Nástěnka Raspberry Pi: 11 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Toto je projekt, na kterém jsem pracoval pro svou církev. Chtěli jsme elektronickou nástěnku, která by byla namontována v prostoru narthex/lobby a každých několik sekund by procházela statickými snímky.

To byly naše designové cíle:

• Statické snímky, žádné video ani zvuk
• Správce generuje snímky v Powerpointu (známý nástroj, žádný nový software k učení)
• Správce může novou prezentaci nahradit přetažením nové
• Žádné cloudové řešení, protože nástěnka by byla v naší soukromé bezdrátové síti
• Žádné měsíční licenční poplatky ani proprietární software, jiný než ten, který jsme již měli (Windows, Office, Powerpoint)
• 49 "obrazovka, v režimu na výšku/na výšku (i když je možný i režim na šířku/na šířku a je popsán níže)
• Požadované náklady: <1 000 $

To se nám podařilo a dostali jsme se pod rozpočet. Nedávno jsem pomohl dalšímu nedalekému kostelu provést stejný projekt a celkové náklady (bez nákladů na elektrikáře, který přivedl energii na správné místo na zdi, a práce spojené s montáží) byly nižší než 500 USD.

Vzhledem k nízkým nákladům a v podstatě nulovým průběžným nákladům (jen na elektřinu) by se to dobře hodilo i školám, knihovnám, muzeím, neziskovým organizacím nebo jiným organizacím s omezeným rozpočtem.

Zpětná vazba je vítána.

Krok 1: Seznam vybavení

Zde je seznam vybavení, které jsme použili. Přidávají se komentáře. Snažím se odkazovat na stránky výrobce, pokud je to možné, spíše než na prodejce.

• TV/monitor. Většina moderních televizorů nebo monitorů to zvládne, pokud má CEC (více informací o CEC najdete v tomto článku na Wikipedii: https://en.wikipedia.org/wiki/Consumer_Electronics_Control). Většina monitorů je vyrobena pro montáž buď ve svislém/na výšku, nebo v horizontálním/na šířku režimu. Televizory jsou navrženy tak, aby byly vodorovné, takže jejich svislá montáž je trochu složitější. Mnoho televizorů je také asymetrických shora dolů (tj. Spodní hrana je často větší než horní část), takže svislá montáž může vypadat trochu divně. Přesto jsou televize celkově levnější, takže jsme šli s televizí. Samozřejmě, pokud je vaší preferovanou orientací na šířku, nevadí. Šli jsme s tímto: 49palcová LED TV LG.
• TV Mount: Bylo to ošemetné, protože jsme si koupili televizi a chtěli jsme ji namontovat svisle. Je třeba vzít v úvahu styl montáže a to, zda bude viditelný, zvláště pokud je televizor namontován svisle. Držák je umístěn na zeď ve stejné orientaci, jako kdybyste televizor montovali vodorovně. Pokud se rozhodnete namontovat televizor svisle, musíte zvážit, zda otvory pro upevnění šroubů v držáku televizoru mohou obsahovat otočné montážní otvory v televizoru. Některé televizory umístí upevňovací šrouby do čtvercového vzoru, zatímco některé jsou obdélníkového vzoru. Před nákupem si to rozmyslete a ujistěte se, že montáž bude fungovat na požadovaném místě.

• Raspberry Pi, pouzdro, kabely, chladič, ventilátor atd.: Doporučuji vám získat nejnovější a nejlepší verzi. V době, kdy jsme projekt stavěli, to byl Raspberry Pi 3 B+, ale nyní Raspberry Pi 4 B vyšel. Pokud jde o napájecí kabel, chladiče, ventilátor, rozhodli jsme se, že protože Raspberry Pi poběží 24/7, chtěli jsme pouzdro s ventilátorem, i když tichým. A napájecí kabel s integrovaným síťovým vypínačem usnadňuje reset systému, aniž byste museli vytahovat zástrčku. Dalším hlavním rozdílem mezi Raspberry Pi 3 B+ a Raspberry Pi 4B je, že 4 B má konektor micro-HDMI, což znamená, že potřebujete adaptér (je součástí sady níže).

  • Pokud jdete s Raspberry Pi 3 B+: Raspberry Pi 3 B+ Case Kit (neobsahuje Raspberry Pi)
  • Pokud půjdete se sadou pouzder Raspberry Pi 4 B: Raspberry Pi 4 B (neobsahuje Raspberry Pi)
• Kabel HDMI: Jakýkoli je v pořádku, pokud podporuje CEC. Všimněte si, že obvykle bude Raspberry Pi namontován na zeď za televizor/monitor nebo případně připojen k samotnému televizoru/monitoru, takže krátký 3 'kabel je pravděpodobně dost. Příliš dlouhý kabel a ukáže se to. Zvažte také, kde jsou porty HDMI na televizoru/monitoru a zda byste mohli uvažovat o 90stupňovém konci kabelu (například pokud jsou porty HDMI na jedné straně).
• MicroSD karta. Na tom taky moc nezáleží. Vybrali jsme 32 GB namísto standardních 16 GB, abychom měli více prostoru pro další software, pokud bychom chtěli, a abychom měli místo pro ukládání více prezentací. Vybrali jsme si tuto: SanDisk Ultra PLUS 32GB MicroSD karta. Všimněte si toho, že je jednodušší, když si koupíte kartu MicroSD s již nainstalovaným NOOBS, jako je tato: SD karta s NOOBS. Neudělal jsem to, ale pokud ano, můžete ušetřit krok. Další informace naleznete zde: NOOBS

Poznámka k CEC: CEC (Consumer Electronics Control) umožňuje, aby se některé komponenty navzájem ovládaly pomocí kabelu HDMI. Například přehrávač DVD může zapnout/vypnout připojený televizor pomocí kabelu HDMI, pokud oba podporují CEC. To je v našem případě užitečné, protože Raspberry Pi může libovolně zapínat/vypínat TV/monitor. Například v církevním prostředí bychom chtěli mít monitor zapnutý pouze během hodin, kdy je kostel otevřený, a to se liší podle dne v týdnu. CEC umožňuje Pi zapínat a vypínat televizi v libovolně složitém časovém plánu.

Krok 2: Sestavte pouzdro Pi

Montáž je poměrně jednoduchá. Nalepte chladiče na čipy odpovídající velikosti na Raspberry Pi, sestavte pouzdro vrstvu po vrstvě. Nezapomeňte z každé vrstvy odstranit tenké plastové ochranné fólie.

Krok 3: Nainstalujte si Raspbian

Na webu Raspberry Pi je vynikající průvodce. Při nastavování postupujte podle těchto pokynů.

Nastavení vašeho Raspberry Pi

Použil jsem Raspbian Lite, protože nemá další aplikace, které pro tento projekt nebudete potřebovat.

Krok 4: Přidejte standardní a vlastní software

Jakmile NOOBS nainstaluje Raspbian, při prvním přihlášení budete vyzváni k zadání věcí, jako je jazyk, časové pásmo atd. Rovněž vás vyzve k zadání WiFi sítě a hesla, pokud nejste připojeni ke kabelu. Nakonec stáhne a nainstaluje všechny aktualizace Raspbian. Pomůže, pokud jste na stejném internetovém připojení jako v konečném nastavení, ale nemusí. To znamená, že tento krok můžete provést doma před nastavením v konečném umístění. Nezapomeňte před posledním restartem v posledním kroku nastavit nové připojení k internetu.

Otevřete okno terminálu (klikněte na černou obdélníkovou ikonu poblíž levého horního rohu obrazovky).

Nejprve dvakrát zkontrolujeme, zda existují další aktualizace Raspbian. Zadejte následující řádky, jeden po druhém

sudo apt aktualizace

sudo apt upgrade

(řekněte „Y“, pokud se vás zeptá, zda chcete instalovat aktualizace).

Dále nainstalujeme Sambu, která umožňuje sdílení složek s počítači se systémem Windows v síti.

sudo apt install samba samba-common-bin smbclient cifs-utils

Dále nainstalujeme fbi. fbi je unixový nástroj, který zobrazuje grafiku na obrazovce bez spuštěného správce oken.

sudo apt install fbi

Dále nainstalujeme nástroje inotify-tools. inotify-tools umožňuje slideshow sledovat všechny změny ve sdílené složce.

sudo apt nainstalovat inotify-tools

Dále nainstalujeme cec-utils. cec-utils umožňuje Raspberry Pi zapínat a vypínat televizi pomocí kabelu HDMI.

sudo apt install cec-utils

Dále si budete muset stáhnout malé nástroje, které jsem napsal pro přehrávání prezentace.

klon git

Tím se načte kód a umístí se do adresáře s názvem raspi_slideshow.

Nyní je veškerý software k dispozici na Raspberry Pi. Další kroky projdou konfigurací.

Krok 5: Nastavení sdílené složky

Ve výchozím nastavení kód prezentace hledá adresář (složku) /sdílený /prezentaci.

Tento adresář musíme vytvořit. Protože je na kořenové úrovni, potřebujeme oprávnění root, takže sudo je na místě. Při provádění tohoto příkazu budete možná muset zadat heslo (výchozí je malina):

sudo mkdir -p /shared /Presentation

Dále to musíme udělat čitelným a zapisovatelným kýmkoli na tomto Pi. Zadejte následující příkaz:

sudo chmod a+rwx /shared /Presentation

Díky tomu je viditelný pouze na tomto Pi. Dále musíme tuto složku sdílet se světem (ve skutečnosti pouze jiné počítače ve stejné síti). Proto doporučujeme, aby to bylo v soukromé (heslem chráněné) síti Wi-Fi nebo kabelové místní síti.

Když jsme v předchozím kroku nainstalovali sambu, vytvořila výchozí soubor /etc/samba/smb.conf

Na konec tohoto souboru musíme přidat spoustu řádků. Řádky jsou v souboru raspi_slideshow/add_to_smb.conf

Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je následující:

sudo bash

kočka raspi_slideshow/add_to_smb.conf >> /etc/samba/smb.conf exit

To v podstatě spojí soubor add_to_smb.conf na konec /etc/samba/smb.conf

Pokud se vám to líbí, můžete se rozhodnout to udělat prostřednictvím editoru, jako je nano, ale je to slušné množství psaní.

V zásadě sdílí adresář /shared jako adresář, který je čitelný a zapisovatelný kýmkoli v místní síti. Tady nebudu procházet, jak to chránit, ale pokud chcete, aby to bylo chráněno (vyžadovat heslo pro úpravu), můžete si přečíst Sambu a podle toho změnit nastavení.

Krok 6: Konfigurace nastavení zapnutí/vypnutí monitoru

Pomocí cron zapínáme a vypínáme TV/monitor v naplánovaných časech. Cron je linuxový nástroj, který spouští úkoly v naplánovaných časech. Pokud chcete, aby váš TV/monitor běžel 24/7 nebo jej chcete zapínat a vypínat ručně, můžete tento krok přeskočit.

Zkopírujte ukázkový soubor crontab z adresáře raspi_slideshow do domovského adresáře.

cp raspi_slideshow/crontab_example.pi crontab.pi

Soubor crontab_example.pi je příkladem, který ukazuje, jak tento typ souboru funguje. Na Wikipedii i jinde je spousta dokumentace:

Nyní to upravíme. Pomůže, když už máte naplánovaný svůj rozvrh. Příklad plánu je

• Neděle: v 7:00, vypnuto v 21:00
• Středa: v 8 hodin, vypnuto v 21 hodin
• Sobota: v 7:00, vypnuto v 21:00
• Ostatní dny: zapnuto v 8 hodin, vypnuto v 17 hodin

Mám rád nano, protože je nainstalován s Raspbianem a snadno se používá. Můžete použít vi nebo jakýkoli jiný editor.

nano crontab.pi

Upravte soubor tak, aby určoval časy zapnutí/vypnutí pro každý den. K pohybu použijte šipky. Backspace pro odstranění, zadejte pro vložení. Až budete hotovi, Control-O pro uložení (pro potvrzení názvu souboru budete muset stisknout „Enter“) a Control-X pro ukončení nano.

Jakmile máte soubor cron tak, jak ho chcete, řekněte Raspbian, že ho chcete spustit:

crontab crontab.pi

Pokud někdy budete chtít změnit svůj rozvrh, můžete upravit $ HOME/crontab.pi a znovu spustit příkaz crontab bezprostředně výše. To nahradí váš starý plán novým.

Krok 7: Konfigurace nastavení zobrazení

Jsme téměř hotovi! Musíme nakonfigurovat nastavení zobrazení. fbi je nástroj, který používáme k zobrazení snímků. Jeho nastavení načte ze souboru.fbirc v domovském adresáři.

Nejprve se ujistěte, že jsme v domovském adresáři.

cd $ HOME

Dále zkopírujte soubor z adresáře raspi_slideshow domů

cp raspi_slideshow/.fbirc.

Neměli byste soubor upravovat. Pokud se však rozhodnete, tři zajímavá nastavení jsou:

random = false

blend-msecs = 500

časový limit = 8

Náhodný řádek určuje, zda fbi randomizuje pořadí snímků. true znamená, že snímky randomizuje, false znamená, že ne. Protože jsme chtěli mít určitou kontrolu nad tím, v jakém pořadí jsou snímky, nastavili jsme to na hodnotu false.

Řádek blend-msecs říká, kolik milisekund (1000 = 1 sekunda) trvá každý přechod. Hodnota 0 znamená, že se snímky okamžitě mění z jednoho na druhé. Naše nastavení 500 znamená, že se diapozitivy navzájem prolínají po dobu 0,5 sekundy.

Časový limit je čas (v sekundách), po který se každý snímek zobrazí před přechodem na další. Toto můžete upravit, pokud chcete, aby byly snímky delší nebo kratší. Nezapomeňte, že to platí pro všechny snímky stejně. Neexistuje způsob, jak by některé snímky vypadaly delší a jiné kratší.

Otočit displej

Pokud máte televizor/monitor namontovaný svisle, jako my, budete muset otočit displej o 90 stupňů nebo 270 stupňů. Pokud máte televizor/monitor namontovaný vodorovně, můžete zbytek tohoto kroku přeskočit.

Znovu použijte nano. Tentokrát musíte běžet jako root, takže budete muset sudo, což může vyžadovat znovu zadat heslo (výchozí je malina)

sudo nano /boot/config.txt

Pomocí šipky dolů přejděte až na konec tohoto souboru. Na konec souboru přidejte následující řádek:

display_rotate = 1

Tím se displej otočí o 90 stupňů. Pokud je po montáži displej vzhůru nohama, změňte hodnotu 1 na 3.

V podstatě display_rotate = 0 (žádné otáčení), 1 (90 stupňů), 2 (180 stupňů), 3 (270 stupňů)

Na obrázku výše jsme nastavili display_rotate = 1 a museli jsme se vrátit a změnit ho na display_rotate = 3. Mnohem jednodušší než opětovná montáž televize!

Krok 8: Změňte heslo a nastavte automatické spouštění

V tuto chvíli jsme téměř hotovi!

Klikněte na nabídku malin vlevo nahoře, vyberte Předvolby-> Konfigurace Raspberry Pi

Zobrazí se dialogové okno. Klikněte na „Změnit heslo…“a změňte jej na něco, co si budete pamatovat!

Můžete se rozhodnout změnit název systému (pole Název hostitele).

Ujistěte se, že jste klikli na Boot „To CLI“

Nastavit automatické přihlášení („Přihlásit se jako uživatel„ pi ““)

Nyní musíte nastavit, aby se prezentace spustila při spuštění. Nejjednodušší způsob je přidat jeden řádek do souboru.bashrc. Spuštění našeho nano editoru:

nano.bashrc

Šipka dolů na konec souboru a přidejte následující řádek:

python3 raspi_slideshow/play_slideshow.py

Tato nastavení znamenají, že:

• Kdykoli je restartován, Raspberry Pi se automaticky přihlásí jako uživatel pi
• Nespustí správce oken, ale pouze se spustí na obrazovce („Boot to CLI“)
• Spustí se bash shell, který čte soubor.bashrc, a poslední řádek tohoto souboru říká, že se má spustit prezentace.

Poté restartování NEBUDE spustit správce oken a automaticky spustí prezentaci. Prezentaci můžete zastavit stisknutím klávesy Control-C během prezentace. To vás odrazí zpět na výzvu bash ($).

Pokud chcete spustit správce oken z tohoto bodu (pro ladění nebo snadnější manipulaci s nastavením), můžete to udělat zadáním „startx“na příkazovém řádku.

Krok 9: Použijte (Nastavení počítače se systémem Windows)

Při skutečném používání se náš Raspberry Pi při spuštění připojí k naší soukromé bezdrátové síti. Sdílí svůj /sdílený adresář (a vše pod ním) do sítě. Chcete -li tuto složku zobrazit na počítači se systémem Windows, ujistěte se, že jste ve stejné síti.

Předpokládám, že se k tomu připojíte z počítače se systémem Windows v kanceláři. V systému Windows 7 nebo Windows 10 otevřete Průzkumník souborů a zobrazte soubory/složky ve svém počítači. Klikněte pravým tlačítkem vlevo, kde je uvedeno „Počítač“nebo „Tento počítač“, poté vyberte „Mapovat síťový disk…“

Zobrazí se dialogové okno. Vyberte si jaké písmeno, např. „Z:“, ke kterému chcete namapovat svůj disk. Poté do pole Složka zadejte:

{name-of-your-Pi-computer} shared

kde {name-of-your-Pi-computer} je název, který jste svému Raspberry pi vrátili v předchozím kroku (viz předchozí obrázek s dialogovým oknem).

Nezapomeňte kliknout na „Znovu připojit při přihlášení“. Je možné, že pokud je Raspberry Pi při spuštění počítače se systémem Windows vypnutý, bude pravděpodobně nutné tento krok zopakovat (nebo restartovat počítač se systémem Windows), aby se zobrazila sdílená složka.

Pokud se rozhodnete svou složku chránit heslem, můžete přidat přihlašovací údaje výběrem „Připojit pomocí různých přihlašovacích údajů“a zadáním uživatelského jména/hesla pro Raspberry Pi.

Nyní, když chcete, aby se snímky zobrazovaly ve vaší prezentaci, zkopírujte jednotlivé snímky (*) do složky Prezentace.

Skript bude monitorovat a zobrazovat POUZE obsah složky Prezentace a nic na úrovni nad tím (shared). Někdy tedy používáme trik, kdy běžně používané snímky umístíme na nejvyšší úroveň a poté je podle potřeby přetáhneme do nebo ze složky Prezentace.

Pamatujte, že když se cokoli ve složce Prezentace změní (soubory se přidají, odstraní nebo upraví), skript prezentace čeká 2 minuty (120 sekund, konfigurovatelné v play_slideshow.py, hledání čekací doby) před resetováním a zobrazením nových snímků. To dává osobě čas provést všechny potřebné změny bez resetování po přidání každého nového souboru.

Jednotlivé snímky jsou soubory jpeg, gif nebo png, které představují jeden snímek. Nejjednodušší způsob, jak je generovat, je použít Microsoft PowerPoint nebo podobný program. V aplikaci Microsoft PowerPoint můžete vygenerovat libovolný počet snímků a uložit je jako prezentaci v aplikaci PowerPoint. Poté klikněte na Soubor-> Exportovat-> Změnit typ souboru a uložte jako PNG nebo JPEG. Tím se snímky zobrazí jako jednotlivé soubory, např. slide1.png, slide2.png atd. Poté můžete jednotlivé soubory přetáhnout do Z: / Presentation (nebo jakéhokoli písmena jednotky, které jste použili). Prezentace je sestavena v abecedním (nikoli číselném) pořadí, takže snímek slide11.png přichází za snímek slid1.png a před snímek2.png. Před zkopírováním snímků do síťové složky můžete snímky samozřejmě přejmenovat. Jen se ujistěte, že si zachovají své rozšíření (např.. Png). Skript prezentace v současné době hledá pouze soubory s následujícími příponami:.png,.png,.gif,.gif,.jpg,-j.webp

Krok 10: Řešení potíží

Většinu problémů lze vyřešit starým řešením „zkuste jej vypnout a znovu zapnout“.

Pokud se váš Raspberry Pi nepřipojuje, neaktualizuje nebo se zdá, že je obecně zaseknutý, zkuste jej vypnout a vypnout.

Pokud váš počítač se systémem Windows ztratí namapovanou síťovou jednotku, zkuste ji vypnout nebo ručně přidat jednotku znovu.

Pokud máte další otázky/problémy, napište je prosím do komentářů a já tento krok aktualizuji o běžné problémy a jejich řešení.

Krok 11: Závěr a budoucí práce

HOTOVO

V tuto chvíli můžete Raspberry Pi restartovat, a to buď prostřednictvím nabídek, nebo pomocí tlačítka napájení na napájecím kabelu. Hezké na tomto nastavení je, že kdykoli se spustí Pi (výpadek napájení, havárie, cokoli), spustí se v režimu prezentace, takže můžete libovolně zapínat a vypínat v pořádku. Jakmile je toto nainstalováno a funguje, můžete do značné míry „nastavit a zapomenout“, kromě aktualizací snímků. V našem případě náš správce kostela aktualizuje snímky každý týden a tento systém funguje bezchybně přibližně rok.

Dejte nám prosím zpětnou vazbu! Jsem ochotný opravit chyby nebo nepřesnosti. Chápu, že existuje mnoho různých způsobů, jak dělat věci, takže nejsem nadšený z odpovědí na otázky typu „proč jsi místo {programovacího jazyka X} použil python?“Nebo návrhy, které jsou funkčně stejné (jako „sudo apt“všechny balíčky najednou místo jednoho po druhém). Funkční vylepšení jsou však vždy vítána! Snažím se, aby to bylo co nejfunkčnější a nejužitečnější a zároveň se snadno instaloval a udržoval. Obzvláště se mi líbí zpětná vazba od těch, kteří mají z tohoto Instructable prospěch. Rád pomůžu, pokud budu moci.

Budoucí práce

Začínám pracovat na verzi, která umožní smíchání video souborů (se zvukem) se statickými snímky. Myslím, že na to mohu použít vlc z příkazového řádku. Aktualizuji to, pokud se mi to podaří zprovoznit. Neváhejte podávat návrhy!