صفحه نمایش LED Raspberry Pi: گزینه ها، راه اندازی و راهنمای پروژه

صفحه نمایش LED Raspberry Pi: گزینه ها، راه اندازی و راهنمای پروژه

توضیحات متا:ساخت یک پروژه صفحه نمایش LED Raspberry Pi؟ این راهنما انواع صفحه نمایش سازگار، نحوه عملکرد پانل های ماتریس HUB75، ملاحظات راه اندازی و ایده های پروژه عملی را پوشش می دهد.

صفحه نمایش LED Raspberry Pi: گزینه ها، راه اندازی و راهنمای پروژه

ترکیب Raspberry Pi با صفحه نمایش LED طیف گسترده ای از پروژه های کاربردی و خلاقانه - را از پیمایش داشبورد اطلاعات تا نمایش رویدادهای سفارشی باز می کند. اما اصطلاح "صفحه نمایش LED" چندین نوع محصول متمایز را پوشش می دهد که هر کدام روش های اتصال، نیازهای نرم افزاری و قابلیت های متفاوتی دارند. دانستن اینکه کدام نوع برای پروژه شما مناسب است قبل از خرید باعث صرفه جویی در زمان می شود و از سرخوردگی سخت افزار ناسازگار جلوگیری می کند. این راهنما گزینه های اصلی را به وضوح پوشش می دهد.

دو معنی متفاوت از "صفحه نمایش LED" برای Raspberry Pi

هنگامی که مردم برای پروژه رزبری پای صفحه نمایش LED جستجو می کنند، معمولاً یکی از دو مورد را در نظر می گیرند که در عمل کاملاً متفاوت هستند:

پنل های ماتریسی LED HUB75- ماژولار مستقیم-مشاهده پانل‌های LED مورد استفاده در تابلوهای تجاری، موجود در قالب‌هایی مانند 64×32 یا 64×64 پیکسل، مستقیماً توسط پین‌های GPIO Raspberry Pi از طریق یک کلاه ماتریس هدایت می‌شوند (سخت‌افزار پیوست شده در بالا - یک افزودنی-افزودنی- GPIO برای اتصال مستقیم به هد Pixer بر روی آن را ارائه می‌کند. و تهویه سیگنال برای پانل های LED).

مانیتورهای LCD یا نمایشگرهای HDMI با نور پس زمینه{0} LED- صفحه‌های استانداردی که از طریق HDMI یا DSI (رابط سریال نمایشگر - یک اتصال نمایشگر اختصاصی برای پانل‌های تخت کوچک) به Raspberry Pi متصل می‌شوند، که خروجی را از سیستم عامل یا برنامه‌های Pi دقیقاً مانند هر رایانه نشان می‌دهند.

دسته اول همان چیزی است که بیشتر سازندگان وقتی پروژه نمایش led رزبری پای را توصیف می کنند، منظور می کنند. مورد دوم صرفاً استفاده از Pi به عنوان یک کامپیوتر متصل به یک مانیتور استاندارد است. بقیه این راهنما عمدتاً بر روی رویکرد پانل ماتریسی HUB75 تمرکز دارد که از نظر فنی خاص‌تر و مورد جالب‌تر است.

پنل های ماتریس LED HUB75: استاندارد سازنده

HUB75 یک استاندارد رابط به طور گسترده پذیرفته شده برای پنل های نمایشگر ماتریس LED است که از یک کانکتور 16 پین برای دریافت سیگنال های اسکن از یک کنترلر استفاده می کند. این پنل‌ها در اندازه‌های استاندارد تولید می‌شوند و به‌طور گسترده از طریق تامین‌کنندگان لوازم الکترونیکی با قیمت‌های قابل دسترس در دسترس هستند، و آنها را به گزینه‌ای واقعی برای پروژه‌های نمایشگر led raspberry pi در جامعه سازنده و آموزشی تبدیل می‌کند.

یک پانل HUB75 منفرد حاوی تعداد ثابتی از پیکسل‌های RGB است - فرمت‌های رایج شامل 64×32 (2048 پیکسل) و 64×64 (4096 پیکسل) است. می توان چند پانل را به هم متصل کرد - خروجی داده یک پانل به ورودی پانل بعدی متصل می شود - که امکان ساخت مجموعه های نمایشگر بزرگتر از واحدهای استاندارد را فراهم می کند.

Raspberry Pi پانل ها را با تولید سیگنال های زمان و داده مورد نیاز برای کنترل وضعیت هر LED هدایت می کند. از آنجایی که این سیگنال‌ها به زمان‌بندی{1}}حساس هستند، یک HAT ماتریس RGB به طور کلی روی سیم‌کشی مستقیم GPIO توصیه می‌شود، زیرا بافر مورد نیاز برای عملکرد مطمئن را فراهم می‌کند، به‌ویژه هنگام رانندگی همزمان چند پانل.

انواع پروژه های رایج

نرم افزاری برای رانندگی پنل های HUB75

کتابخانه ماتریس rpi-rgb-led-پرکاربردترین کتابخانه منبع باز-برای هدایت پنل‌های LED HUB75 از Raspberry Pi است. این زبان پایتون، C++ و سایر پیوندهای زبانی را ارائه می‌کند که تولید سیگنال زمان‌بندی پیچیده مورد نیاز برای اسکن ماتریس صحیح را کنترل می‌کند، و به سازندگان پروژه اجازه می‌دهد تا به جای کنترل سخت‌افزار سطح پایین، روی محتوا و منطق برنامه تمرکز کنند.

پارامترهای کلیدی که برای کارکرد کتابخانه با یک پانل خاص باید به درستی تنظیم شوند عبارتند از: نرخ اسکن پانل (مشخصاتی که نحوه آدرس دهی به ردیف ها را توضیح می دهد - مقادیر رایج عبارتند از: 1/8، 1/16، و 1/32 اسکن)، تعداد سطرها و ستون ها، و نگاشت GPIO HAT مورد استفاده. تنظیمات ناسازگار باعث ایجاد خطاهای نمایشی قابل مشاهده می شود - بررسی مشخصات پانل و اسناد پیکربندی کتابخانه قبل از اولین استفاده، باعث صرفه جویی در زمان اشکال زدایی می شود.

منبع تغذیه: یک نقطه عملی بحرانی

پنل های LED ماتریس به طور قابل توجهی جریان بیشتری از Raspberry Pi می توانند از طریق پین های GPIO خود تامین کنند. پانل ها باید توسط منبع تغذیه 5 ولت جداگانه و با رتبه بندی صحیح تغذیه شوند که مستقیماً به ورودی های برق اختصاصی پانل - و نه از طریق Pi متصل است.

ظرفیت منبع تغذیه مورد نیاز به تعداد پنل ها و میزان روشنایی آنها بستگی دارد. یک رویکرد کلی این است که حداکثر مصرف جریان را در روشنایی کامل برای همه پانل‌های موجود در تنظیمات تخمین بزنیم، سپس منبع تغذیه با فضای سر کافی بالاتر از این رقم انتخاب کنیم. اجرای پانل‌ها با روشنایی کاهش یافته (که اکثر کتابخانه‌های نرم‌افزار از آن پشتیبانی می‌کنند) مصرف انرژی و تولید گرما را کاهش می‌دهد و عموماً برای عملکرد طولانی مدت مداوم توصیه می‌شود.

نمایشگر HDMI با Raspberry Pi: The Simpler Path

برای پروژه‌هایی که Pi به‌عنوان پخش‌کننده رسانه، کنترل‌کننده علامت‌های دیجیتال، یا دستگاه محاسباتی همه منظوره با نمایشگر استفاده می‌شود، اتصال یک نمایشگر HDMI استاندارد - از جمله LED تجاری-نمایشگرهای LCD با نور پس‌زمینه - ساده‌تر از مسیر HUB75 است. سیستم عامل Raspberry Pi و اکثر توزیع های لینوکس خروجی نمایشگر HDMI را به طور خودکار کنترل می کنند.

چندین پلت‌فرم نرم‌افزار علامت‌های دیجیتال منبع باز و تجاری بر روی Raspberry Pi به‌عنوان یک پخش‌کننده رسانه کم‌هزینه و نقطه پایانی مدیریت محتوا،-به‌خوبی اجرا می‌شوند، که Pi را به گزینه‌ای کاربردی و مقرون‌به‌صرفه{2}}برای صفحه‌نمایش LED برای استقرار علائم دیجیتال رزبری پای در مقیاس کوچک تبدیل می‌کند.

خلاصه

پروژه صفحه نمایش LED Raspberry Pi با استفاده از پانل‌های ماتریس HUB75 یک فعالیت سازنده خوب-پشتیبانی و سودمند است، با اسناد انجمن گسترده و نرم‌افزار منبع باز-. ملاحظات عملی کلیدی عبارتند از انتخاب HAT مناسب برای بافر سیگنال، پیکربندی کتابخانه نرم افزار برای پارامترهای اسکن پانل خاص، و ارائه منبع تغذیه اختصاصی کافی برای پانل های جدا از Pi. برای پروژه‌هایی که نیاز به خروجی ویدیو یا عملکرد استاندارد دیجیتال ساینیج دارند، یک صفحه نمایش HDMI استاندارد که مستقیماً به Pi متصل است، رویکرد ساده‌تر و کاربردی‌تر است.

سوالات متداول

س: کدام صفحه نمایش LED برای پروژه های رزبری پای برای مبتدیان مناسب تر است؟
A: یک پانل ماتریس LED HUB75 64×32 با HAT ماتریس RGB و کتابخانه ماتریس rpi-rgb-led-به خوبی-نقطه شروع مستند است. از طرف دیگر، اتصال یک مانیتور HDMI استاندارد ساده‌تر است اگر هدف، خروجی نمایشگر همه منظوره به جای کنترل مستقیم پیکسل LED باشد.

س: آیا Raspberry Pi می تواند یک پنل ماتریس LED را از طریق GPIO تامین کند؟
پاسخ: هیچ - پانل ماتریس LED به منبع تغذیه خارجی اختصاصی نیاز ندارد. کشیدن قدرت پنل از طریق پین های GPIO به رزبری پای آسیب می رساند. Pi فقط سیگنال های کنترلی را ارائه می دهد. یک منبع تغذیه 5 ولت مجزا که برای مصرف جریان پانل مشخص شده است، برق را مستقیماً به ورودی های برق پانل می دهد.

س: استاندارد HUB75 برای پروژه های رزبری پای صفحه نمایش LED چیست؟
پاسخ: HUB75 یک فرمت رابط پرکاربرد برای پانل‌های ماتریس LED است که از یک رابط 16{3}}پینی برای دریافت زمان اسکن و داده‌های پیکسلی از یک کنترلر استفاده می‌کند. این قالب استاندارد برای اکثر پانل‌های ماتریس LED سازنده{4}}در دسترس است و به خوبی- توسط کتابخانه rpi-rgb-led-matrix در Raspberry Pi پشتیبانی می‌شود.

س: Raspberry Pi چند پنل HUB75 می تواند درایو کند؟
A: این بستگی به مدل Pi خاص، مشخصات پنل ها و پیکربندی نرم افزار دارد. مدل‌های Pi با مشخصات بالاتر معمولاً پانل‌های بیشتری را به طور همزمان پشتیبانی می‌کنند. برای برنامه های کاربردی مانند ویدیوی کامل{3}}حرکت در بسیاری از پانل ها، نیازهای پردازش به طور قابل توجهی افزایش می یابد. مستندات کتابخانه ماتریس rpi-rgb-led- راهنمایی در مورد محدودیت های عملی برای ترکیبات سخت افزاری خاص ارائه می دهد.

س: تنظیم سرعت اسکن در صفحه نمایش LED برای نرم افزار رزبری پای چیست؟
A: نرخ اسکن نحوه آدرس دهی به ردیف های یک پانل ماتریس LED را توصیف می کند - مقادیر رایج اسکن 1/8، 1/16 و 1/32 است. تنظیم صحیح باید با پانل فیزیکی مورد استفاده مطابقت داشته باشد. تنظیم نادرست سرعت اسکن خطاهای نمایشی قابل مشاهده مانند ظاهر شدن خطوط در موقعیت های اشتباه ایجاد می کند. نرخ اسکن معمولاً در مشخصات محصول پانل ذکر شده است.