для себя. Какие действия мне на них вешать, и, главное, зачем?
TFT-дисплей для Raspberry Pi 3 в работе
Подвох заключается в том, что графический интерфейс Raspbian не предназначен для работы в разрешении 320×240.
Вот так выглядит рабочий стол Raspbian PIXEL. Я заранее установил в настройках интерфейса самый маленький из возможных размер ярлыков в панели задач – иначе в столь низком разрешении они накладываются друг на друга.
Открываем меню. Более-менее терпимо, хотя конечно же это ненормально, когда меню занимает больше половины ширины экрана.
Откроем браузер Chromium. Всё! Ярлыки и шрифты в панели задач съехали и полезли друг на друга – уменьшение их размера до минимально возможного не помогло. Сам браузер к такому разрешению экрана абсолютно не адаптирован, и серфинг сайтов практически невозможен. То есть, он как бы есть, но необходимость постоянно скроллить веб-страницы не только по вертикали, но и в горизонтальном направлении делает это занятие бессмысленным.
А вот с консолью работать вполне можно. Тут низкое разрешение не помеха. А если выгрузиться из GUI вообще, то пользование консолью станет еще удобнее.
Заключение
Небольшие подключаемые TFT-дисплеи для Raspberry Pi отлично подходят для работы с консолью в полевых условиях и способны стать заменой обычному полноразмерному монитору.
Также они могут использоваться в DIY-устройствах на базе Raspberry Pi (умный дом, медиацентр, 3d-принтер, станок с ЧПУ) для вывода информации и управления через специально созданный с учетом низкого разрешения и малой диагонали графический интерфейс.
Но для работы в Raspbian PIXEL они непригодны по причине отсутствия адаптации к разрешениям ниже 1024×600 в этом GUI.
К качеству работы обозреваемого в этой статье дисплея у меня претензий нет. Но на данный момент мне просто некуда его применить, так что он отправляется отдыхать на полку. Планирую в дальнейшем задействовать его в устройстве “умного дома”.
Простой способ использовать ваш ноутбук в качестве дисплея для Raspberry Pi, если у вас нет под рукой HD монитора.
Этот урок появился тогда, когда мы работали над нашей "малиной", но под рукой не было ни одного HD-дисплея. Так появилась идея, которая поможет другим в такой же ситуации, - когда они могли бы использовать свой ноутбук в качестве монитора для своей Raspberry Pi.
Как мы знаем, Raspberry Pi известен как «Карманный компьютер» (англ. - Pocket-Size PC), но для отладки и проектных целей слишком громоздко иметь дополнительный дисплей для "малины". Кроме того, многие не имеют доступа к дисплею HDMI, поэтому мы выяснили, как можно легко подключить Pi к дисплею ноутбука.
Чтобы подключить Raspberry Pi к дисплею ноутбука, вы можете использовать сетевой кабель. Графический интерфейс пользователя Raspberry Pi (GUI - Graphical User Interface) можно просматривать через дисплей ноутбука используя Ethernet-соединение на 100 Мбит/сек. Есть много доступных программ, которые могут установить соединение между "малиной" и вашим ноутбуком. Мы использовали программное обеспечение сервера VNC для подключения Pi к нашему ноутбуку.
Установка VNC-сервера на ваш Pi позволяет удаленно видеть рабочий стол Raspberry Pi, используя мышь и клавиатуру, как будто вы сидите прямо перед своим Pi. Это также означает, что вы можете перенести плату куда-нибудь еще дома и все еще сможете её контролировать. Кроме того, интернет можно расшарить от WiFi вашего ноутбука через Ethernet. Это также позволит получить доступ к Интернету на Pi.
Настройка Raspberry Pi
Прежде чем перейти к подключению своего малинового Pi к дисплею вашего ноутбука, вам потребуется SD-карта с предустановленной ОС или нужно будет установить Raspbian на пустую SD-карту. Если вы не знакомы с командами Raspberry Pi, ознакомьтесь с руководством Basic Linux Commands, также в ближайших статьях мы постараемся создать небольшое руководство по подготовке SD-карты для "малины". В целом, можно даже найти в продаже SD-карты с предустановленной операционной системой Raspbian и NOOB.
- После настройки SD-карты вставьте её в Raspberry Pi.
- Затем подключите кабель микро-USB к "малине", чтобы включить её.
- Подключите свой Raspberry к ноутбуку через кабель Ethernet.
- Подключите к нему клавиатуру и мышь.
- Подключите HDMI-дисплей (HDMI требуется только для запуска Pi в первый раз).
- Включите питание Pi.
Расшаривание Интернета через Ethernet
В Windows: для совместного использования Интернета с несколькими пользователями через Ethernet, перейдите в "Центр управления сетями и общим доступом". Затем нажмите на сеть WiFi:
Нажмите «Свойства» (см. ниже), затем перейдите в раздел «Совместное использование» и нажмите «Разрешить другим пользователям сети подключаться» (англ. - Allow other network users to connect). Убедитесь, что сетевое подключение изменено на «Подключение по локальной сети» (англ. - Local Area Connection):
Замечание: выполнение этих действий будет обеспечивать динамический IP-адрес порта Ethernet на вашем ноутбуке и других устройствах, подключенных к вашему ноутбуку.
Теперь, чтобы проверить IP-адрес, назначенный вашему ноутбуку, нажмите на созданную новую ссылку для подключения к локальной сети:
Как показано выше, IP-адрес, назначенный ноутбуку: 192.168.137.1. Чтобы проверить IP-адрес, назначенный подключенному Ethernet-устройству, выполните действия ниже. Учитывая, что IP-адрес, назначенный вашему ноутбуку, 192.168.137.1, а маска подсети 255.255.255.0:
- Откройте командную строку
- Пропингуйте адрес вашего IP-адреса. Например: ping 192.168.137.255
- Остановите пинг через 5 секунд
- Проверьте ответ с устройства: arp -a
Настройка VNC-сервера для подключения Raspberry Pi к ноутбуку
Если у вас есть дисплей HDMI
Используя подключенный дисплей HDMI к вашему Pi, вы должны установить VNC-сервер на свою плату. Откройте LX-Terminal и введите следующие команды для установки VNC:
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install tightvncserver
Если у вас нет дисплея HDMI
Если у вас нет дисплея даже для разовой настройки, вам не нужно беспокоиться. Установите Putty в соответствии с вашей конфигурацией Windows и через SSH вы можете подключиться к вашему Raspberry Pi. Когда вы получаете доступ к своему терминалу Pi, запустите те же команды, что и выше, для установки VNC.
Запуск VNC-сервера на Pi
Чтобы запустить VNC, введите в терминал SSH следующую команду:
$ vncserver:1
Вам будет предложено ввести и подтвердить пароль. Это будет только один раз, при первой настройке. Введите 8-значный пароль. Обратите внимание, что это пароль, который вам нужно будет использовать для подключения к вашей Pi удаленно. Вас также спросят, хотите ли вы создать отдельный «только для чтения» пароль (read-only) - говорим "нет" (no).
Теперь VNC-сервер работает на вашем Pi и теперь мы можем попытаться подключиться к нему. Во-первых, мы должны переключиться на ноутбук, из которого мы хотим управлять Pi. Затем настром клиент VNC для подключения к Pi.
Настройка клиентской стороны (ноутбук)
Скачайте VNC-клиент VNC и установите его. Когда вы впервые запускаете средство просмотра VNC, вы увидите следующее:
Введите IP-адрес вашей "малины", динамически переданный вашим ноутбуком (вы получили адрес раньше) и добавьте: 1 (номер порта) и нажмите "connect". Появится предупреждающее сообщение, нажмите «Продолжить»:
Введите 8-значный пароль, который был введен при установке сервера VNC:
Наконец, рабочий стол Raspberry Pi должен появиться как окно VNC. Вы сможете получить доступ к графическому интерфейсу и делать всё, как если бы вы использовали клавиатуру, мышь и монитор с Pi напрямую. Как и в случае с SSH, так как всё находится в вашей сети, ваш Pi может быть расположен где угодно, пока он подключен к сети.
Запуск VNC-сервера во время запуска Raspberry Pi GUI
Соединение вашей Pi удаленно с VNC отлично работает, пока вам не нужно перезагрузиться. Если всё-таки необходимость появилась вам нужно либо подключиться к SSH, либо перезапустить сервер VNC, либо организовать запуск VNC-сервера после перезагрузки Raspberry Pi. Чтобы гарантировать, что VNC запускается автоматически каждый раз при загрузке, выполните следующие команды в терминале - см. ниже.
Откройте папку «.config» на Pi: пользовательская папка (скрытая папка).
$ cd /home/pi
$ cd .config
Создайте в ней папку «autostart». Кроме того, создайте файл под названием «tightvnc.desktop» в этой папке. Вы можете использовать любой известный текстовый редактор для создания файлов. Для этого мы использовали gnome-text-editor:
$ mkdir autostart
$ cd autostart
$ gnome tightvnc.desktop
Измените содержимое файла следующим образом и сохраните файл:
Type=Application
Name=TightVNC
Exec=vncserver:1
StartupNotify=false
В следующий раз, когда вы перезагрузите свой Pi, vncserver запустится автоматически и без проблем подключит ваш Raspberry Pi к дисплею для ноутбука.
Всякий раз, когда вы хотите что-то сделать с вашим Pi, просто подключите его к ноутбуку с помощью кабеля Ethernet и включите его. Затем откройте VNCViewer, укажите IP-адрес вашего Pi, и вы можете использовать дисплей вашего ноутбука в качестве монитора Raspberry Pi.
Отличается не только широчайшим спектром применения, но и поддержкой устройств сторонних разработчиков, значительно расширяющих функциональность платы. Сегодня мы рассмотрим простейший способ научить работать Raspberry Pi с сенсорным экраном. А на выходе получим крошечный планшет с настольной операционной системой.
Какие есть экраны для Raspberry Pi
Есть как минимум три возможности подключить экран:
- Display-порт в виде зажимного разъёма на фронтальной поверхности.
- HDMI-разъём.
- Пины GPIO - разъёма универсального ввода-вывода.
Все они позволяют подключать к Raspberry Pi экраны с тачскрином.
Через дисплейный разъём работают некоторые стандартные LCD-панели (для разработчиков и встраиваемых устройств). Есть и оригинальный 7-дюймовый экран , устанавливаемый с обратной стороны Raspberry. К сожалению, этот вариант очень дорогой, зато для его запуска не требуется ничего. Просто скачать систему и вставить флешку с ней. В обычном Raspbian (Debian для Raspberry Pi) обеспечивается нативная поддержка этой железки.
Более доступным вариантом, особенно в странах СНГ, где доставка из Великобритании убивает всю прелесть «Малинки», стали экраны компании WaveShare, работающие через GPIO . Почему? Это позволяет реализовать поддержку экрана в любых вариантах NIX-систем для Raspberry Pi с любыми версиями платы (для Raspberry Pi 2 и 3 используется один дистрибутив, для первой ревизии - отдельный) и упростить настройку и отладку полученной системы. К тому же они всегда есть в наличии и стоят всего 23 доллара .
Как подключить
Нет ничего проще: нужно всё распаковать, а потом подключить экран к GPIO-разъёмам Raspberry Pi. Не потребуется даже считать пины - просто совместите платы так, чтобы экран был ровно над основной платой.
Как настроить
Есть два метода: скачать готовый дистрибутив или настроить систему самостоятельно. Первый потребует перейти на официальную страницу проекта . Затем выбрать подходящий дистрибутив, скачать и записать его на флешку. Вставили, подключили питание - наслаждаемся работой. К сожалению, в данном случае придётся довольствоваться устаревшей версией операционной системы.
Второй способ подойдёт уже знакомым с Linux пользователям и сначала потребует установить в систему драйверы, а затем перевести работу компьютера на резистивный дисплей. С инструкцией можно ознакомиться на официальном сайте . Кстати, по этой же технологии можно подключить аналогичный экран стороннего производителя.
К сожалению, ни тот ни другой способ не заставит работать одновременно и экран, подключённый через GPIO, и HDMI-порт. Реализовать трансляцию на телевизор или монитор можно уже внутри системы, подключая монитор в качестве дополнительного экрана.
