- Tarvittavat komponentit
- Piirikaavio
- Piirikortin valmistus Raspberry Pi RGB LCD HAT -laitteelle EasyEDA: n avulla
- PCB-näytteiden laskeminen ja tilaaminen verkossa EasyEDA: n avulla
- Vadelma Pi -asetus LCD-hatulle
- Python-koodi Raspberry Pi LCD HAT: lle
- Raspberry Pi RGB LCD HAT -testaus
Vadelma Pi -hatut ovat samat kuin Arduinon kilvet, ne sopivat suoraan Raspberry Pi: n päälle eivätkä vaadi muita yhteyksiä. Täällä aiomme rakentaa RGB LCD -hatun Raspberry Pi: lle piirilevylle. Tämä LCD-hattu koostuu 16x2 LCD-moduulista, viidestä kytkimestä ja kolmesta NeoPixel-LEDistä. Tässä kytkimiä käytetään näytön tekstin muuttamiseen ja NeoPixel-LEDejä käytetään indikaattoreina. Nämä kytkimet ja Neo-pikselit voidaan ohjelmoida vaatimusten mukaisesti, kuten kytkimiä voidaan käyttää anturiarvojen, kuten lämpötilan, kosteuden jne., Näyttämiseen, ja Neo-pikseleitä voidaan käyttää tilan näyttämiseen, kuten punainen ilmaisemaan virheitä ja vihreitä vastaanotettaessa tietoja.
Täällä käytämme EasyEDA- online-ohjelmistoa piirin ja piirilevyn suunnittelussa tälle Pi HAT: lle ja JLCPCB: lle tilaamaan piirilevyt.
Tarvittavat komponentit
- Vadelma Pi 4
- 16 * 2 LCD-näyttömoduuli
- Neo-pixel-LEDit (3)
- Kondensaattorit
- Kytkimet (5)
Piirikaavio
Raspberry Pi RGB LCD HAT: n täydellinen kytkentäkaavio on esitetty alla. Kaavio piirrettiin EasyEDA: lla. Kuten näette, yhdistämme Raspberry Pi: n kanssa 16x2 LCD-moduulin, 3 NeoPixel-LEDiä ja 5 kytkintä. Liitintä käytetään myös NeoPixel-LEDien ottamiseen käyttöön tai poistamiseksi käytöstä.
Piirikortin valmistus Raspberry Pi RGB LCD HAT -laitteelle EasyEDA: n avulla
Suunniteltaessa piirilevyä Raspberry Pi RGB LCD HAT: lle, haastavin osa oli saada jalanjälki oikein. Jos mitat menevät pieleen, komponentit eivät mahdu piirilevylle. Mutta onneksi EasyEDA tarjoaa jalanjäljet melkein kaikille markkinoilla oleville komponenteille. Tämä johtuu sen laajasta käyttäjäyhteisöstä, jossa käyttäjät luovat jalanjälkiä ja asettavat sen yleisön saataville käyttämään sitä projekteissaan.
EasyEDA on online-EDA-työkalu, jota olen aiemmin käyttänyt monta kertaa ja löytänyt sen erittäin käteväksi käyttää, koska sillä on hyvä kokoelma jalanjälkiä ja se on avoimen lähdekoodin. Piirilevyn suunnittelun jälkeen voimme tilata piirilevynäytteet niiden edullisten piirilevyjen valmistuspalveluiden - JLCPCB: n avulla. Ne tarjoavat myös komponenttien hankintapalveluja, joissa heillä on suuri määrä elektronisia komponentteja, ja käyttäjät voivat tilata tarvittavat komponentit piirilevytilauksen mukana.
Piirejä ja piirilevyjä suunniteltaessa voit myös tehdä piiristäsi ja piirilevysuunnittelun julkiseksi, jotta muut käyttäjät voivat kopioida tai muokata niitä ja hyötyä työstäsi, olemme myös julkistaneet tämän Pi RGB LCD Hat -mallin, tarkista alla linkki:
- https://easyeda.com/CircuitDigest/Pi-RGB-LCD-HAT
Voit tarkastella mitä tahansa piirilevyn kerrosta (ylä-, ala-, yläsilkki, pohjasilkki jne.) Valitsemalla kerroksen Tasot-ikkunasta. Tämän lisäksi ne tarjoavat myös piirilevyn 3D-mallinäkymän siitä, miten se näyttäisi valmistuksen jälkeen. LCD HAT: n ylemmän ja alemman kerroksen tilannekuva näyttäisi tältä:
PCB-näytteiden laskeminen ja tilaaminen verkossa EasyEDA: n avulla
Valmistuttuaan tämän PI RGB LCD HAT -mallin, voit tilata piirilevyn JLCPCB.com -sivuston kautta. Jos haluat tilata piirilevyn JLCPCB: ltä, tarvitset Gerber-tiedoston. Voit ladata Gerber-tiedoston alla olevasta linkistä:
- Gerber-tiedosto Raspberry Pi RGB LCD -hatulle
Luo piirilevyn Gerber-tiedostot napsauttamalla Luo valmistustiedosto -painiketta EasyEDA-editorisivulla, lataa sitten Gerber-tiedosto sieltä tai napsauta Tilaa JLCPCB: ssä alla olevan kuvan mukaisesti. Tämä ohjaa sinut osoitteeseen JLCPCB.com, josta voit valita tilattavien piirilevyjen määrän, kuinka monta kuparikerrosta tarvitset, piirilevyn paksuus, kuparin paino, piirilevyn väri ja muut piirilevyn parametrit, kuten alla esitetty tilannekuva:
Kun olet napsauttanut ' Tilaa JLCPCB: ssä' -painiketta, se vie sinut JLCPCB: n verkkosivustolle, josta voit tilata piirilevyn erittäin alhaisella hinnalla, joka on 2 dollaria. Niiden rakennusaika on myös hyvin lyhyt, mikä on 48 tuntia DHL-toimituksella 3-5 päivää. Saat piirilevyt viikon sisällä tilauksesta.
Kun olet tilannut piirilevyn, voit tarkistaa piirilevyn tuotannon edistymisen päivämäärän ja kellonajan kanssa. Voit tarkistaa sen siirtymällä Tili-sivulle ja napsauttamalla piirilevyn alla olevaa "Tuotannon edistyminen" -linkkiä, kuten alla olevassa kuvassa näkyy.
Muutaman päivän PCB: n tilaamisen jälkeen sain PCB-näytteet erinomaisessa pakkauksessa, kuten alla olevissa kuvissa näkyy.
Kun olet varmistanut, että jäljet ja jalanjäljet olivat oikein. Jatkoin PCB: n kokoamista. Täysin juotettu levy näyttää seuraavalta:
Vadelma Pi -asetus LCD-hatulle
Ennen ohjelmoinnin aloittamista Raspberry Pi, päivitä ensin Raspberry Pi ja asenna muutama tarvittava kirjasto. Suorita alla olevien komentojen päivittää ja päivittää Raspberry Pi:
sudo apt-get päivitys sudo apt-get päivitys
Asenna nyt Adafruit_Blinka-kirjasto NeoPixel-LEDeille. Adafruit_Blinka-kirjasto tarjoaa CircuitPython-tuen Pythonissa.
sudo pip3 asenna adafruit-circuitpython-neopixel
Asenna sen jälkeen LCD-moduulin Adafruit_CharLCD-kirjasto. Tämä kirjasto on tarkoitettu Adafruit LCD -tauluille, mutta se toimii myös muiden tuotemerkkien LCD-levyjen kanssa.
sudo pip3 asenna Adafruit-CharLCD
Python-koodi Raspberry Pi LCD HAT: lle
Tässä esittelemme Raspberry Pi: n RGB-LCD-hatun käyttämällä muutamia kytkimiä näyttämään joitain erityisiä arvoja LCD-moduulissa ja RGB-LEDeissä indikaattoreina. Joten meidän on ohjelmoitava Raspberry Pi siten, että kun painamme kytkintä, sen pitäisi näyttää joitain anturiarvoja tai muita arvoja.
Täydellinen python-koodi annetaan sivun lopussa. Tässä selitämme koodin vaihe vaiheelta.
Aloita koodi tuomalla kaikki vaaditut kirjastot.
tuoda RPi.GPIO GPIO: na tuonti neopikseli tuonti aika tuontitaulu tuonti Adafruit_CharLCD LCD: nä
Määritä sen jälkeen kaikki GPIO-nastat, joihin nestekidenäyttö ja muut kytkimet on kytketty.
lcd_rs = 7 lcd_en = 8 lcd_d4 = 25 lcd_d5 = 24 lcd_d6 = 23 lcd_d7 = 18 lcd_backlight = 2 sw0 = 5 sw2 = 13 sw3 = 19 sw4 = 26
Määritä nyt GPIO-tila BCM-tilassa. Voit myös vaihtaa sen asetukseksi BOARD. Määritä sitten kaikki kytkintapit tuloiksi.
GPIO.setmode (GPIO.BCM) # Käytä BCM GPIO -numeroita GPIO.setup (sw0, GPIO.IN) GPIO.setup (sw2, GPIO.IN) GPIO.setup (sw3, GPIO.IN) GPIO.setup (sw4, GPIO).SISÄÄN)
Määritä sen jälkeen GPIO-nasta, johon Neo Pixel -LEDit on kytketty. Määritä sitten Neo Pixel-LEDien lukumäärä. Tässä käytetään kolmea lediä, voit vaihtaa sitä tarpeidesi mukaan.
pixel_pin = lauta. D21 num_pixels = 3
Määritä nyt jokaiselle kytkimelle oma tehtävä lcddisplay () -toiminnon sisällä. Esimerkiksi tässä, kun ensimmäistä kytkintä painetaan, Raspberry Pi: n pitäisi näyttää 'UP' LCD-näytöllä, ja kun toista kytkintä painetaan, sen pitäisi näyttää 'DOWN' LCD-näytöllä ja niin edelleen kahdelle muulle painikkeelle.
Sen sijaan, että tulostat jotain nestekidenäytölle, voit käyttää näitä kytkimiä toisen tehtävän suorittamiseen. Voit esimerkiksi käyttää kytkintä 1 näyttämään lämpötila-arvoa, kytkintä 2 näyttämään kosteusarvoja ja kytkintä 3 näyttämään painearvot jne.
def lcddisplay (): if (GPIO.input (sw0) == False): lcd.clear () lcd.set_cursor (0,0) lcd.message ('UP') jos (GPIO.input (sw2) == False): lcd.clear () lcd.set_cursor (0,0) lcd.message ('DOWN') if (GPIO.input (sw3) == False): lcd.clear () lcd.set_cursor (0,0) lcd.message ('LEFT') if (GPIO.input (sw4) == False): lcd.clear () lcd.set_cursor (0,0) lcd.message ('RIGHT')
Nyt sisällä , kun taas todellinen silmukka, pixels.fill toimintoa käytetään syttyvät Neo Pikselit eri värejä. Joten Pi on ohjelmoitu sytyttämään Neo-pikselit punaisella vihreällä ja sinisellä yhdellä sekunnilla.
Voit käyttää näitä Neo-pikseleitä myös indikaattoreina. Voit esimerkiksi sytyttää yhden punaisella Neo-pikselin ilmaisemaan, että Pi on kytketty virtalähteeseen, tai voit käyttää muita LEDejä osoittamaan, että Pi vastaanottaa tai lähettää tietoja jne.
pixels.fill ((255, 0, 0)) pixels.show () time.sleep (1) pixels.fill ((0, 255, 0)) pixels.show () time.sleep (1) pixels.fill ((0, 0, 255)) pixels.show () time.sleep (1) rainbow_cycle (0.001)
Raspberry Pi RGB LCD HAT -testaus
Kun LCD-näyttö on koottu ja liitetty Raspberry Pi: hen, olemme kaikki valmiita käyttämään tätä PI RGB LCD -hattua. Suorita sitä varten python-koodi käyttämällä alla olevaa komentoa.
python code_filename.py
Paina nyt kytkimiä. Kun painat SW0-kytkintä, sen pitäisi tulostaa 'UP' LCD-näytölle. SW2-kytkimelle sen tulisi tulostaa 'Alas' ja sama muille kytkimille.
Täydellinen Working videon mukana Python-koodi annetaan alla.