Pumpkin Pi ციფრული დეკორატიული კონტროლერი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

გამარჯობა ხალხო, ნება მომეცით გაგაცნოთ Pumpkin Pi. მარტივად რომ ვთქვათ, ეს არის Raspberry Pi- ს I/O კონტროლერი, რომელსაც აქვს თორმეტი პროგრამირებადი შედეგი, მაგრამ პატარა ჰოკუს-ფოკუსით (ან Python კოდი თქვენთვის და ჩემთვის) ის ხდება ციფრული დეკორაციის კონტროლერი, რომელიც გთავაზობთ ორ ვიდეო გამოსავალს აუდიო და განათებით FX სინქრონიზებულია ვიდეოზე.

ბოლო ჰელოუინი მე გადავწყვიტე შევქმნა Witching– ის თემატური ფანჯრის ჩვენება, რომელმაც ახლახანს აღმოაჩინა AtmosFX– ის ციფრული დეკორაციები, ვიგრძენი შთაგონება, რომ კარგად გამომეყენებინა ისინი და გამოეყენებინა ისინი ჩემს ჩვენებაში.

მე მჭირდებოდა ორი ვიდეო დასაკრავი სიის მონაცვლეობით ორ სხვადასხვა ეკრანზე (ტელევიზია და პროექტორი) ვიდეოების შემთხვევით გადაფარვის გარეშე. მე ასევე მინდოდა განათების FX ინტეგრირება ატმოსფეროს დასამატებლად.

უფრო მეტი კონტროლერის შესახებ, როგორც ეს ჰელოუინის პროექტის შთაგონებით ვიგრძენი, რომ სახელი გოგრა პი ძალიან შესაფერისი იყო. იგი მიზნად ისახავს შემდეგი რამის გაკეთებას:

• აკონტროლეთ 12 -მდე ინდივიდუალური LED- ები (ან 4x RGB ზოლები) 12x პროგრამირებადი შედეგების საშუალებით
• იმუშავეთ 12 ვ -ზე საკუთარი გარე კვების ბლოკის საშუალებით
• 3x quad NPN ტრანზისტორი მასივები 1 კავშირზე 1 Amp გამომავალი დენის მხარდასაჭერად
• ჩართეთ PIR / მოძრაობის სენსორის ვარიანტი დაკვრისა და მოქმედებების გააქტიურების მიზნით
• ვიდეო და აუდიო დაკვრა Raspberry Pi– ს ვიდეო შესაძლებლობების გამოყენებით
• ორი ვიდეოს დაკვრა შესაძლებელია ერთდროულად ან მონაცვლეობით, რადგან ორივე Pis უკავშირდება მათ GPIO– ებს პროგრამირებადი მოქმედებების გასააქტიურებლად და არასასურველი ვიდეოს გადაფარვის თავიდან ასაცილებლად
• განათების FX სინქრონიზაცია ვიდეოს დაკვრაზე
• ჩამონტაჟებული LED- ები ინდივიდუალური გამომავალი სტატუსის მითითებით

ალტერნატიული გამოყენება თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ Pumpkin Pi როგორც ბრეაკოუტ დაფა ერთი Raspberry Pi- ით და მაინც გაქვთ 12x პროგრამირებადი შედეგები, რომ გააკონტროლოთ LED- ები, ძრავები, რელეები და ა.შ.

შენიშვნა: გსურთ ნახოთ როგორ გამოვიყენე Pumpkin Pi ჩემს ჰელოუინის ჩვენებაზე? შეამოწმეთ ჩემი ჯადოქრობის საათის ჰელოუინის ჩვენება ინსტრუქციული.

ნაბიჯი 1: ის, რაც დაგჭირდებათ

Pumpkin Pi– ს ხელახლა შესაქმნელად დაგჭირდებათ შემდეგი ინსტრუმენტები და კომპონენტები:

ინსტრუმენტები

• გასაყიდი რკინა
• მრავალმეტრიანი
• Მავთულის საჭრელები
• Screwdriver (მე გამოვიყენე პატარა ბრტყელი დანა ტერმინალის ბლოკებთან ერთად)
• საბურღი და საბურღი (მე გამოვიყენე 0.7 მმ და 1.0 მმ კარბიდის ბიტი)
• PCB Etching ნაკრები

კომპონენტები

• 1x სპილენძის PCB დაფა (102 მმ X 70 მმ დაახ.)
• 14x 1kΩ რეზისტორები
• 2x 10kΩ რეზისტორები
• 1x 4k7Ω რეზისტორი
• 1x კონდენსატორი (სურვილისამებრ)
• 1x წითელი 5 მმ LED და შესაბამისი შემზღუდველი რეზისტორი
• 12x ყვითელი 5 მმ ები ინტეგრირებული რეზისტორით 12 ვ მიწოდებისთვის
• 3x ULN2074B Quad NPN Darlington წყვილი ტრანზისტორი მასივები
• 3x 16-გზის IC სოკეტი
• 1x DC ჯეკი
• 1x 2-გზის სათაური
• 2x 40 პინიანი 2x20 მამრობითი სათაური
• 7x 3-Way 5mm ვერტიკალური PCB Mount Screw ტერმინალის ბლოკი
• 1x PIR სენსორი (სურვილისამებრ)

ჟოლო პი

თქვენ ასევე დაგჭირდებათ ჟოლო პი (ან ორი) ყველაფრით, რაც აუცილებელია Pi- ს გამოსაყენებლად. ეს მოიცავს Pi კვების ბლოკს, MicroSD ბარათს და Raspbian პროგრამულ უზრუნველყოფას. საუკეთესო ვიდეო შესრულებისთვის მე გირჩევთ Raspberry Pi 3 -ს.

ვიდეოს აღწარმოებისთვის ჩვენ ვიყენებთ OMXPlayer- ს OMXPlayer-Wrapper– ით (მაგრამ ამაზე მოგვიანებით!).

შენიშვნა: ეს ინსტრუქცია ვარაუდობს, რომ თქვენ გაქვთ გამოცდილება ან მუშაობის ცოდნა ელექტრონიკის, შედუღების, PCB ფაბრიკაციისა და ჟოლოს Pi- ს შესახებ. თუ თქვენ პირველად ცდილობთ ამ უნარებს, გირჩევთ გადახედოთ შემდეგ რესურსებს:

• ელექტრონიკის კლასი. მოიცავს დაწყების გზამკვლევს და მოიცავს ისეთ ნივთებს, როგორიცაა შედუღება და ძირითადი კომპონენტები.
• PCB მიღების ინსტრუქციული ASCAS. მოიცავს აქ გამოყენებული ტონერის გადაცემის დამზადების ტექნიკას.
• თუ გსურთ უფრო წინ წასვლა მიკროსქემის დაფებით, შეამოწმეთ მიკროსქემის დიზაინის კლასი.
• ჟოლოს კლასი. შეიტყვეთ Raspberry Pi– ს შესახებ, ისწავლეთ როგორ შეიქმნას და როგორ გამოიყენოთ იგი.

ნაბიჯი 2: ელექტრონიკა

წრის შექმნა

პირველი რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ არის თქვენი სქემის შექმნა. მისი ხელახალი წარმოების უმარტივესი გზაა PCB- ის დამზადება ტონერის გადაცემის მეთოდის გამოყენებით თანდართული დასაბეჭდი მიკროსქემის PDF– ებით. თუ აქამდე არ გიცდიათ ეს ბევრად უფრო ადვილია ვიდრე თქვენ წარმოგიდგენიათ და დასაწყებად დაგჭირდებათ მხოლოდ რამდენიმე ელემენტი. მე ყოველთვის გირჩევთ DIY- ს მორგებულ მიკროსქემის დაფას (PCB დამზადება) ASCAS- ის მიერ ინსტრუქციულად.

შენიშვნა: მე ასევე შევიტანე PCB დიზაინის ფაილი, რომელიც მე შევქმენი DesignSpark– ის გამოყენებით.

თქვენ დაგჭირდებათ შედუღების რკინა და რამდენიმე ძირითადი შედუღების უნარი PCB– ზე ყველაფრის ასაწყობად, არსებობს ბევრი ინსტრუქცია შედუღებაზე იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ ახალი ხართ, არის ასევე კარგი ინსტრუქციის ელექტრონიკის კლასიც!

თუ PCB– ის დამზადების პროცესი თქვენთვის არ არის, თქვენ ასევე შეგიძლიათ ხელახლა შექმნათ იგი ზოლის (ვერო) დაფაზე ან პურის დაფაზე (მე გამოვაცხვე ჩემი პროტოტიპი, როგორც ეს მოცემულია ზემოთ მოცემულ სურათზე). ჩემს პროტოტიპში მე გამოვიყენე ინდივიდუალური NPN darlington წყვილი ტრანზისტორი, საპირისპიროდ ტრანზისტორი მასივების I. C. (ინტეგრირებული წრე).

Როგორ მუშაობს

ეს ძირითადად Pi- ს გარღვევის დაფაა, რომელიც აკავშირებს Pi– ს GPIO თორმეტ ქინძისთავს NPN darlington წყვილის ტრანზისტორებთან (სამი ტრანზისტორი მასივის სახით). როდესაც შესაბამისი Pi გამომუშავება იზრდება, ის ცვლის ტრანზისტორს, რათა დაასრულოს წრე.

ასევე არსებობს GPIO– ს კიდევ ორი ქინძი, რომელიც „აკავშირებს“ორ Pis– ს ერთმანეთთან გამწევ რეზისტორების საშუალებით, რომლებიც იმოქმედებენ როგორც გამომწვევი ფაქტორები (ამის შესახებ მოგვიანებით „Pi– ის პროგრამირების ნაბიჯი“).

როგორ მუშაობს იგი

Pumpkin Pi იკვებება საკუთარი გარე 12 ვ კვების წყაროდან. ჩემს მიერ შერჩეული ტრანზისტორების გამოყენებისას მას შეუძლია გამომავალი 1.75 ამპერი დენზე (ან 1 ამპერი ამ შემთხვევაში ჩემი ხრახნიანი ტერმინალების არჩევის გამო). Pis იკვებება საკუთარი Pi კვების წყაროებით, Pumpkin Pi ძალიან მცირე მოთხოვნას აყენებს Pi- ს ენერგიის შესაძლებლობებზე, რადგან ის გამოიყენება მხოლოდ ტრანზისტორების გადასატანად. წრე მოიცავს გლუვი კონდენსატორის ვარიანტს, მაგრამ ეს არ არის აუცილებელი. მე გამოვიყენე 2200uF რეიტინგული 16v (რაც ჭარბია, მაგრამ მე მქონდა ხელში).

ინდიკატორის LED- ები და რეზისტორები

არსებობს თორმეტი ყვითელი გამომავალი ინდიკატორი და ერთი წითელი დენის სტატუსის LED. დარწმუნდით, რომ გამოიყენეთ სწორი მიმდინარე შეზღუდვის LED თქვენი წითელი სტატუსის LED- ით, ჩემს აქვს ძაბვა 3.2 ვ და წინსვლა 20 mA, ამიტომ მე შევარჩიე 470Ω რეზისტორი (12 ვ შეყვანის დენის საფუძველზე). თუ არ ხართ დარწმუნებული როგორ შეარჩიოთ თქვენი LED- ის სწორი რეზისტორი, გადახედეთ ამ კალკულატორის ოსტატს.

თქვენ ალბათ შენიშნეთ, რომ სქემაზე არ არსებობს რეზისტორები თითოეული თორმეტი ყვითელი ინდიკატორის LED- ებისთვის. რადგან მინდოდა დამეზოგა ადგილი PCB– ზე, მე გავაკეთე დიზაინის არჩევანი, რომ გამოვიყენო LED- ები ინტეგრირებული რეზისტენტებით 12 ვ მიწოდებისთვის.

Motion Trigger (PIR სენსორი) და Override

წრე მოიცავს მოძრაობის ტრიგერის ვარიანტს. ის იყენებს გამწევ რეზისტორს, ასე რომ, როდესაც სიგნალიზაციის პინი (PCB– ზე AL იარლიყით) დაბლა იწევს, ის იწვევს მოქმედებას. ეს მოსახერხებელია, თუ გსურთ ციფრული გაფორმების დაკვრა მოძრაობის გააქტიურებით.

წრე ასევე მოიცავს ტრიგერის გადახურვას. როდესაც გადახურვა დახურულ მდგომარეობაშია, ის მიწას აკავშირებს მიწასთან, რაც საშუალებას გაძლევთ ხელით დაიწყოთ მოქმედება. გამოიყენეთ ორი პინიანი გადახურვის სათაური გადამრთველით ან 'ჯუმპერით'.

ნაბიჯი 3: ჟოლოს პიის დაყენება

Raspbian– ის დაყენება

Raspberry Pi– ის დაყენების დასაწყებად თქვენ უნდა მოამზადოთ თქვენი MicroSD ბარათი Raspbian გამოსახულებით. ჩამოტვირთეთ უახლესი სურათი აქ (Raspbian Stretch იყო უახლესი ვერსია წერის დროს).

როდესაც თქვენი MicroSD ბარათი მზად არის, ჩადეთ იგი Pi- ში და ჩართეთ. თქვენ ალბათ დაგჭირდებათ ტელევიზია, კლავიატურა და მაუსი ამ დროს დაკავშირებული. ნაგულისხმევად Pi უნდა ჩატვირთოს GUI დესკტოპის ოპერაციულ სისტემაში, გირჩევთ მიუთითოთ სწორი თარიღი და დროის ზონა თქვენს Pi- ზე და შესაძლოა დაუკავშირდეთ თქვენს WiFi- ს.

ამ დროს მე ჩვეულებრივ დარწმუნებული ვარ, რომ SSH კავშირი ჩართულია, ასე რომ მე შემიძლია წვდომა Pi ტერმინალზე ქსელში PuTTy- ს საშუალებით, შემდეგ მე დავაყენებ Pi- ს ჩატვირთვისას CLI (ბრძანების ხაზის ინტერფეისი) სტანდარტულად GUI დესკტოპის ნაცვლად, მაგრამ ეს შენზეა დამოკიდებული.

შენიშვნა: ეს ინსტრუქცია ითვალისწინებს, რომ თქვენ უკვე იცნობთ Raspberry Pi– ს, თუ არა, შეგიძლიათ მიჰყევით Raspberry Pi– ს ოფიციალურ სახელმძღვანელოს თქვენს გარემოში ოპერაციული სისტემის სურათების დაყენებისათვის: Windows, MacOS, Linux.

რჩევა: თუ თქვენ სრულიად ახალი ხართ Raspberry Pi– ში გირჩევთ გადახედოთ ამ ინსტრუქციის კლასს.

მას შემდეგ რაც თქვენი Pi ამოქმედდება Raspbian– ით და ძირითადი კონფიგურაცია დასრულებულია, თქვენ მზად ხართ იმუშაოთ როგორც ციფრული მორთულობის პლეერი, რომელიც მხარს უჭერს აუდიო და ვიდეო დაკვრას. გახსოვდეთ, რომ თუ თქვენ იყენებთ ორ Raspberry Pi- ს ორმაგი აღწარმოების ფუნქციონირებისთვის, თქვენ უნდა გაიმეოროთ ყველა ეს ნაბიჯი მეორე Pi- ზე.

OMXPlayer-Wrapper პითონისთვის

ჩვენი ციფრული დეკორაციის ვიდეოების დასაკრავად ჩვენ ვიყენებთ OMXPlayer- ს. ეს მხარს უჭერს მაღალი რეზოლუციის ვიდეოებს (მათ შორის HD) რიგი საერთო ვიდეო ფორმატებში. მიუხედავად იმისა, რომ OMXPlayer მოყვება Raspbian- ს "out-of-the-box", იმისთვის, რომ ის ლამაზად ითამაშოს პიტონის სკრიპტებით, რომელსაც ჩვენ შევქმნით, თქვენ უნდა დააინსტალიროთ OMXPlayer-Wrapper.

შეფუთვის დაყენებამდე ვურჩევ სისტემის პაკეტების განახლებას. გაუშვით შემდეგი ბრძანებები CLI ტერმინალიდან (Pi უნდა იყოს დაკავშირებული ინტერნეტთან, რომ ის იმუშაოს):

განაახლეთ სისტემის პაკეტების სია:

sudo apt-get განახლება

განაახლეთ ყველა თქვენი დაინსტალირებული პაკეტი უახლეს ვერსიებზე:

sudo apt-get dist-upgrade

გაასუფთავეთ სივრცე, რომელიც გამოიყენება განახლებული პაკეტების ჩამოსატვირთად:

sudo apt-get სუფთა

შემდეგი თქვენ თავად გსურთ ჩამოტვირთოთ OMXPlayer-Wrapper. ამისათვის გაუშვით შემდეგი ბრძანება, ისევ CLI ტერმინალიდან Pi ინტერნეტით.

დააინსტალირეთ OMXPlayer-Wrapper:

sudo python3 -m pip დააინსტალირეთ omxplayer -wrapper

Omxplayer-wrapper– ის შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის იხილეთ დოკუმენტები აქ.

რჩევა: თუ თქვენ შეხვდებით DBUS კავშირის შეცდომებს OMXPlayer-Wrapper– ის გამოყენებით ვიდეოების დაკვრისას, სცადეთ დააყენოთ python3-dbus შემდეგი ბრძანებით:

sudo apt-get დააინსტალირეთ python3-dbus

სხვა პარამეტრები და შესწორებები

ნაგულისხმევი აუდიო გამომავალი

Raspberry Pi მხარს უჭერს აუდიოს დაკვრას HDMI ან 3.5 მმ ჯეკის საშუალებით. თუმცა, თუ Pi აღმოაჩენს, რომ დაკავშირებული HDMI მოწყობილობა მხარს უჭერს აუდიოს, ის ნაგულისხმევი იქნება HDMI მოწყობილობაზე. თუ ჩემ მსგავსად თქვენ გაქვთ აუდიო შესაძლებლობების მქონე HDMI მოწყობილობა, მაგრამ გინდათ რომ თქვენი აუდიო გამომავალი ნაგულისხმევი იყოს 3.5 მმ -იანი ჯეკის ნაცვლად, შეგიძლიათ აიძულოთ ამის გაკეთება Pi- ზე config.txt ფაილზე შემდეგი ხაზის დამატებით:

hdmi_ignore_edid_audio = 1

კონსოლის გამომავალი დააყენეთ ცარიელი

თუ არ გინდათ რომ Pi- ს ვიდეო გამომავალმა აჩვენოს კონსოლის ეკრანი ჩატვირთვის შემდეგ, შეგიძლიათ დააყენოთ კონსოლი ცარიელზე, შემდეგში დაამატეთ /boot/cmdline.txt ფაილი Pi- ზე. გაითვალისწინეთ, რომ ეს არის ბირთვის ბრძანების პარამეტრი და უნდა იყოს ტექსტის ერთ სტრიქონზე:

consoleblank = 0