Цветной сенсорный дисплей для Raspberry Pi с диагональю 5,5 дюймов превратит вашу Raspberry Pi в настоящий планшет, на котором можно выводить полноценное цветное изображение, просматривать динамические видео ролики и играть в игры.

Изготовленный методом 3D-печати пластиковый корпус удобно вмещает плату Raspberry Pi и заодно служит настольной подставкой для дисплея — малинка с ним превращается в портативный медиацентр.

Дисплей сделан с прицелом на Raspberry Pi версии B, но технически работает с любыми компьютерами по HDMI-интерфейсу. В качестве примера приведем настройку экрана на малинке Raspberry Pi 4 B.

Весь процесс разбит на три этапа:

• Подключение электроники
• Сборка корпуса
• Установка драйверов

• 1× Raspberry Pi 4 B (в комплект не входит)
• 1× Цветной сенсорный дисплей для Raspberry Pi
• 1× HDMI-адаптер
• 1× USB-адаптер
• 4× Винт М2.5×4
• 4× Стойка М2.5×4

1. Расположите дисплей на гладкой поверхности экраном вниз и снимите защитную плёнку со всех металлических отверстий.
2. Прикрутите четыре металлических стойки М2.5×4 в отверстия под крепления Raspberry Pi.
3. Установите компьютер Raspberry Pi на металлический стоки и закрепите конструкцию винтами M2.5×4.
4. Соедините дисплей с Raspberry Pi HDMI-адаптером и USB-адаптером:
   1. HDMI-коннектор необходим для трансляции изображения.
   2. USB-коннектор служит для питания дисплея и передачи данных из сенсорной панели.
5. Электроника подключена, переходим к сборке корпуса.

• 1× Дисплейный модуль с Raspberry Pi 4 B
• 1× Пластиковый корпус (деталь №1, №2, №3)
• 1× Вентилятор охлаждения
• 4× Винт М2.5×4 (с потайным шлицем)
• 4× Винт М2.5×14
• 4× Гайка М2.5
• 4× Саморез

1. Расположите дисплейный модуль с Raspberry Pi на гладкой поверхности экраном вниз и установите сверху деталь пластикового корпуса №1.
2. Далее установите сверху на конструкцию деталь корпуса №3 и закрепите её четырьмя винтами М2.5×4 с потайным шлицем.
3. Прикрутите вентилятор охлаждения к детали пластикового корпуса №2 с помощью винтов М2.5×14 и гаек М2.5.
4. Подключите кулер к питанию через 40-выводной разъём компьютера Raspberry Pi.
5. Установите заднюю крышку №2 к общей конструкции и закрепите её саморезами.
6. Корпус собран, переходим к установке драйверов.

1. Заведите Raspberry Pi.
2. Отредактируйте файл config.txt. Добавьте в конец файла строки:

   max_framebuffer_height=1920
   max_usb_current=1
   config_hdmi_boost=10
   hdmi_group=2
   hdmi_force_hotplug=1
   hdmi_mode=87
   hdmi_timings=1080 1 26 4 50 1920 1 8 2 6 0 0 0 60 0 135580000 3
   dtoverlay=vc4-fkms-v3d

3. Перезапустите Raspberry Pi. В итоге вы должны увидеть загрузку Raspberry Pi OS.

Это значит всё получилось и дисплей готов к работе.

Дисплей по умолчанию имеет вертикальную ориентацию. Для смены ориентации на горизонтальную, необходимо повернуть отображаемую картинку и сенсорную панель тачскрина.

1. Откройте терминал на рабочем столе малинке или подключитесь по SSH.
2. Т.к. у Raspberry Pi 4 два разъёма HDMI, необходимо узнать номер порта к которому подключён текущий экран.
   1. В терминале Raspberry Pi:

      xrandr

   2. При подключении по SSH:

      DISPLAY=:0 xrandr

      В ответ малинка выведет строку с текущими настройками, где будет отображено имя активного HDMI-порта: HDMI-1 или HDMI-2.

3. Введите команду для поворота дисплея на 90°.
   1. В терминале Raspberry Pi:

      xrandr --output HDMI-1 --rotate right

   2. При подключении по SSH:

      DISPLAY=:0 xrandr --output HDMI-1 --rotate right

4. В итоге изображение на малинке должно повернутся на 90°.

С изображением разобрались, переходим к повороту тачскрина.

1. Откройте терминал на рабочем столе малинке или подключитесь по SSH.
2. Установите утилиту libinput для расширенной настройки тачскрина:

   sudo apt-get install xserver-xorg-input-libinput

3. Перейдите в директорию /etc/X11 и создайте папку xorg.conf.d:

   sudo mkdir /etc/X11/xorg.conf.d

4. Скопируйте файл 40-libinput.conf из директории /usr/share/X11/xorg.conf.d/ в директорию /etc/X11/xorg.conf.d/:

   sudo cp /usr/share/X11/xorg.conf.d/40-libinput.conf /etc/X11/xorg.conf.d/

5. Откройте файл 40-libinput.conf в текстовом редакторе:

   sudo nano /etc/X11/xorg.conf.d/40-libinput.conf

6. Отредактируйте файл:
   1. Найдите в файле строку Identifier "libinput touchscreen catchall".
   2. Добавьте после найденной строки, запись Option "CalibrationMatrix" "0 1 0 -1 0 1 0 0 1".
   3. Сохраните файл.
7. Перезапустите Raspberry Pi. В итоге тачскрин перевернётся на 90° и будет совпадать с ориентацией дисплея.

В модуле установлен AMOLED-дисплей диагональю 5,5 дюймов и разрешением 1920×1080 пикселей. Технология на органических светодиодах (OLED) отличается повышенным качеством изображения, поскольку каждый пиксель является самостоятельным источником света. У дисплея углы обзора до 170° , высокая контрастность и широкая палитра цветов.

Матрица дисплея подключена к контролеру Tochiba TC358779XBG, который является мостом между экраном и внешними управляющими платами по HDMI. Сверху на матрице расположен ёмкостный сенсор экрана, который выполнен в связке с двумя контроллерами GT5688 и STM32F072CBT6

Через HDMI-разъём дисплей получает цифровое видео и звук с внешних компьютеров, например Raspberry Pi, стационарных ПК или ноутбуков.

Дисплейный модуль оснащён портом micro-USB Touch с двумя функциями:

• Служит для передачи сигналов сенсорного управления на внешний компьютер, например ПК или одноплатник Raspberry Pi.
• Может быть использован для питания дисплея от любого внешнего устройства, например ПК или блока питания на 5 В.

Рекомендуем не использовать внешние ПК в качестве источника напряжения для экрана, т.к. USB-порт компьютера не всегда может отдать требуемый ток для стабильной работы дисплейного модуля. В итоге подсветка экрана может не включится или мигать. Для стабильной работы экрана советуем разделить две сущности: текущий USB-разъём Touch использовать в режиме передачи данных тачскрина, а для питания экрана использовать отдельно выведенный USB-разъём Power.

Дисплейный модуль питается через выделенный порт micro-USB Power. В качестве источника питания подойдёт блок питания на 5 В с током не менее 1 А, например Amperka USB.

На модуле предусмотрен аудиовыход 3,5 мм для подключения наушников, звуковых колонок и других акустических систем. Аудиовыход на дисплее решает проблему со звуком, ведь встроенный аудиовыход на малинке использует простой ШИМ, поэтому качество звучания оставляло желать лучшего. Текущий же аудиовыход выдаёт оцифрованный звук с HDMI-выхода с помощью контроллера TC358779XBG.

Пользовательская кнопка с двумя полезными функциями:

• При коротком нажатии, кнопка включает или отключает экран.
• При длительном нажатии, кнопка переключает яркость экрана. Всего доступно 5 фиксированных уровней яркости.

Матрица дисплея подключена к драйверу Toshiba TC358779XBG, который выполняет роль моста между экраном и внешними управляющими платами по HDMI.

Сверху на матрице расположен ёмкостный сенсор экрана с распознаванием до 5 касаний одновременно. Тачскрин выполнен на двух контроллерах:

• Низкий уровень реализован на GT5688, который расположен на гибком шлейфе подключения сенсорной панели. Чип считывает нажатия с тачскрина и передаёт готовые координаты на высокий уровень.
• Высокий уровень реализован на STM32F072C8T6, который принимает координаты от контроллера низкого уровня и передает данные по USB.

• Модель: Waveshare 5.5inch AMOLED Display, 1080×1920, HDMI, with case A (SKU 17527)
• Диагональ: 5,5 дюймов
• Разрешение: 1080×1920
• Технология: TFT OLED/AMOLED
• Количество цветов: 16,8 млн
• Интерфейс дисплея: HDMI
• Тип тачскрина: ёмкостной (до 5 касаний)
• Контроллер сенсорной панели:
  • Высокий уровень: STM32F072CBT6
  • Низкий уровень: GT5688
• Интерфейс тачскрина: USB
• Напряжение питания: 5 В
• Потребляемый ток: от 250 мА (чёрная заливка) до 650 мА (белая заливка)
• Размеры экрана: 121,8×68,7 мм
• Размеры платы: 140,4×74,8×11 мм
• Размеры корпуса: 145,7×79,7×42 мм

• Цветной сенсорный дисплей для Raspberry Pi в корпусе / 1080×1920 / 5,5” / HDMI / AMOLED в магазине.
• Векторное изображение дисплейного модуля
• User Manual на дисплей
• Datasheet на контроллер дисплея TC358779XBG
• Datasheet’s на контроллеры сенсорной панели:
  • Низкий уровень GT5688
  • Высокий уровень STM32F072C8T6