Raspberry Pi amaterski radio digitalni sat: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Pregled

Radio -amateri (poznatiji kao HAM radio) koriste 24 sata UTC (univerzalno koordinirano vrijeme) za veći dio svog rada. Odlučio sam izgraditi digitalni sat koristeći jeftine TM1637 četveroznamenkaste zaslone i Raspberry Pi Zero W umjesto samo grafičkog sučelja. (Hardver je zabavan!)

Displej sa pogonom TM1637 ima četiri LED diode sa 7 segmenata sa središnjim dvotačkom “:” između dva skupa cifara. Za pokretanje zaslona potrebne su dvije žice plus 5V + i uzemljenje za ukupno 4 žice.

Za ovaj konkretni projekt želio sam da Raspi dobije vrijeme sa NTP (Network Time Protocol) servera putem Interneta. Planiram da druga verzija ovog sata radi na Arduino Uno i modulu sata u stvarnom vremenu, za vrijeme kada nema dostupnog WiFi-a i za prijenosnije operacije.

Također sam želio da sat prikazuje lokalno vrijeme u formatima od 12 sati i 24 sata, kao i UTC u formatima od 12 sati i 24 sata. Softver je dizajniran tako da vam omogućuje korištenje samo UTC 24 sata (tipične šunke) ili različito vrijeme na do 4 različita zaslona.

Također možete postaviti VREMENSKU ZONU koju želite koristiti umjesto zadanog lokalnog vremena. Tako da svaki od četiri ekrana može prikazati različitu vremensku zonu i u 12 -časovnom ili 24 -časovnom formatu.

Ovaj projekt zahtijeva spajanje konektora ili žica na module Pi i/ili tm1637.

Kompletna uputstva su takođe dostupna na GITHUB -u:

Korak 1: Zahtjevi

• Raspberry Pi2, 3 ili Zero W. (tj. Bilo koji pi sa 40 pinskim zaglavljem i Ethernet/Wifi)

• 4-TM1637 4-znamenkasti moduli prikaza

I/ili

NAPOMENA: možete koristiti veće ili manje, sve dok su kompatibilni s TM1637.

• Ožičenje sa 16 žica (svakom TM1637 trebaju 4 žice)

• Oplata i žice za lemljenje Or

• Lemljiva ploča i različiti pin konektori.

• 8GB MicroSD ili veći za Pi

• 5v napajanje za Pi.

Korak 2: Instalacija softvera

Ova aplikacija koristi biblioteku pythonTM1637.py jednostavnu za korištenje koju je napisao Tim Waizenegger. (Ako želite detalje o biblioteci, provjerite:

Da li ste znali?

Ako instalirate Raspbian na SD karticu pomoću računara, možete stvoriti dvije datoteke na kartici za konfiguriranje WiFi i SSH pristupa prije nego što ga pokrenete na Raspberryju?

U tu svrhu pretpostavite da je vaša SD kartica trenutno montirana kao K: na vašem računaru:

1) Instalirajte Raspbian Lite sliku na SD.

www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit

2) Pomoću bilježnice stvorite datoteku koja se zove samo “ssh” i koristite Spremi kao “Sve datoteke” u K: / ssh

Datoteka može sadržavati bilo šta. Naziv datoteke je važan. NE smije biti “ssh.txt” !!!

3) Pomoću bilježnice stvorite drugu datoteku pod nazivom „wpa_supplicant.conf“sa sljedećim:

ctrl_interface = DIR =/var/run/wpa_supplicant GROUP = netdevupdate_config = 1 mreža = {ssid = "mySSID" psk = "moja lozinka" key_mgmt = WPA-PSK}

Koristite Spremi kao “Sve datoteke” u K: / wpa_supplicant.conf

Opet, ne dopustite Notepadu da ga promijeni u “wpa_supplicant.conf.txt” !!

Kada prvi put pokrenete Raspberry, Raspbian će ih potražiti i povezati se s vašim Wi -Fi -jem. IP adresu ćete morati potražiti na usmjerivaču budući da mu je automatski dodijeljen.

Korak 3: Instalacija softvera - Pt.2

1. Ako već niste, instalirajte Raspbian Lite verziju na microSD karticu od 8 GB ili veću. GUI verzija vam NIJE potrebna, jer ovaj projekt ne koristi monitor ili tastaturu.

NAPOMENA!: Za ovaj projekat je potreban Python2.7!

www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit

2. Morat ćete daljinski pristupiti Raspberry -u putem SSH -a. U sustavu Windows možete koristiti terminalni program PUTTY SSH. Na Macu samo otvorite prozor komandnog terminala.

3. Umetnite microSD karticu u Pi i odmah uključite napajanje. Za pokretanje će trebati nekoliko minuta.

4. Da biste se daljinski prijavili na svoj Raspberry Pi, morat ćete pronaći njegovu IP adresu. Možete pokušati: $ ssh [email protected] (Ili iz Putty, unesite naziv hosta [email protected] U suprotnom ćete morati vidjeti hoće li vaš usmjerivač prikazivati IP adrese vaših lokalnih uređaja. Zadani id/passwd je „pi /malina”

Nakon što ste prijavljeni kao pi korisnik:

5. Ažurirajte svoj Raspbian: $ sudo apt update $ sudo apt upgrade

6. Konfigurirajte Raspberry: $ sudo raspi-config a. Promjena korisničke lozinke b. Opcije lokalizacije -> Promijeni vremensku zonu Odaberite svoju lokalnu vremensku zonu c. Tabulator do kraja

7. Instalirajte softver RaspiDigiHamClock: $ cd/home/pi $ sudo apt update $ sudo apt install git $ git clone

8. Isključite svoj Pi za postavljanje hardverskog isključivanja $ now Nakon što se LED lampica isključi, isključite napajanje

Korak 4: Ožičenje hardvera

Konektore možete lemiti na module TM1637 i Raspberry Pi (ako već nema konektor). Prije početka odlučite kako želite montirati zaslone i hoćete li koristiti matičnu ploču ili žice za lemljenje izravno na Pi i module prikaza.

Igle modula TM1637

Napomena o ožičenju: Neki moduli tm1637 okreću pinove +5v i GND! Dakle, možda neće izgledati isto kao i fotografije.

Modul TM1637 je četveroznamenkasti LED zaslon koji koristi upravljački čip TM1637. Potrebne su samo dvije veze za upravljanje četveroznamenkastim 8-segmentnim zaslonom. Dvije druge žice napajaju napajanje 5+ volti i uzemljenje.

PIN DESC CLK Sat DIO podaci U GND masi 5V +5 volti

Neki moduli tm1637 okreću pinove +5v i GND, pa provjerite oznake vašeg modula

Testirajte svaki Modul Predlažem da počnete s jednim 4 -žilnim ženskim konektorskim kabelom sa muškim konektorima zalemljenim na jedan od modula i Pi. Zatim privremeno spojite prvi modul na dolje prikazane pinove.

PRIVREMENO TESTIRANJE MODULETM1637 Modul Pin Pi Fizički pin# 5V 2 GND 6 CLK 40 DIO 38 Pogledajte GPIO dijagrame niže da biste pronašli raspored pinova.

Druga fotografija prikazuje dva ekrana koja su privremeno povezana sa Raspberry Pi 3 sa uključenim softverom.

1. Nakon što ste privremeno ožičili modul i provjerili ožičenje

2. Uključite Raspberry Pi. Crvena LED dioda na modulu bi trebala svijetliti, ali još uvijek neće biti prikaza.

3. Ponovo ubacite SSH u svoj Pi kao i ranije.

$ cd RaspiDigiHamClock

$ python test.py

Ciklus prikaza trebali biste vidjeti kroz razne kratke poruke. Ako to ne učinite, prvo ponovo provjerite ožičenje! Lako je okrenuti žicu ili uključiti pogrešan GPIO pin na Pi. Ako dobijete poruku o grešci Pythona, provjerite svoju verziju Pythona koristeći:

$ python -V (veliko slovo "V")

Python 2.7. X

Nisam testirao Python 3, pa nisam siguran da li je biblioteka kompatibilna.

Kopirajte poruku o grešci (obično zadnji red greške) i zalijepite u Google pretraživanje. Ovo može dati trag o tome šta se dogodilo.

Ako vaš modul radi, čestitamo! Znate da modul i Pi rade. Sada ponovite za svaki modul da biste ga testirali. (Predlažem da isključite Pi i isključite napajanje PRIJE uključivanja/isključivanja modula !!)

$ sudo se sada isključuje

Korak 5: GPIO pinovi na Raspiju

Ovaj projekt koristi GPIO fizičke BOARD ID -ove za pinove.

To je Pin 1 do Pin 40. Nije GPIO numeracija "BCM" GPIO. (Da, pomalo zbunjujuće, ali BOARD je samo broj pinova odozgo lijevo do dolje desno.)

Modul ekrana TM1637 Modul Pin Pi Fizički pin#Napajanje 5V 2 Uzemljenje GND 6

Modul #1 CLK 33

DIO 31

Modul #2 CLK 36

DIO 32

Modul #3 CLK 37

DIO 35

Modul #4 CLK 40

DIO 38

Napomena: Ne morate dodati sva 4 modula ako želite. Možete imati između 1 i 4 modula. (Da, moguće je otići na više modula, ali morate promijeniti kôd kako biste podržali više.)

ALI, MORATE priključiti module sekvencijalno počevši od Modula #1

To je zato što biblioteka TM1637 očekuje ACK od modula pa se čini da u protivnom čeka.

Primjeri fotografija lemljene ploče Trebate slijediti vlastiti uzorak ožičenja kako bi odgovarali prethodno prikazanim GPIO pinovima jer se konektori i moduli koje sam koristio možda neće podudarati s vašim.

Korak 6: Testiranje

Vau, to je bilo malo ožičenje! Sada je vrijeme za testiranje dima …

Budući da već znate da pojedini moduli i Pi rade (jeste li testirali module kao što je prethodno opisano?), Sljedeći korak je postavljanje. INI datoteke i pokretanje programa sata:

1. Uredite raspiclock.ini

$ cd/home/pi/RaspiDigiHamClock

$ nano raspiclock.ini

2. Promijenite broj_modula na koliko ste ih povezali. Ovo je važno jer će biblioteka visjeti čekajući ACK ako ne može razgovarati s modulom. Uključite broj modula, U REDU POKAZANOM u. INI Napomena: Dodatni TZ i HR i GPIO PIN -ovi se zanemaruju ako je num_modules manji od 4.

3. Dodajte vremenske zone za svaki modul.

Ovo su Linux TZ Nazivi, poput ‘America/New_York’, EST5EDT, UTC ili ‘Local’ za vašu lokalnu vremensku zonu postavljenu putem raspi-config. Zadano je UTC

4. Podesite hoće li se za svaki modul prikazati 12 -satni ili 24 -satni način rada

[SAT]; Broj TM1637 modula (između 1 i 4) num_modules = 2

; Vremenske zone za svaki modul

; Koristite raspi-config za postavljanje Lokalne vremenske zone; Zadano je UTC; Format su Linux TZ nazivi ili 'Local' za lokalno vrijeme; 'America/New_York', EST5EDT, UTC, 'Local' TZ1 = Local TZ2 = UTC TZ3 = TZ4 =

; 12/24 sata za svaki modul

HR1 = 12 HR2 = 24 HR3 = 12 HR4 = 24

; SVJETLOST (raspon 1..7)

LUM = 1

5. Ne biste trebali uređivati GPIO pinove ako ih ne uključite u različite pinove #na Pi -u.

6. Sačuvajte promjene, a zatim pokrenite sat:

$ python raspiclock.py

Ako je sve u redu, svi vaši zaslonski moduli trebali bi zasvijetliti s vremenom postavljenim u. INI datoteci.

Čestitamo! Preskočite rješavanje problema i idite na Final Install…

Korak 7: Rješavanje problema

Trebali biste vidjeti neke jednostavne poruke za otklanjanje grešaka:

Inicijalizacija… Broj modula = 4 Pokretanje petlje sata… Modul#1 displayTM () Modul#2 displayTM () Modul#3 displayTM () Modul#4 displayTM () (ponavlja se …)

Ako ste prethodno testirali module i svi su radili, onda znate da su moduli i Raspberry dobri.

A) HANG - Ako se čini da poruke za otklanjanje grešaka vise na jednom mjestu, program čeka na ACK iz tog modula#.

Prvo provjerite ožičenje! Lako je okrenuti žicu ili uključiti pogrešan GPIO pin na Pi.

Drugo, zamijenite module da vidite da li se modul iznenada pokvario.

Treće, provjerite ima li grešaka u datoteci raspiclock.ini. Ako je potrebno, izbrišite cijeli direktorij i učinite još jedan GIT CLONE za ponovno preuzimanje.

Četvrto, ponovo provjerite ožičenje!;-)

B) Ako dobijete poruku o grešci Pythona, provjerite svoju verziju Pythona koristeći:

$ python -V (veliko slovo "V")

Python 2.7. X

Nisam testirao Python 3, pa nisam siguran da li je biblioteka kompatibilna. Kopirajte poruku o grešci (obično zadnji red greške) i zalijepite u Google pretraživanje. Ovo može dati trag o tome šta se dogodilo.

Korak 8: Konačna instalacija

1. Ponovo uredite. INI datoteku i postavite debug = 0. $ cd/home/pi/RaspiDigiHamClock

$ nano raspiclock.ini

2. Također provjerite jesu li vremenske zone TZ i postavke HR 12/24 sata onakve kakve želite.

3. Podesite svjetlinu po želji između 1 i 7.

4. Pokrenite install.sh skriptu da dodate u pi crontab za automatsko pokretanje pri pokretanju.

$ sh install.sh

5. Ponovo pokrenite sistem

$ sudo ponovno pokretanje

6. Trebalo bi se ponovo pokrenuti, a zatim pokrenuti.

ZAVRŠENO!