Как стать автором
Обновить
1567.41
Рейтинг
Selectel
IT-инфраструктура для бизнеса

Встречаем 2021 год с Raspberry Pi: верхушка для новогодней елки с симуляцией огня

Блог компании SelectelРазработка на Raspberry PiПроизводство и разработка электроникиГаджетыDIY или Сделай сам
Перевод
Автор оригинала: Caroline Dunn
Скоро Новый Год, и если у вас есть пара часов свободного времени, можно сделать hi-tech украшение для новогодней елки, пальмы или мандаринового дерева. Без разницы — оно будет неплохо смотреться везде.


Под катом — гифка с демонстрацией работы этой штуки

Основа конструкции — светодиодная гибкая лента NeoPixel 32x8, Raspberry Pi и хорошее настроение. Ну и да, понадобится немного кода на Python.

Что нужно для работы



  • Raspberry Pi 3, Raspberry Pi 4 или Raspberry Pi Zero W с GPIO разъемом.
  • Источник питания, мышь, монитор, клавиатура и HDMI кабель для Raspberry Pi
  • Гибкая лента 32x8 NeoPixel RGB LED Matrix
  • Набор джамперов (M-to-F, M-to-M и F-to-F)
  • 5В источник питания
  • Конденсатор 1000 µF
  • Еще можно взять полоску ткани для рассеивания света LED-ленты
  • Напечатанная на 3D-принтере основа для всей конструкции.

Часть 1. Подготовка RGB-матрицы


На этом этапе нужно будет припаять пару контактов и воспользоваться примером кода от Adafruit’s NeoPixel Uberguide. Для нашего проекта нужно два источника питания — для «малинки» и светодиодной ленты. Для последней нужно будет подключить не только питание, но и данные. Здесь все просто.


При желании можно добавить еще полоску ткани, чтобы рассеивать яркий свет светодиодов.

Подключаем данные

Берем любую «землю» от «малинки» и подключаем ее к GND-линии данных светодиодной ленты.


Подключаем источник питания

Это можно сделать либо при помощи обычного кабеля, по схеме, уже показанной выше, либо воспользоваться USB-кабелем. В этом случае нужно выполнить подключение вот по этой схеме.


Теперь давайте проверим матрицу, запустив код от Adafruit

Запускаем «малинку» подключаем питание RGB-матрицы, открываем терминал и устанавливаем зависимости:

sudo pip3 install rpi_ws281x adafruit-circuitpython-neopixel
sudo python3 -m pip install --force-reinstall adafruit-blinka


Загружаем код из репозитория автора статьи:

git clone https://github.com/carolinedunn/RGBTreeTopper

Выбираем папку scrollingTextMask:

cd RGBTreeTopper

Запускаем тестовый код fillMatrix.py:

sudo python3 32-fillMatrix.py


Если получилась радуга, как на гифке выше, все работает, можно двигаться к следующему этапу. Если что-то пошло не так, скорее всего, какие-то контакты неверно подключены.

Советы: Если система не работает с пином 21 GPIO «малинки», попробуйте пины 10, 12 или 18. Затем нужно открыть 32-fillMatrix.py из папки scrollingTextMask и обновить вывод GPIO. В этом случае нужно будет соответствующим образом изменить и другие файлы проекта.

Останавливаем скрипт при помощи комбинации Ctrl+C.

Часть 2. Зажигай!


Теперь в терминале, который все еще открыт, набираем команду:

sudo python3 treeTopper.py


В папках, которые мы взяли с GitHub, есть папка «fire», которая содержит 10 картинок в формате jpeg. Вот что делает код treeTopper.py:

Объявляет библиотеки, которые используются в коде. Внимание нужно обратить на PIL (Pillow Imaging Library), это библиотека, которая добавляет возможность обработки изображений в интерпретатор Python.


  • Сообщает Pi, куда отправлять данные на матрицу, указав 21 пин GPIO (строка 8).
  • Указывает параметры матрицы, включая размер, яркость и время паузы между демонстрацией каждой из картинок (строки 9-13).
  • Создает массив с данными тех самых 10 JPEG файлов в последовательном порядке (строки 28-32).
  • Анализирует пиксели изображений и преобразовывает их в RGB-матрицу с выводом изображения на матрицу RGB (строки 35-41).
  • Делает паузу на 0.2 секунды, затем повторяет процесс для следующего изображения (строка 42).
  • Процесс выполняется до момента выполнения комбинации Ctrl+C.

А если хочется собственных картинок?

Параметры должны быть следующими:

  • Формат — JPEG.
  • Ширина — 32 пикселя.
  • Высота — 8 пикселей.

Каждый файл нужно сохранять под названиями 1-10.JPG в соответствующую папку.

Для отображения картинок нужно задать новый путь к картинкам. При желании можно сменить и последовательность их отображения.


Запуск при загрузке

Как только мы подготовили все изображения, используем Python для запуска скрипта при загрузке устройства. Лучший вариант — Crontab.

В консоли открываем Crontab: crontab -e

Вводим 1 и нажимаем Enter.


Таким образом открывается новый файл crontab. Внутри опускаемся вниз и enter ->

sudo python3 /home/pi/RGBTreeTopper/treeTopper.py

@reboot sudo python3 /home/pi/RGBTreeTopper/treeTopper.py

Нажимаем Ctrl+X, а затем crontab для сохранения.

Выключаем «малинку» и отключаем все, что собрали.

Часть 3. Финальная сборка


На этом шаге уже можно продемонстрировать новогодний огонек на вершине не менее новогодней елки.

  • Печатаем корпус на 3D-принтере.
  • Пропускаем в нужные места провода и фиксируем их.
  • Изгибаем LED-матрицу, сильно давить не нужно.
  • Водружаем конструкцию на вершину елочки. Включаем и радуемся.


Кстати, автор в курсе, что его изобретение по форме напоминает рулон туалетной бумаги.


Она шутит, что на фоне происходящего в 2020 году это вполне адекватно. Но вообще ее можно и изменить — конструкция при желании легко модифицируется, так что рулон бумаги превращается… да во что угодно.

Теги:rasberry piразработкановый год
Хабы: Блог компании Selectel Разработка на Raspberry Pi Производство и разработка электроники Гаджеты DIY или Сделай сам
Всего голосов 23: ↑21 и ↓2+19
Просмотры8.1K

Похожие публикации

Лучшие публикации за сутки