Mikrokontroler.pl – portal dla elektroników » [PROJEKT] Raspberry PI oraz wyświetlacz LCD

09.09.2017

[PROJEKT] Raspberry PI oraz wyświetlacz LCD – podłączenie i konfiguracja

W przykładzie pokazano podłączenie, konfigurację oraz kalibrację wyświetlacza 5 calowego z interfejsem dotykowym. Wyświetlacz może być wykorzystany przy budowie cyfrowej ramki do zdjęć, panelu sterowania do inteligentnego domu itp.

Aby zrealizować projekt potrzebne są następujące elementy:

Komputer Raspberry Pi 3
Karta pamięci o pojemności min. 8 GB np. GOODRAM MicroSDHC 8GB Class10 UHS-I z adapterem
Wyświetlacz dotykowy LCD 5″ (B) do Raspberry Pi z HDMI oraz USB
Ładowarka sieciowa z wyjściem microUSB o wydajności min. 2 A (np. zasilacz do Raspberry Pi 3 5V/3.1A microUSB eXtreme)

Rys 1. Wyświetlacz użyty w projekcie

Użyty w projekcie wyświetlacz to 5 calowy ekran LCD z interfejsem dotykowym. Ma on rozdzielczość 800 x 480 pikseli. Może być używany z różnymi rodzajami minikomputerów np. Raspberry Pi, BeagleBone Black czy Banana Pi. Do podłączenia wykorzystuje interfejs HDMI, natomiast obsługa dotyku odbywa się poprzez interfejs USB przy pomocy przewodu microUSB <>USB. W sprzedaży dostępna jest obudowa/stojak przeznaczony dla tego wyświetlacza – Obudowa do LCD 5″ z HDMI oraz USB firmy Waveshare, czarno-biała

Podłączenie wyświetlacza jest bardzo proste. Należy podłączyć wyświetlacz przewodem HDMI oraz przewodem do obsługi dotyku z komputerem Raspberry Pi. Wyświetlacz ma dwa złącza microUSB – opisane jako External POWER oraz TOUCH & POWER. Należy podłączyć przewód do tego drugiego (jak na rysunku 2).

Rysunek 2. Gniazda microUSB

Podłączony wyświetlacz do komputera Raspberry Pi 3 prezentuje się następująco:

Rys 3. Wyświetlacz podłączony do Raspberry Pi 3

Jeżeli nie używaliśmy wcześniej Raspberry Pi, należy wgrać na kartę SD najnowszą wersje systemu Raspbian.

Przygotowanie systemu komputera Raspberry PI przebiega identycznie jak dla innych tego typu sprzętów. Bardzo dobry opis procedury znajduje się w artykule Banana Pi M2+ – pierwsze uruchomienie oraz przykładowy program. Należy używać tylko systemów zaprojektowanych do pracy z konkretnym modelem komputera (W przypadku Rasbperry Pi jest to np. Raspbian).

Przed uruchomieniem należy zmodyfikować jeden plik. W tym celu otwieramy zawartość karty pamięci na której znajduje się system i odnajdujemy plik config.txt. Po jego otwarciu (np. w programie notepad++ lub innym edytorze) na końcu trzeba dodać instrukcje, które pozwolą poprawnie wyświetlać obraz na wyświetlaczu (ustawienia rozdzielczości oraz trybu pracy wyjścia HDMI i inne):

max_usb_current=1
hdmi_group=2
hdmi_mode=87
hdmi_cvt 800 480 60 6 0 0 0
hdmi_drive=1

Następnie uruchamiamy Raspberry Pi. Po jego uruchomieniu aktualizujemy system poleceniami:

sudo apt-get update
sudo apt-get dist-upgrade

Wyświetlacz działa, ale dotyk nie jest dokładny. Trzeba dokonać kalibracji. Najpierw instalujemy odpowiedni program komendą:

sudo apt-get install xserver-xorg-input-evdev

Tworzymy plik konfiguracyjny komendą:

sudo cp -rf /usr/share/X11/xorg.conf.d/10-evdev.conf /usr/share/X11/xorg.conf.d/45-evdev.conf

Następnie musimy uruchomić ponownie Raspberry Pi, komenda:

sudo reboot

Po ponownym uruchomieniu, należy zainstalować kalibrator:

sudo apt-get install -y xinput-calibrator

Aby ostatecznie uruchomić kalibrację:

DISPLAY=:0.0 xinput_calibrator

Na ekranie pojawia się program do kalibracji. W rogach wyświetlane są punkty, które należy dotknąć za pomocą dołączonego do wyświetlacza rysika (należy to robić precyzyjnie, gdyż od tego będzie zależała dokładność kalibracji).

Rys 4. Obraz wyświetlany przez ekran LCD podczas kalibracji

Już teraz ekran powinien działać dużo lepiej niż przed kalibracją. Jednak ustawienia nie są zapisane do pamięci Raspberry Pi, więc po ponownym uruchomieniu komputera będzie potrzebna ponowna kalibracja. Po kalibracji w terminalu pojawiły się następujące dane dotyczące przeprowadzonego procesu.

Rys 5. Informacje o przeprowadzonej kalibracji

Należy je skopiować (korzystając z terminala Putty, klikając na górną belkę terminala oraz wybrać opcje Copy All to Clipboard jak na rysunku 5), a następnie zapisać w edytorze tekstu (np. notepad++).

Rys 6. Kopiowanie zawartości terminala (Putty) do schowka

Następnie tworzymy folder i plik konfiguracyjny:

 sudo mkdir /etc/X11/xorg.conf.d
 sudo nano /etc/X11/xorg.conf.d/99-calibration.conf

W utworzonym pliku umieszczamy kod, który skopiowaliśmy z konsoli (parametry w Option „Calibration” mogą być inne niż u mnie):

Section "InputClass"
        Identifier      "calibration"
        MatchProduct    "BYZHYYZHY By ZH851"
        Option  "Calibration"   "182 3961 225 3895"
        Option  "SwapAxes"      "0"
EndSection

Można dodatkowo doinstalować klawiaturę ekranową. Z jej pomocą będziemy mogli wprowadzać tekst bez potrzeby podłączania fizycznej klawiatury do „malinki”.

Można to zrobić komendą:

sudo apt-get install matchbox-keyboard

Podczas instalacji zostaniemy zapytani czy jesteśmy pewni instalacji. Wybieramy „y” oraz zatwierdzamy klawiszem „enter”. Przydatne będzie również stworzenie odpowiedniego skrótu na pulpicie, który pozwoli nam uruchomić klawiaturę ekranową w dowolnym momencie. W tym celu należy przejść do folderu Desktop a następnie utworzyć plik Klawiatura.sh.