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

Скоро Новый Год, и если у вас есть пара часов свободного времени, можно сделать hi-tech украшение для новогодней елки, пальмы или мандаринового дерева. Подробности и инструкция — в материале Selectel.

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

Итак, для создания новогоднего настроения потребуются:

• 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-лент.
  
• Напечатанная на 3D-принтере основа для всей конструкции.

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.

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

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:

Загружаем код из репозитория автора статьи:

Выбираем папку scrollingTextMask:

Запускаем тестовый код 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.

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

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.

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

В консоли открываем Crontab: crontab -eВводим 1 и нажимаем Enter.

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

Нажимаем Ctrl+X, а затем crontab для сохранения.

Выключаем «малинку» и отключаем все, что собрали.

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 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.

➝ Подписывайтесь на блог Selectel, будем вместе создавать новогоднее настроение.

#Selectel #разработка #raspberrypi #DIY #selectelDIY