Raspberry pi подключить дисплей

Обновлено: 06.07.2024

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! В документации 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 библиотек wiringPi , который был использован в статье. Сам пакет предназначен не только для подключения LCD дисплея.Процесс установки пакета описан на сайте. Листинг "mylcd.c" с текстом программы я привожу ниже (по стандарту С99).

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

Теперь чуть подробнее про маппинг. В wiringPi используется понятие мапинга (привязки) физических пинов порта GPIO к "виртуальным" пинам - wiringPi. Таблица с маппингом приведена выше. Сопоставив ее с таблицей 1 мы и получим комбинацию fd = lcdInit (2,8,4, 11,10, 1,0,2,3,0,0,0,0);Пины int d4, int d5, int d6, int d7 в 4-х битном режиме не используются! Итак, мы сохранили листинг с программой в файле "mylcd.c" в директории /home/pi/wiringPi/ (которая создается автоматически после установки пакета).

Одноплатник Raspberry Pi дружит не только с компьютерными мониторами и телевизорами, но и с более экзотическими девайсами. Рассказываем, какие бывают способы вывести изображение с RPi на внешние устройства.

Способ №1: Порт HDMI

К Raspberry Pi можно подключить любой встраиваемый или портативный экран, оснащённый стандартным портом HDMI. Достаточно воткнуть кабель, и через секунду изображение появится на экране.

В большинстве случаев Linux сам выбирает оптимальный режим, но если понадобится изменить разрешение или частоту обновления экрана — заходите в файл /boot/config.txt , где хранятся детальные настройки вывода изображения. Например, чтобы установить разрешение 1024×600 с частотой 60 герц и отношением сторон 15:9, подойдёт такая конфигурация.

Первая пара настроек говорит о том, что мы хотим выбрать произвольный режим. А вот hdmi_cvt задаёт этот самый режим: ширину, высоту, частоту и отношение сторон (параметр 6 — это пропорция 15:9). На официальном сайте Raspberry Pi выложено подробное описание, какие параметры видео за что отвечают.

Некоторые HDMI-дисплеи оснащаются встроенным тачскрином, сигнал которого передаётся на RPi через отдельный USB-кабель и требует установки драйверов. Процесс несложный — смотрите инструкции с примерами на нашей Вики.

Обладателям Raspberry Pi 4 повезло: она поддерживает разрешения вплоть до 4K (2160p) при 60 Гц в режиме одного монитора. А если подключить к ней второй монитор, то сигнал делится напополам, и малина потянет до 2160p/30 Гц на обоих экранах. Не забудьте обзавестись кабелями Micro-HDMI.

Способ №2: Порты GPIO

Существуют дисплеи для Raspberry Pi в виде шилдов, которые надеваются на плату и общаются с ней по интерфейсу SPI. Они дешевле и мобильнее своих HDMI-собратьев.

Одноплатник здорово сочетается с компактным сенсорным ЖК-дисплеем и мини-клавиатурой: покидали всё в рюкзак — и вот у вас под рукой полноценный портативный компьютер на Linux.

Однако, помимо преимуществ у SPI-дисплеев есть и ряд технических ограничений:

Дисплей требует обязательной установки драйвера.
Скорости обновления по SPI не хватает для видео.
Интерфейс SPI дополнительно нагружает CPU.

Используйте SPI-дисплей для пользовательских интерфейсов, которые по большей части статичны.

Способ №3: Удалённый доступ

А можно обойтись вовсе без дисплеев: достаточно один раз настроить удалённый рабочий стол, чтобы дистанционно подключаться к Raspberry Pi и транслировать изображение по сети. Этот способ пригодится, если плата смонтирована в труднодоступном месте и подключать лишние провода — совсем не вариант.

Как настроить удалённый доступ

VNC Server входит в ОС Raspbian из коробки. Чтобы разрешить доступ, зайдите в настройки Raspberry Pi:

Выберите пункт меню «Interfacing Options→VNC» и включите VNC Server кнопкой «Yes».
Запустите VNC-сервер:

Запишите IP-адрес и порт для внешнего доступа, которые отобразятся после запуска.
В случае с Windows у вас уже есть средство для подключения к удалённому рабочему столу. Для других систем рекомендуем установить RealVNC Viewer.
Запустите VNC-клиент и вбейте в адресной строке IP-адрес, который был выдан при запуске VNC-сервера.
Укажите логин и пароль для входа в систему Raspberry Pi. По умолчанию это ‘pi’ и ‘raspberry’.
В клиенте VNC появится рабочий стол. Готово!

Способ №4: Композитный видеовыход

Можете тряхнуть стариной и вспомнить такой олдскульный интерфейс, как композитное видео. Конечно, по качеству изображения он не сможет тягаться с цифровым HDMI, но и у «тюльпана» есть подходящее применение.

Если вы превратите свою Raspberry Pi 4 в ретро-консоль, кинескопный телевизор станет завершающим штрихом, чтобы полностью перенестись в эпоху пиксель-арта. Берите комбинированный кабель 3,5 мм с композитным выходом, чтобы вывести чересстрочное аналоговое изображение 480i с малинки на ЭЛТ-телевизор. Мы так и поступили, когда делали крутой аркадный автомат, который радует вас у входа в московский офис Амперки.

В итоге

Теперь вы точно не пропадёте, если понадобится вывести изображение с малинки куда угодно! Осталось только выбрать, какой вариант удобнее для ваших проектов на RPi.

Но существуют платы расширения, которые делают Raspberry Pi еще более функциональной и расширяют области ее применения.

Краткий обзор-подборку представляющих интерес плат расширения для Raspberry Pi я публикую сегодня на блоге.

Raspberry Pi Sense HAT

Она создана для обучения работе с GPIO и несет на себе:

Sense HAT подойдет для людей с любым уровнем подготовки. Разработчиками выпущена специальная библиотека Python, в которой описаны функции для работы со всеми сенсорами этой платы расширения, а в сети существует множество руководств по практическому использованию этой платы в DIY-проектах.

Самым очевидным DIY-проектом, задействующим Sense HAT, является создание метеостанции. Получаем данные с барометра, датчиков влажности и температуры, используем матричный дисплей для вывода информации исходя из полученных данных.

Освоить работу с GPIO можно и другими способами. Например, купив нужные сенсоры по отдельности, найдя в сети руководства для новичков по программированию на Python и проведя собственные эксперименты. Но использование Sense HAT является наиболее дружелюбным к новичкам методом получения таких знаний и потому отлично подходит для школьников или просто далеких от техники (но интересующихся и желающих познать что-то новое) людей.

Практическое применение: обучение работе с GPIO и Python, создание собственной метеостанции, другие DIY-проекты.

SupTronics X800

Жесткие диски можно подключать любой емкости. В описании самого модуля сказано, что поддерживаются диски до 1Тб включительно, но используемый в модуле контроллер GL830 не содержит ограничений по емкости используемого накопителя, а уже купившие SupTronics X800 люди подтверждают, что он работает с дисками и на 2-4Тб.

Отличная штука для перфекционистов, стремящихся к простоте и завершенности.

Практическое применение: создание домашнего сервера или медиаприставки (tv-box) на базе Raspberry Pi.

SupTronics X400

Не секрет, что у Raspberry Pi довольно плохо обстоят дела с выводом звука.

Для потребностей большинства пользователей за глаза хватает и такой звуковой карты. Но если хочется задействовать Raspberry Pi в создании продвинутого медиацентра или автомобильной акустической системы, то не обойтись без модуля SupTronics X400.

На ней установлены:

ЦАП Burr-Brown 32 бит/384 кГц (TI PCM5122)
Усилитель D-класса (TI TPA3118D2)
Усилитель для наушников, отдельный (TI TPA6133A)
ИК-приемник
Ручка регуляции громкости
2 RCA-выхода для акустики и 3,5мм разъем для наушников
Гнездо питания с собственной цепью стабилизации

Практическое применение: создание Hi-Fi медиацентра или автомобильного компьютера со встроенной акустической системой на базе Raspberry Pi.

SupTronics X6000

В отличие от своего младшего собрата (я про X400), SupTronics X6000 может похвастаться уже 4 аналоговыми 3,5мм аудиовыходами для подключения 7.1-канальной акустики, цифровым выходом S/PDIF и поддержкой вывода звука через HDMI-интерфейс.

Пропал ИК-приемник и ручка регуляции звука. Собственный вход для питания с цепью стабилизации остался.

Зато здесь установлено аж 4 ЦАПа ESS Tech Sabre ES9023.

На мой взгляд, X6000 стоит покупать уже более продвинутым ценителям правильного звука, которые понимают что они будут делать с этим модулем. Для нужд обычного домашнего пользователя с запросами чуть выше среднего будет достаточно и модели X400.

Модуль аккумулятора + USB-хаб

Еще один простой и полезный модуль.

На плате установлен аккумулятор на 3800мАч, зарядное устройство для него и USB-хаб на дополнительные 5 портов (четыре обычных USB 2.0 и еще один microUSB OTG).

Практическое применение: создание портативного компьютера на базе Raspberry Pi, другие DIY-проекты, использование в качестве ИБП.

Где купить: GearBest

Модуль GPS

GPS-модуль, совместимый со всей линейкой микрокомпьютеров Raspberry Pi, включая в том числе и Pi Zero.

Обладает низким энергопотреблением и стандартным гнездом под внешнюю антенну. При необходимости идущая в комплекте антенна легко заменяется на любую другую, подходящей мощности и длины.

Практическое применение: создание автомобильного компьютера на базе Raspberry Pi, другие DIY-проекты.

Модуль для подключения VGA-монитора

И еще один функциональный модуль, который просто добавляет VGA-порт на Raspberry Pi.

Практическое применение: подключение VGA-монитора к Raspberry Pi

E-Ink дисплей для Raspberry Pi

Но в данном случае речь идет не про обычный дисплей, а про изготовленный по технологии электронных чернил.

Возможности E-Ink дисплея ограничиваются только фантазией его владельца. Например, я читал статью о том, как в одном магазине владельцы полностью заменили бумажные ценники на электронные, изготовленные на базе такого дисплея и Raspberry Pi Zero.

Практическое применение: различные DIY-проекты.

Где купить: AliExpress

Вот такая получилась подборка.

Напоминаю, что вводную статью о том, что есть Raspberry Pi и Arduino можно прочитать здесь, а тут опубликован обзор Raspberry Pi и описание первых шагов по запуску и настройке для начинающих.

Многофункциональность мини-ПК делает дисплей Raspberry Pi необязательным элементом в большинстве проектов. Однако для отображения информации при работе с гаджетом, использования его в качестве рабочего устройства с полноценными операционками или для создания планшета из Raspberry Pi без экрана не обойтись.

21239

Подключение дисплея к Raspberry Pi

Для корректного подключения LCD дисплей 4x20 к Raspberry Pi (или любого другого с матрицей TFT) необходимо приобрести соответствующую периферию и иметь базовые знания о подключении устройств через разъёмы GPIO. Затем следуем инструкции по подключению LCD 4x20 к Raspberry Pi, представленной ниже:

Присоединяем к Raspberry Pi LCD дисплей через разъём на плате и фиксируем его расположение.
Подключаем питание и проверяем, работоспособность экрана. Если он засветился белым цветом или на нём появилась надпись Powering from monitor - Raspberry Pi видит подключение, но не знает, что с ним делать. В любом случае дальше нужно установить драйвера, если вы не сделали это раньше.
Проходим авторизацию в качестве root-пользователя и вводим команду "cd /home" для открытия каталога home и появления возможности скачать на Raspberry Pi display драйвера.
Вводим команду "wget_http://repository.geekelectronics.org/tontec28_drivers_master_tar_gz" и ожидаем завершение загрузки архива с драйверами LCD display для Raspberry Pi.
Проводим разархивирование скачанного файла при помощи команды "tar_-xvf_tontec28_drivers_master_tar_gz".
Заходим в папку с разархивированными данными, используя команду "cd_/home/tontec28_drivers_master/mzt280".
Инсталлируем драйвера с помощью команды "make_&&_make_install", ожидаем завершение установки и можем перезагружать гаджет для проверки работоспособности экрана. Если же вы хотите иметь чёткую картинку без размытостей - нужно отредактировать разрешение экрана Raspberry Pi. Для этого переходим к следующему пункту.
Настройка разрешения экрана Raspberry Pi проводится открытием текстового конфигуратора config.txt, лежащего по пути /boot. Открываем его и вписываем две строчки, отвечающие за количество точек в диагонали установленного экрана. В нашем случае это 640х480. Поэтому прописываем "framebuffer_width=640" и снизу "framebuffer_height=480". Сохраняем изменения и закрываем файл конфигурации.
Редактируем rc.local, находящийся по пути /etc, и добавляем в 13 строчку команду /usr/bin/mzt280_&. Подтверждаем изменения и перезапускаем мини-ПК при помощи команды "reboot".

Если всё сделано верно, после повторного запуска вы увидите отображение интерфейса на дисплее. Аналогичным методом можно настроить сенсорный экран для Raspberry Pi. Если же вы хотите использовать гаджет для подключения к настольным экранам - можете приобрести Raspberry Pi Desktop, который имеет все необходимые слоты для подключения монитора к Raspberry Pi и выполнен в удобном пластиковом корпусе. Для его корректной работы необходимо скачать Raspberry Pi Desktop x86 и инсталлировать на карту памяти.

Теперь давайте разберём, как подключить экран от планшета к Raspberry и получить полнофункциональное устройство.

Управление электроприборами через Raspberry Pi

Сенсорный дисплей на Raspberry Pi

Для корректного подключения дисплея от планшета к Raspberry необходимо использовать только официальный экран с поддержкой мини-ПК (опытные пользователи могут подключить гаджет к практически любому дисплею) и актуальную операционку.

Чтобы предотвратить возникновение проблем в использовании дисплея от планшета на Raspberry Pi, следуем инструкции:

Обновляем операционку с помощью команды "sudo_apt-get_update" и "sudo_apt-get_upgrade". Это действие необходимо проводить на Raspberry Pi без монитора, который будет подключён позже.
Присоединяем шлейф от дисплея к соответствующему разъёму на плате адаптера.
Фиксируем положение платы на задней панели дисплея и подключаем шлейф, отвечающий за сенсоры, что позволит использовать Raspberry, как контроллер дисплея.
Закручиваем винты на краях платы и присоединяем шлейф DSI.
Подключаем мини-ПК к шлейфу DSI и закручиваем винты.
Присоединяем провода, отвечающие за питание, и источник питания к соответствующим разъёмам, фиксируем дисплей и запускаем устройство. Если к плате подключён модуль камеры - можете настроить на Raspberry Pi OpenCV (распознаватель объектов) и получать уведомления, когда планшетом будут пользоваться несанкционированные пользователи.

Подключение Raspberry Pi к телевизору

Для того чтобы обеспечить просмотр видео с Raspberry на своём старом телевизоре и сделать SmartTV, необходимо иметь соединяющий кабель с разъёмами, которые поддерживает как мини-ПК, так и телевизор, и настроить актуальную операционку. Затем можете установить на Raspberry Pi YouTube и другие популярные сервисы для просмотра видео и фильмов.

Небольшую плату можно скрыть в корпусе монитора и забыть о навязчивых проводах. Кроме того, вы можете подключить к Raspberry Pi Ambilight-подсветку и получить эффект увеличенного экрана. Детальная Ambilight схема для Raspberry Pi доступна для скачивания на Github со всеми необходимыми инструкциями.

На этом вся полезная информация о том, как создать связку "Raspberry Pi & Monitor", заканчивается. Не переплачивайте за дорогостоящую начинку современных планшетов и телевизоров вместе с многофункциональностью мини-ПК.

Читайте также: