Pumpkin Pi թվային զարդարման վերահսկիչ. 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ողջույն, թույլ տվեք ձեզ ծանոթացնել Pumpkin Pi- ի հետ: Պարզ ասած, դա Raspberry Pi- ի համար մուտքի/ելքի վերահսկիչ է `տասներկու ծրագրավորվող ելքով, բայց մի փոքր hocus-pocus- ով (կամ Python ծածկագիրը ձեզ և ինձ) այն դառնում է թվային դեկորացիայի վերահսկիչ, որն առաջարկում է երկու տեսաերիզ աուդիո և լուսավորությամբ: FX- ը համաժամեցված է տեսանյութի հետ:

Նախորդ Հելոուինը որոշեցի ստեղծել Witching թեմատիկ պատուհանի ցուցադրում ՝ վերջերս հայտնաբերելով AtmosFX- ի թվային դեկորացիաները:

Ինձ պետք էր երկու տարբեր տեսացանկերի (հեռուստատեսության և պրոյեկտորի) հերթափոխով երկու տեսացանկեր նվագարկելու եղանակ, առանց տեսանյութերի պատահական համընկնումների: Ես նաև ցանկանում էի ինտեգրվել լուսավորման FX- ին `մթնոլորտին ավելացնելու համար:

Ավելին Controller- ի մասին Քանի որ ոգեշնչված էր Հելոուինի նախագծով, ես զգացի, որ Pumpkin Pi անունը շատ տեղին էր: Նախատեսված է անել հետևյալը.

• Կառավարեք մինչև 12x առանձին LED (կամ 4x RGB ժապավեն) 12x ծրագրավորվող ելքերի միջոցով
• Աշխատեք 12 վ լարման միջոցով ՝ սեփական արտաքին սնուցման աղբյուրի միջոցով
• 3x quad NPN տրանզիստորային զանգվածներ ՝ մեկ կապի համար 1 ամպ ելքային հոսանք ապահովելու համար
• Ներառեք նվագարկումը և գործողությունները սկսող PIR / շարժման տվիչի տարբերակը
• Տեսանյութերի և աուդիո նվագարկումներ ՝ օգտագործելով Raspberry Pi- ի տեսաֆիլմերի հնարավորությունները
• Երկու տեսահոլովակներ կարող են նվագարկվել միաժամանակ կամ այլընտրանքով ՝ երկու Pis- երի միջոցով GPIO- ների միջոցով միացված լինելու համար ՝ ծրագրավորվող գործողություններ սկսելու և տեսանյութերի անցանկալի համընկնումը կանխելու համար:
• Համաժամացրեք լուսավորությունը FX տեսանյութի նվագարկմանը
• Ներկառուցված LED- ներ `առանձին ելքային կարգավիճակը նշելու համար

Այլընտրանքային օգտագործում Դուք կարող եք նաև օգտագործել Pumpkin Pi- ը որպես մեկ Raspberry Pi- ով բեկման տախտակ և դեռ ունենալ 12 անգամ ծրագրավորվող ելքեր ՝ LED- ները, շարժիչները, ռելեներ և այլն վերահսկելու համար:

Նշում. Ուզում եք տեսնել, թե ինչպես եմ ես օգտագործել Pumpkin Pi- ն իմ Հելոուինի ցուցադրության ժամանակ: Ստուգեք իմ Witching Hour Halloween Display Instructable- ը:

Քայլ 1: Այն, ինչ ձեզ հարկավոր կլինի

Pumpkin Pi- ի վերստեղծման համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ գործիքներն ու բաղադրիչները.

Գործիքներ

• Sոդման երկաթ
• Բազմամետր
• Մետաղալար կտրիչներ
• Պտուտակահան (ես տերմինալային բլոկներով մի փոքր հարթ շեղբ եմ օգտագործել)
• Հորատում և փորվածք (ես օգտագործել եմ 0.7 մմ և 1.0 մմ կարբիդ բիթեր)
• PCB Etching Kit

Բաղադրիչներ

• 1x Պղնձե PCB տախտակ (մոտ 102 մմ X 70 մմ)
• 14x 1kΩ դիմադրողներ
• 2x 10kΩ դիմադրիչներ
• 1x 4k7Ω դիմադրություն
• 1x կոնդենսատոր (ըստ ցանկության)
• 1x կարմիր 5 մմ LED և համապատասխան ընթացիկ սահմանափակող դիմադրություն
• 12x դեղին 5 մմ լուսադիոդներ ՝ ինտեգրված դիմադրությամբ ՝ 12 վ լարման համար
• 3x ULN2074B Quad NPN Darlington զույգ տրանզիստորային զանգվածներ
• 3x 16-ճանապարհային IC վարդակից
• 1x DC Jack
• 1x երկկողմանի վերնագիր
• 2x 40-Pin 2x20 Արական վերնագիր
• 7x 3-Way 5mm ուղղահայաց PCB Mount պտուտակավոր տերմինալային բլոկ
• 1x PIR տվիչ (ըստ ցանկության)

The Raspberry Pi

Ձեզ նույնպես պետք կլինի Ազնվամորի Պի (կամ երկու) այն ամենով, ինչ անհրաժեշտ է Pi- ն օգտագործելու համար: Սա ներառում է Pi- ի սնուցման աղբյուրը, MicroSD քարտը և Raspbian ծրագրակազմը: Տեսանյութերի լավագույն կատարման համար ես խորհուրդ կտայի Raspberry Pi 3 -ը:

Տեսանյութերի նվագարկման համար մենք կօգտագործենք OMXPlayer- ը OMXPlayer-Wrapper- ով (բայց այս մասին ավելի ուշ):

Նշում. Այս հրահանգը ենթադրում է, որ դուք ունեք որոշակի փորձ կամ աշխատանքային գիտելիքներ Էլեկտրոնիկայի, oldոդման, PCB- ի պատրաստման և Raspberry Pi- ի վերաբերյալ: Եթե դուք առաջին անգամ եք փորձում այս հմտություններից որևէ մեկը, խորհուրդ կտամ ձեզ ծանոթանալ հետևյալ ռեսուրսներից մի քանիսի հետ.

• Էլեկտրոնիկայի դաս. Ներառում է «Սկսելու» ուղեցույցը և ներառում է այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են զոդումը և հիմնական բաղադրիչները:
• PCB Making Instructable by ASCAS. Ընդգրկում է այստեղ օգտագործվող տոնիկի փոխանցման պատրաստման տեխնիկան:
• Եթե ցանկանում եք ավելի երկար գնալ տպատախտակների հետ, ստուգեք տպատախտակների նախագծման դասը:
• Ազնվամորի Pi դաս. Իմացեք Raspberry Pi- ի մասին, իմացեք, թե ինչպես կարգավորել և ինչպես օգտագործել այն:

Քայլ 2: Էլեկտրոնիկա

Շղթայի ստեղծում

Առաջին բանը, որ դուք պետք է անեք, ձեր սխեման ստեղծելն է: Այն վերարտադրելու ամենահեշտ ձևը PCB- ի պատրաստումն է `օգտագործելով տոնիկի փոխանցման մեթոդը` կցված տպելի տպիչով PDF ֆայլերով: Եթե նախկինում չեք փորձել դա, ապա դա շատ ավելի հեշտ է, քան կարող եք պատկերացնել, և սկսելու համար ձեզ հարկավոր են ընդամենը մի քանի ապրանքներ: Ես միշտ խորհուրդ եմ տալիս DIY Customized Circuit Board (PCB Making) Instructable by ASCAS:

Նշում. Ես նաև ներառել եմ PCB- ի ձևավորման ֆայլը, որը ես ստեղծել եմ DesignSpark- ի միջոցով:

PCB- ի վրա ամեն ինչ հավաքելու համար կպահանջվի զոդման և զոդման տարրական հմտություններ: soldոդման համար կան բազմաթիվ հրահանգներ, եթե դրան նորեկ չեք, կա նաև Instructables Electronics դասի լավ դաս:

Եթե PCB- ի պատրաստման գործընթացը ձեզ համար չէ, ապա կարող եք նաև այն նորից ստեղծել շերտավոր (vero) տախտակի վրա կամ տախտակի վրա (ես նախատիպը տեղադրեցի, ինչպես ցույց է տրված վերը նկարում): Իմ նախատիպում ես օգտագործել եմ առանձին NPN darlington զույգ տրանզիստորներ, ի տարբերություն տրանզիստորների զանգվածների I. C. (ինտեգրված միացում).

Ինչպես է դա աշխատում

Այն հիմնականում Pi- ի համար ճեղքման տախտակ է, որը Pi- ի GPIO կապումներից տասներկուսը կապում է NPN darlington զույգ տրանզիստորների հետ (երեք տրանզիստորային զանգվածների տեսքով): Երբ համապատասխան Pi ելքը բարձրանում է, այն միացնում է տրանզիստորը `միացումն ավարտելու համար:

Գոյություն ունեն նաև GPIO ևս երկու կապում, որոնք «կապում» են երկու Pis- ը միմյանց հետ ձգվող դիմադրիչների միջոցով, որոնք գործում են որպես հրահրող գործոններ (այս մասին ավելի ուշ ՝ «Piրագրավորում Pi» քայլին):

Ինչպես է այն սնուցվում

Pumpkin Pi- ն սնուցվում է իր արտաքին 12 վ էլեկտրամատակարարումից: Իմ ընտրած տրանզիստորների օգտագործմամբ այն կարող է ունենալ մինչև 1.75 Ամպ հոսանք մեկ ելքի համար (կամ 1 Ամպ այս դեպքում `պտուտակային տերմինալների իմ ընտրության պատճառով): Pis- ը սնուցվում է իրենց սեփական Pi հոսանքի աղբյուրների միջոցով, Pumpkin Pi- ն շատ փոքր պահանջարկ է դնում Pi- ի էներգիայի հնարավորությունների վրա, քանի որ այն օգտագործվում է միայն տրանզիստորներ փոխելու համար: Շղթան ներառում է հարթեցնող կոնդենսատորի տարբերակ, բայց դա էական չէ: Ես օգտագործեցի 2200uF գնահատված 16v- ով (ինչը չափազանց մեծ է, բայց ես դրանք հանձնեցի):

Icուցանիշ LED և դիմադրիչներ

Կան տասներկու դեղին ելքային ցուցիչ LED և մեկ կարմիր էներգիայի կարգավիճակի մեկ LED: Համոզվեք, որ ձեր կարմիր կարգավիճակի LED- ով օգտագործեք ճիշտ ընթացիկ սահմանափակող լուսադիոդ, իմն ունի 3.2 վ լարման առաջ և 20 մԱ հոսանք, այնպես որ ես ընտրեցի 470Ω դիմադրություն (հիմնված 12 վ մուտքի հոսանքի վրա): Եթե համոզված չեք, թե ինչպես ընտրել ձեր LED- ի ճիշտ դիմադրությունը, ստուգեք այս հաշվիչի հրաշագործը:

Հավանաբար նկատել եք, որ տասներկու դեղին ցուցիչ LED- ներից յուրաքանչյուրի համար շղթայի վրա դիմադրողներ չկան: Քանի որ ես ցանկանում էի տարածք խնայել PCB- ի վրա, ես ընտրեցի դիզայնի ընտրությունը `12V լարման համար ինտեգրված դիմադրիչներով LED- ներ օգտագործելու համար:

Motion Trigger (PIR ցուցիչ) և Override

Շղթան ներառում է շարժման ձգանի տարբերակ: Այն օգտագործում է ձգվող դիմադրություն, ուստի ամեն անգամ, երբ ահազանգի ազդանշանը (պիտակված է որպես PCB- ի AL) ցածր է իջնում, այն գործարկում է: Սա օգտակար կլինի, եթե ցանկանում եք, որ ձեր թվային ձևավորման նվագարկումը ակտիվանա շարժումով:

Շղթան ներառում է նաև ձգանի անտեսում: Երբ անտեսումը փակ վիճակում է, այն մուտքը կապում է գետնին ՝ թույլ տալով ձեռքով միացնել գործողությունը: Օգտագործեք երկկողմանի անտեսման վերնագիրը անջատիչով կամ «թռիչքով»:

Քայլ 3: Ազնվամորու Pi- ի կարգավորում

Raspbian- ի տեղադրում

Raspberry Pi- ի կարգավորումը սկսելու համար հարկավոր է պատրաստել ձեր MicroSD քարտը Raspbian պատկերով: Ներբեռնեք վերջին պատկերը այստեղ (Raspbian Stretch- ը գրելու պահին վերջին տարբերակն էր):

MicroSD քարտը պատրաստ վիճակում տեղադրեք այն Pi- ի մեջ և միացրեք այն: Դուք հավանաբար կցանկանաք, որ այս պահին միացված լինի հեռուստացույց, ստեղնաշար և մկնիկ: Լռելյայն Pi- ն պետք է բեռնվի GUI աշխատասեղանի օպերացիոն համակարգի վրա, խորհուրդ եմ տալիս ձեր Pi- ի վրա տեղադրել ճիշտ ամսաթիվը և ժամային գոտին և գուցե միանալ ձեր WiFi- ին:

Այս պահին ես սովորաբար համոզվում եմ, որ SSH կապը միացված է, որպեսզի կարողանամ մուտք գործել Pi տերմինալ ցանցի միջոցով PuTTy- ի միջոցով, այնուհետև Pi- ն նախադրված եմ GUI աշխատասեղանի փոխարեն լռելյայն CLI (հրամանի տող ինտերֆեյս) բեռնման վրա: կախված է ձեզանից:

Նշում. Այս հրահանգը ենթադրում է, որ դուք արդեն ծանոթ եք Raspberry Pi- ին, եթե ոչ, կարող եք հետևել Raspberry Pi- ի պաշտոնական ուղեցույցին ՝ ձեր միջավայրում օպերացիոն համակարգի պատկերներ տեղադրելու համար ՝ Windows, MacOS, Linux:

Հուշում. Եթե դուք ամբողջովին նոր եք Raspberry Pi- ում, խորհուրդ եմ տալիս նայել այս Հրահանգների դասին:

Երբ ձեր Pi- ն գործարկվի Raspbian- ի հետ և հիմնական կարգավորումն ավարտված լինի, դուք պատրաստ եք այն գործարկել որպես թվային դեկորացիայի նվագարկիչ, որն ապահովում է աուդիո և վիդեո նվագարկումը: Հիշեք, որ եթե դուք օգտագործում եք երկու Raspberry Pi- ն կրկնակի նվագարկման գործառույթների համար, ապա ձեզ հարկավոր կլինի կրկնել այս բոլոր քայլերը երկրորդ Pi- ի վրա:

OMXPlayer-Wrapper Python- ի համար

Մեր թվային ձևավորման տեսանյութերը խաղալու համար մենք կօգտագործենք OMXPlayer- ը: Սա ապահովում է բարձրորակ տեսանյութեր (ներառյալ HD) մի շարք սովորական վիդեո ձևաչափերով: Չնայած OMXPlayer- ը ներառված է Raspbian- ի «տուփից դուրս» փաթեթում, սակայն այն ստեղծելու համար հարմարեցված Python սցենարների հետ, որոնք մենք կստեղծենք, ձեզ հարկավոր է տեղադրել OMXPlayer-Wrapper- ը:

Նախքան փաթաթան տեղադրելը խորհուրդ եմ տալիս թարմացնել համակարգի փաթեթները: Գործարկեք հետևյալ հրամանները CLI տերմինալից (Pi- ն աշխատելու համար պետք է միացված լինի ինտերնետին).

Թարմացրեք համակարգի փաթեթների ցանկը

sudo apt-get թարմացում

Թարմացրեք ձեր տեղադրված բոլոր փաթեթները մինչև վերջին տարբերակները

sudo apt-get dist-upgrade

Մաքրել տարածքը, որն օգտագործվում է թարմացվող փաթեթները ներբեռնելու համար

sudo apt-get clean

Հաջորդը, դուք կցանկանաք ներբեռնել OMXPlayer-Wrapper- ն ինքնին: Դա անելու համար գործարկեք հետևյալ հրամանը ՝ կրկին CLI տերմինալից ՝ Pi- ին միացված ինտերնետին.

Տեղադրեք OMXPlayer-Wrapper- ը

sudo python3 -m pip տեղադրել omxplayer -wrapper

Omxplayer-wrapper- ի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար ստուգեք փաստաթղթերը այստեղ:

Հուշում. Եթե OMXPlayer-Wrapper- ի միջոցով տեսանյութեր նվագարկելիս հանդիպեք DBUS կապի սխալների, փորձեք տեղադրել python3-dbus- ը հետևյալ հրամանով.

sudo apt-get տեղադրել python3-dbus

Այլ կարգավորումներ և շտկումներ

Լռելյայն աուդիո ելք

Raspberry Pi- ն աջակցում է աուդիո նվագարկմանը HDMI- ի կամ 3.5 մմ խցիկի միջոցով: Այնուամենայնիվ, եթե Pi- ն հայտնաբերում է, որ միացված HDMI սարքն ապահովում է աուդիո, այն լռելյայն կդառնա HDMI սարքի վրա: Եթե ինձ պես ունեք աուդիո ունակությամբ HDMI սարք, բայց ցանկանում եք, որ ձեր ձայնի ելքը կանխադրված լինի 3.5 մմ -անոց միակցիչի փոխարեն, կարող եք դա ստիպել դա անել ՝ Pi- ի վրա config.txt ֆայլին ավելացնելով հետևյալ տողը.

hdmi_ignore_edid_audio = 1

Վահանակի ելքը դրեք դատարկ

Եթե չեք ցանկանում, որ Pi- ի վիդեո ելքը ցուցադրի վահանակի էկրանը գործարկումից հետո, կարող եք վահանակը դատարկ դարձնել ՝ Pi- ի վրա /boot/cmdline.txt ֆայլի վերջում ավելացնելով հետևյալը. Ուշադրություն դարձրեք, որ այն միջուկի հրամանի պարամետր է և պետք է լինի տեքստի մեկ տողի վրա.

կոնսոլլանկ = 0