Планшет из Raspberry Pi своими руками. Подключаем Raspberry Pi к монитору ноутбука Raspberry pi 3 экран от планшета

Отличается не только широчайшим спектром применения, но и поддержкой устройств сторонних разработчиков, значительно расширяющих функциональность платы. Сегодня мы рассмотрим простейший способ научить работать Raspberry Pi с сенсорным экраном. А на выходе получим крошечный планшет с настольной операционной системой.

Какие есть экраны для Raspberry Pi

Есть как минимум три возможности подключить экран:

1. Display-порт в виде зажимного разъёма на фронтальной поверхности.
2. HDMI-разъём.
3. Пины GPIO - разъёма универсального ввода-вывода.

Все они позволяют подключать к Raspberry Pi экраны с тачскрином.

Через дисплейный разъём работают некоторые стандартные LCD-панели (для разработчиков и встраиваемых устройств). Есть и оригинальный 7-дюймовый экран , устанавливаемый с обратной стороны Raspberry. К сожалению, этот вариант очень дорогой, зато для его запуска не требуется ничего. Просто скачать систему и вставить флешку с ней. В обычном Raspbian (Debian для Raspberry Pi) обеспечивается нативная поддержка этой железки.

Более доступным вариантом, особенно в странах СНГ, где доставка из Великобритании убивает всю прелесть «Малинки», стали экраны компании WaveShare, работающие через GPIO . Почему? Это позволяет реализовать поддержку экрана в любых вариантах NIX-систем для Raspberry Pi с любыми версиями платы (для Raspberry Pi 2 и 3 используется один дистрибутив, для первой ревизии - отдельный) и упростить настройку и отладку полученной системы. К тому же они всегда есть в наличии и стоят всего 23 доллара .

Как подключить

Нет ничего проще: нужно всё распаковать, а потом подключить экран к GPIO-разъёмам Raspberry Pi. Не потребуется даже считать пины - просто совместите платы так, чтобы экран был ровно над основной платой.

Как настроить

Есть два метода: скачать готовый дистрибутив или настроить систему самостоятельно. Первый потребует перейти на официальную страницу проекта . Затем выбрать подходящий дистрибутив, скачать и записать его на флешку. Вставили, подключили питание - наслаждаемся работой. К сожалению, в данном случае придётся довольствоваться устаревшей версией операционной системы.

Второй способ подойдёт уже знакомым с Linux пользователям и сначала потребует установить в систему драйверы, а затем перевести работу компьютера на резистивный дисплей. С инструкцией можно ознакомиться на официальном сайте . Кстати, по этой же технологии можно подключить аналогичный экран стороннего производителя.

К сожалению, ни тот ни другой способ не заставит работать одновременно и экран, подключённый через GPIO, и HDMI-порт. Реализовать трансляцию на телевизор или монитор можно уже внутри системы, подключая монитор в качестве дополнительного экрана.

Raspberry Pi обрел популярность главным образом благодаря 3 вещам: компактности, низкому энергопотреблению и возможности легко подключать к нему самые разнообразные дополнительные устройства. Одним из таких девайсов является небольшой ЖК-дисплей.

Что представляет собой дисплей для RPi3 и как его можно использовать?

Существует множество моделей дисплеев для "Малины". Но наиболее популярным вариантом экрана для Raspberry Pi 3 является монитор со следующими характеристиками:

• диагональ - 3,5 дюйма;
• разрешение - 480 на 320 точек;
• тип матрицы - цветная TFT;
• резистивный сенсор.

Для Raspberry Pi 3 TFT 3,5" - практически эталон. Это связано с тем, что «экранчик» такого размера можно легко разместить в одном небольшом корпусе с платой компьютера.

Чтобы стало понятно, такой монитор для Raspberry Pi 3 по своему размеру полностью идентичен дисплею на iPhone 4/4S. Но разрешение у него, конечно, не настолько высокое. Однако это ему и не нужно.

Теперь кратко о том, как может использоваться на Raspberry Pi 3 3,5" LCD-дисплей. Чаще всего его применяют для отображения информации с датчиков. Так, "Малину" можно превратить в анализатор погодных условий, и на подключенный к ней монитор система может выводить собранные сведения. Конечно, получать соответствующие данные можно и по SSH , но иногда удобнее просто посмотреть на маленький экран.

Другой вариант - создание портативных игровых консолей. Несколько лет назад среди любителей электроники был даже тренд на такие устройства из RPi. 3,5" экрана, разрешением 480х320, в свою очередь, вполне достаточно, чтобы контролировать игровой процесс и даже получать от него удовольствие. Но для создания портативной консоли следует очень внимательно подходить к выбору дисплея. Важно, чтобы скорость отрисовки на нем была быстрой.

Кроме 3,5-дюймовых моделей, есть и другие. Например, в специализированных магазинах можно купить для Raspberry Pi 3 экран 7". Также к RPi при желании возможно подключить и дисплеи от планшетов или телефонов. Хотя это сделать значительно труднее, чем подсоединить монитор, предназначенный специально для "Малины".

Как подключить экран к Raspberry Pi 3?

Теперь можно приступить к рассмотрению вопроса, касающегося того, как подключить сенсорный экран к Raspberry Pi 3 . В большинстве случаев это сделать предельно просто.

Если к Raspberry Pi 3 выполняется подключение дисплея, созданного специально для этого одноплатника, тогда достаточно сделать 2 вещи. Первая - подсоединить экран к GPIO в соответствии с инструкцией. Вторая - запустить скрипт, который поставляется в комплекте с устройством. Он, в свою очередь, перенастраивает ядро системы. В результате вывод графики перенаправляется с HDMI на SPI.

Проблема может возникнуть в случае, если в комплекте нет драйверов. Но решить её очень легко. Для этого нужно зайти на страницу: waveshare.com/wiki/3.2inch_RPi_LCD_(B) и загрузить оттуда архив. После этого командой tar xvf МЕСТО_РАСПОЛОЖЕНИЯ_СКАЧЕННОГО_ФАЙЛА/НАЗВАНИЕ_ФАЙЛА.tar.gz распаковать его, а затем перейти в создавшуюся папку: cd LCD-show/.

Если в терминале ввести ls, можно увидеть несколько файлов. Они имеют название типа: LCDXX-XXXxXXX-show. Вместо XX-XXXxXXX идут цифры. Первые (до тире) - диагональ дисплея, вторые (после тире) - разрешение экрана. Чтобы заставить работать экран, нужно выбрать тот вариант, который соответствует параметрам имеющегося монитора.

Запускается скрипт командой./LCDXX-XXXxXXX-show. Вместо "иксов" нужно указывать цифры, присутствующие в названии файла подходящего скрипта. После выполнения кода Raspberry должна перезагрузиться.

При последующем включении изображение будет выводиться уже не на большой монитор, а на подключенный дисплей. Если все заработало, дальше настраивать ничего не нужно. Но если понадобится опять выводить изображение по HDMI, потребуется перейти в папку со скриптами и запустить оттуда: ./LCD-hdmi.

Как возможно убедиться, заставить "Малину" выводить изображение на подсоединенный по GPIO экран очень легко. Это сделать лишь чуть труднее, чем просто подключить обычный монитор по HDMI.

Продолжаю публиковать цикл статей об освоении Raspberry Pi и Arduino.

Сегодняшняя статья посвящена подключению сенсорного TFT-дисплея к Raspberry Pi.

Для “малинки” выпускается и продается великое множество различных сенсорных дисплеев, но каких-то особых различий между ними нет. В основе лежит проверенная временем линейка дисплеев от компании Waveshare Electronics, которую копируют и выпускают с использованием тех же комплектующих под своим лейблом другие китайские производители.

TFT-дисплей: краткий обзор и подключение

TFT-дисплеи для Raspberry Pi можно поделить на 3 разновидности:

• подключаемые через DSI-интерфейс (15-контактный разъем для плоского шлейфа)
• подключаемые через HDMI-разъем
• подключаемые через GPIO

Большинство дисплеев с маленькой диагональю (до 4 дюймов) подключаются через GPIO и представляют собой печатную плату, на которой зафиксирован сам TFT-модуль, распаян адаптер и GPIO-разъем для подключения.

Подобные платы в среде Raspberry Pi принято называть HAT: Hardware Attached on Top, что в переводе означает “аппаратура, подсоединенная сверху”.

Краткий обзор

Купленный мною модуль производства китайской фирмы Keyes (не путать с китайской же – это разные компании) представляет собой HAT-плату из красного текстолита.

Сверху на нем смонтирован сенсорный дисплей диагональю 3,2″ с разрешением 320×240 пикселей – как на старых смартфонах середины нулевых годов, а также 3 физические кнопки.

Задействованный модуль дисплея имеет название INANBO-TP32D, но практической пользы знание этой подробности не несет.

На обратной стороне расположен 26-контактный GPIO-слот для подключения платы к Raspberry Pi. Тут же виден DSI-интерфейс с уже подключенным к нему шлейфом от TFT-модуля, какой-то контроллер и другие мелкие детали.

По сути, плата является адаптером, который должен подружить конкретный TFT-модуль с конкретными спецификациями, сенсорный интерфейс и хардварные кнопки с “малиной” через GPIO.

Подключается дисплей к “малинке” очень просто – совмещаем расположенный на HAT-плате разъем со штырьками GPIO начиная с самых крайних.

Мне пришлось вытащить свою Raspberry Pi 3 из корпуса – иначе плата не насаживалась на штырьки, упираясь своими “рожками” в боковые стенки. Вообще, эти рожки – голый текстолит, так что можно аккуратно спилить их лобзиком и тогда плата прекрасно поместится в корпус. Но смысла в таком действии я не увидел, и далее объясню почему. Также я пока не стал снимать защитную пленку – она несколько неряшливо смотрится на фото, но не мешает работать с дисплеем.

При подаче питания на Raspberry Pi дисплей засветится сплошным белым цветом, но изображения на нем не возникнет. Это нормально, так и должно быть. Белое свечение свидетельствует о том, что дисплей исправен, правильно подключен и на него поступает питание с GPIO. А вот для вывода на него изображения понадобится скачать и установить драйвера.

Установка драйверов

Загуглив “драйвера для дисплея Raspberry Pi”, я сперва наткнулся на какие-то страшные и громоздкие мануалы, в которых рекомендовалось скачать какие-то файлы из git-репозитория, потом куда-то их установить, затем вручную внести правки в файлы конфигурации и вручную же выставить правильное разрешение экрана путем правки других файлов.

Возможно, когда-то эти инструкции действительно были актуальны и ради подключения внешнего дисплея приходилось идти на такие мучения.

Но на данный момент установка драйверов для TFT-дисплея к Raspberry Pi не более сложна, чем процесс физического подключения дисплея к микрокомпьютеру, и займет не более 5 минут времени.

Первым делом нужно скачать архив с драйвером (LCD-show-161112.tar.gz) с вот этой страницы .

Затем распакуем его при помощи консольной команды:

Tar xvf LCD-show-161112.tar.gz

Перейдем в директорию с распакованным драйвером:

Cd LCD-show/

И запустим скрипт, который сделает всю остальную работу:

./LCD32-show

Обратите внимание, что этот скрипт создан для работы с дисплеем диагональю 3,2″ – как у меня. Поэтому для работы с дисплеями других диагоналей потребуется запуск других скриптов: LCD28-show, LCD35-show, LCD4-show, LCD4-800×480-show, LCD43-show, LCD5-show, LCD7-800×480-show, LCD7-1024×600-show, LCD101-1024×600-show.

Все они идут в комплекте с вышеуказанным драйвером, а для какого дисплея предназначен какой скрипт – понятно из названий.

Если все сделано правильно, то после запуска скрипта Raspberry Pi начнет перезагружаться, а на дисплее появится изображение.

Для переключения обратно с сенсорного TFT-дисплея на HDMI-монитор нужно снова из консоли зайти в папку с драйвером:

Cd LCD-show/

И активировать скрипт:

./LCD-hdmi

После этого “малина” опять перезагрузится, экран загорится белым цветом, а изображение будет выводиться на подключенный по HDMI монитор.

Также драйвер позволяет переворачивать изображение на 90, 180 и 270 градусов:

Cd LCD-show/ ./LCD32-show 90

После перезагрузки изображение на TFT-дисплее будет повернуто на 90 градусов.

Cd LCD-show/ ./LCD32-show 180 cd LCD-show/ ./LCD32-show 270

Вот эти команды поворачивают изображение на 180 и 270 градусов соответственно.

Cd LCD-show/ ./LCD32-show 0

Возврат к ориентации экрана по умолчанию.

Сенсорный интерфейс отдельно настраивать не надо – он уже прописан в драйвере и активируется по умолчанию.

Нерешенным остается вопрос с физическими кнопками, которые присутствуют на некоторых модулях экранов. Я пока оставил его без внимания, потому что не увидел смысла в наличии этих кнопок для себя. Какие действия мне на них вешать, и, главное, зачем?

TFT-дисплей для Raspberry Pi 3 в работе

Подвох заключается в том, что графический интерфейс Raspbian не предназначен для работы в разрешении 320×240.

Вот так выглядит рабочий стол Raspbian PIXEL. Я заранее установил в настройках интерфейса самый маленький из возможных размер ярлыков в панели задач – иначе в столь низком разрешении они накладываются друг на друга.

Открываем меню. Более-менее терпимо, хотя конечно же это ненормально, когда меню занимает больше половины ширины экрана.

Откроем браузер Chromium. Всё! Ярлыки и шрифты в панели задач съехали и полезли друг на друга – уменьшение их размера до минимально возможного не помогло. Сам браузер к такому разрешению экрана абсолютно не адаптирован, и серфинг сайтов практически невозможен. То есть, он как бы есть, но необходимость постоянно скроллить веб-страницы не только по вертикали, но и в горизонтальном направлении делает это занятие бессмысленным.

А вот с консолью работать вполне можно. Тут низкое разрешение не помеха. А если выгрузиться из GUI вообще, то пользование консолью станет еще удобнее.

Заключение

Небольшие подключаемые TFT-дисплеи для Raspberry Pi отлично подходят для работы с консолью в полевых условиях и способны стать заменой обычному полноразмерному монитору.

Также они могут использоваться в DIY-устройствах на базе Raspberry Pi (умный дом, медиацентр, 3d-принтер, станок с ЧПУ) для вывода информации и управления через специально созданный с учетом низкого разрешения и малой диагонали графический интерфейс.

Но для работы в Raspbian PIXEL они непригодны по причине отсутствия адаптации к разрешениям ниже 1024×600 в этом GUI.

К качеству работы обозреваемого в этой статье дисплея у меня претензий нет. Но на данный момент мне просто некуда его применить, так что он отправляется отдыхать на полку. Планирую в дальнейшем задействовать его в устройстве “умного дома”.

При наличии фантазии, терпения и небольшого количества денег из Raspberry Pi можно сделать почти все что угодно. Для этого существует множество модулей. Одними из наиболее популярными из них являются экраны.

Какие существуют дисплеи для RPi 3 и для чего их обычно используют

Дисплеев для RPi существует множество. Друг от друга они отличаются своими характеристиками. Наиболее популярные модели имеют следующие параметры:

• диагональ - от 2,5 до 10,1 дюйма;
• разрешение - от 320х240 до 1280x800;
• матрица - TFT или IPS.

Наиболее распространенными для Raspberry Pi являются LCD TFT-дисплеи. Они отличаются сравнительно невысоким качеством, но и достаточно низкой стоимостью. При этом их характеристик более чем достаточно, чтобы демонстрировать приемлемую картинку.

TFT-дисплей для Raspberry Pi может быть использован для самых разнообразных целей. Его можно подключить, чтобы выводить информацию с датчиков (подходит, например, для домашних метеостанций). TFT-экрана достаточно даже для создания неплохой портативной консоли.

Подключение TFT-экрана к RPi 3

На самом деле, выполняя к Raspberry Pi подключение дисплея, вообще не нужно учитывать тип его матрицы. Драйверу все равно - для него главное, что есть пиксели, а принцип изменения их состояний одинаков как в случае с TFT, так и с IPS. Поэтому эта инструкция подойдет обладателям почти всех моделей дисплеев.

Чтобы к Raspberry Pi подключить дисплей, в первую очередь понадобится его подсоединить физически. Обычно, экраны имеют лентообразный шлейф, конец которого вставляется в DSI-порт. Он, в свою очередь, располагается на противоположной от панели с внешними портами части платы. Подключение нужно выполнять, естественно, при выключенной и обесточенной «Малине». Это самая простая часть.

Следующий шаг - загрузка нужного драйвера. Он предназначен для дистрибутивов Linux. Хотя Android и построен на соответствующем ядре, он не запустит соответствующий скрипт без существенной модификации его кода.

Драйвер можно либо скопировать с диска, идущего вместе с дисплеем, либо скачать из интернета. Для этого нужно в Google ввести модель своего экрана и дополнительно приписать download, а затем перейти на сайт, где находится нужный архив.

Так как принцип установки незначительно отличается только в деталях, а моделей дисплеев много, можно рассмотреть процесс запуска скрипта на конкретном примере - 3,2-дюймовом экране.

Драйвер для него можно скачать со следующей страницы: http://waveshare.com/wiki/3.2inch_RPi_LCD_(B). Он находится в архиве. Поэтому прежде всего его понадобится распаковать. Это можно сделать при помощи любого архиватора, но проще и быстрее - через консоль. Для этого нужно командой cd перейти в каталог, куда загрузился архив, а затем выполнить: tar xvf НАЗВАНИЕ_ФАЙЛА.tar.gz. После того, как архив будет распакован, останется только перейти в папку LCD-show/ командой cd.

В соответствующей папке находятся несколько файлов. Все они предназначены для разных диагоналей и разрешений. Нужно выбрать тот, который соответствует количеству точек по горизонтали и вертикали имеющегося экрана. Например, в случае с 3,2-дюмовым дисплеем в 320 на 240 нужно ввести в консоли следующее: ./LCD32-320x240-show и нажать на Enter.

После этого система перезагрузится. При следующем включении изображение будет выводиться уже не по HTMI, а через DSI-порт, то есть на установленный дисплей.

Но не исключено, что в какой-то момент потребуется вывести изображение с «Малины» на монитор. Для этого нужно, например, подключившись по SSH, перейти в папку LCD-show, а затем выполнить скрипт./LCD-htmi. Система перезагрузится и снова начнет выводить изображение по HDMI.

Следует отметить, что после переустановки системы изображение будет выводиться способом, предусмотренным по умолчанию. То есть по HDMI.

Из текста выше можно убедиться, что подключение дисплея к Raspberry - задача очень простая. Эта инструкция подходит для многих экранов. А если она не помогла, следует обратиться либо к документации, идущей в комплекте с дисплеем, либо к мануалам на официальном сайте производителя соответствующего продукта.

Кто бы мог подумать еще в 2010 году, что такое явление как "Raspberry Pi" обретет тысячи поклонников по всему миру.

Не смог пройти мимо и я. Сегодня я покажу на примере как подключать и использовать LCD (хотя аббревиатура уже включает в себя слово "дисплей" далее я будут все равно его использовать) совместно с Raspberry Pi.

Скажу сразу: статья ориентирована на тех, кто не первый раз сталкивается с Raspberry.

Пример подключения LCD дисплея к Raspberry Pi

На борту Raspberry Pi имеет особый разъем типа GPIO. К нему-то мы и подключим дисплей.

Выбор LCD дисплея

Для наших целей подойдет любой жидкокристаллический знакосинтезирующий (символьный) дисплей на базе микроконтроллера Hitachi HD44780U или его аналогов. LCD дисплеи бывают 8x2, 16x2, 4x20 и т.д. - строк на количество знаков. Их выпускает куча разных фирм - Winstar, МЭЛТ и другие.Для сборки прототипа я приобрел дисплей Winstar WH0802A-YYH-CT. Теперь нужно определиться с порядком соединения пинов на разъеме IDC с пинами на GPIO, плюс разобраться как мы подключим питание к нашему дисплею.Оказывается все просто! Вдокументации находим таблицу с распиновкой порта LCD дисплея для 4-х битного режима и дополняем ее следующим образом:

Где GND - это "минус", а +5V - "плюс" питания, которое мы берем все из того же GPIO разъема. Подписи GPIO - соответствуют... ну вы сами догадались)Данный дисплей имеет подсветку. Для ее включения достаточно подключить LEDA к +5V, а LEDK - к GND. !ВНИМАНИЕ! Для использования LCD дисплея в данной схеме ваш источник питания, который вы подключаете к Raspberry Pi, должен быть рассчитан на потребляемый ток, как минимум, 2А. !ВНИМАНИЕ!

Выбор и использование библиотек для работы с LCD дисплеем

Для работы с LCD дисплеем нам нужно написать программу. Делать это я буду на языке Си. Но для компиляции листинга нам потребуется загрузить набор библиотек. Мой выбор пал на пакет библиотекwiringPi , который был использован встатье . Сам пакет предназначен не только для подключения LCD дисплея.Процесс установки пакета описан насайте . Листинг "mylcd.c" с текстом программы я привожу ниже (по стандарту С99).

#include //стандартная библиотека ввода-вывода #include //библиотека из пакета wiringPi #include //библиотека из пакета wiringPi int main (void) { printf ("Raspberry Pi LCD test\n") ; //Инициализация порта GPIO if(wiringPiSetup ()==-1) { printf ("GPIO Setup failed!\n") ; } int fd; printf ("Start LCD initialization...\n") ; //Инициализация LCD fd = lcdInit (2,8,4, 11,10, 1,0,2,3,0,0,0,0); if(fd==-1) { printf ("Initialization failed\n") ; } else { printf ("GO!\n"); //Очистка дислпея lcdClear(fd); //Перевод каретки на первую позицию первой строки lcdPosition (fd,0,0); //Вывод форматированного текста lcdPrintf(fd, "Hello Pi"); //Перевод каретки на вторую строку и вывод текста lcdPosition (fd,0,1); lcdPrintf(fd, " World!"); } return 0; }

В листинге нас особо интересует следующие функции:

1.wiringPiSetup()- функция для инициализации порта GPIO2.

lcdInit(int rows, int cols, int bits, int rs, int strb, int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7) - функция для инициализации LCD дисплея, где:* int rows - число строк дисплея (у нас 2)* int cols - число знаков в строке (у нас 8)* int rs - маппинг порта wiringPi на управляющий регистр дисплея RS (у нас 11)* int strb - маппинг порта wiringPi разрешающий регистр дисплея E (у нас 10)* int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7 - маппинг портов wiringPi на шину данных дисплея3.

lcdPrintf(int handle, char *message, …) - в качестве int handle передаем указатель на дисплей, * message - указываем в кавычках текст для вывода