Светодиодная панель с Raspberry Pi

Рассмотрим примеры использования светодиодной RGB-матрицы с одноплатным компьютером Raspberry Pi.

Видеообзор

Что понадобится

Подключение и настройка

Железная часть

  1. Установите драйвер светодиодной ленты сверху на Raspberry Pi методом бутерброда.
  2. Скоммутируйте сигнальные линии между собой драйвером и светодиодной матрицей через шлейф. Один контакт шлейфа в выходной разъём на контроллере, а другой — в разъём входящих данных на матрице DATA IN.
  3. Подключите питание от драйвера на светодиодную матрицу силовым проводом. Один конец провода в клеммник PWR OUT на контроллере, а второй — в разъём POWER на матрице.
  4. Подключите питание на модуль через внешний разъём «DC Barrel jack». Каждая LED панель питается строго от 5 вольт. Потребление тока зависит от вида матрицы.

    Рекомендуем использовать блок питания с выходным напряжением 5 вольт и током не менее 4 ампер. Идеально подойдёт блок питания с выходным напряжением 5 вольт и током 5 ампер. При подключении удобно воспользоватся штекером питания 2,1 мм с клеммником

    При подключении нескольких светодиодных панелей, соответственно увеличивайте запас по току в N-раз, где N — количество матриц в цепочке.

    На схеме матрицы и контроллера нет встроенного регулятора напряжения. При подаче напряжения более 5 вольт — вы убьёте LED панель и драйвер.

  5. Железо собрано. Теперь можно переходить к программной части.

Цепочка из матриц

Матрицы легко соединять в цепочку (гирлянду). А потом программным методом выводить информацию на дисплей из матриц.

  1. Соедините сигнальным шлейфом выход первой матрицы DATA IN ко входу второй матрицы DATA IN.
  2. Подключите питание от драйвера на светодиодную матрицу силовым проводом. Один конец провода в клеммник PWR OUT на контроллере, а второй — в разъём POWER на второй матрице.

    Максимальное количество матриц в цепочке 12.

Программная часть

  1. Скачайте скрипт для настройки одноплатника с LED панелями.
    wget https://raw.githubusercontent.com/amperka/scriptsRPI/master/amperka-rpi-rgb-matrix.sh

  2. Запустите скрипт конфигурации платформы.
    sudo bash amperka-rpi-rgb-matrix.sh

    Откроется меню установки с предложением продолжить/отменить установку.

  3. Жмите смело «Y».
  4. Программа предложит вам выбор вывода изображения:
    1. Режим «High Quality». На матрице выводиться изображение без мерцаний и бликов. Но за качество необходимо платить — необходимо отключить аудио драйвер на вашем одноплатнике. Для активации режима выбирайте «1». Установите джампер на драйвер.Жмите «Y» на продолжения.
    2. Режим «Convenience». При выводе изображений возможны появления мерцаний. Но никаких дополнительных манипуляций делать не нужно и звук останется включенным. Для активации режима выбирайте «2». Снимите джампер с драйвера, если он там был.Жмите «Y» на продолжения.
  5. Начнётся процесс установки и компиляции.
  6. Дождитесь окончания процесса и нажмите кнопку «Y».После чего система перезагрузится.
  7. Проверим наличие скаченной библиотеки. Для этого в домашней директории выполните команду
    ls

    В итоге вы должны увидеть папку «rpi-rgb-led-matrix».

Примеры работы

Для запуска примеров выполните железную и программную настройку платформы.

Демонстрационные

В библиотеку входят скомпилированные примеры для демонстрации работы матрицы. Запустим их.

  1. Перейдите в категорию с установленной библиотекой.
    cd rpi-rgb-led-matrix

  2. Далее зайдите в директорию скомпилированными примерами.
    cd examples-api-use

  3. Запустим один из тестовых примеров.
    sudo ./clock -f --led-cols=64 --led-rows=32 ../fonts/7x13.bdf -d "%H:%M:%S"

    В итоге на матрице отобразится текущее время.

Больше примеров и подробную информацию читайте в технической документации от разработчика.

Вывод изображений и анимаций

Библиотека также позволяет выводить статические и анимированные изображения.

  1. Перейдите в категорию с установленной библиотекой.
    cd rpi-rgb-led-matrix

  2. Далее зайдите в директорию «utils».
    cd utils

  3. Установите по очереди необходимые пакеты.
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install libgraphicsmagick++-dev libwebp-dev -y
    make led-image-viewer

Пакеты установлены. Переходим к выводу картинок.

Вывод изображения

  1. Найдите изображение которое хотите вывести на матрице и переместите его в рабочую папку программы rpi-rgb-led-matrix/utils на Raspberry Pi. В качестве примера мы выбрали изображение chrome.jpg

    Для переноса файлов с ПК на Raspberry Pi можно воспользоватся утилитой WinSCP

  2. Запустите скрипт запуска изображения.
    sudo ./led-image-viewer --led-cols=64 --led-rows=32 --led-gpio-mapping="adafruit-hat" chrome.jpg

Вывод анимации

Усложним задачу. Что бы было интереснее увеличим дисплей — подключим вторую матрицу и выведем анимацию.

  1. Найдите анимацию которую хотите вывести на матрице и переместите её в рабочую папку программы rpi-rgb-led-matrix/utils на Raspberry Pi. В качестве примера мы выбрали изображение animation.gif

    Для переноса файлов с ПК на Raspberry Pi можно воспользоватся утилитой WinSCP

  2. Запустите скрипт запуска анимации
    sudo ./led-image-viewer -f --led-cols=64 --led-rows=32 --led-chain=2 --led-pixel-mapper=snake:2 --led-gpio-mapping="adafruit-hat" animation.gif

Больше примеров и подробную информацию читайте в технической документации от разработчика.

Вывод видео

Методы библиотеки позволяет выводить видео на две LED панели.

Вывод видео на RGB-матрицы сильно загружает процессор и декодирование может привести бликам и мерцанием. Метод библиотеки позволяет выводить только видео дорожку, к сожалению без звука.

  1. Перейдите в категорию с установленной библиотекой.
    cd rpi-rgb-led-matrix

  2. Далее зайдите в директорию «utils».
    cd utils

  3. Установите по очереди необходимые пакеты.
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
    make video-viewer
  4. Найдите видео которое хотите вывести на матрице и переместите его в рабочую папку программы rpi-rgb-led-matrix/utils на Raspberry Pi. В качестве примера мы выбрали видео «Мифы и легенды о Raspberry Pi»

    Для переноса файлов с ПК на Raspberry Pi можно воспользоватся утилитой WinSCP

  5. Запустите скрипт запуска видео.
    sudo ./video-viewer --led-cols=64 --led-rows=32 --led-chain=2 --led-pixel-mapper=snake:2 --led-gpio-mapping="adafruit-hat" video.mp4

Больше примеров и подробную информацию читайте в технической документации от разработчика.

Ресурсы