Raspberry Pi | Οδηγός αγοράς οθόνης και εγκατάσταση GPIO οθόνης

Το Rasbpberry Pi έχει φτιαχτεί με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να μπορεί να εξυπηρετήσει και τα πιο περίεργα project. Για αυτό το σκοπό διαθέτει πολλές και διαφορετικές θύρες σύνδεσης, που σου δίνουν τη δυνατότητα να φτιάξεις μαζί του από ένα απλό ηχείο, έως ένα πολύπλοκο αυτόνομο ρομπότ. Ειδικά για τη χρήση οθόνης στο Pi διατίθενται τρεις διαφορετικοί τρόποι σύνδεσης και σήμερα θα δούμε πώς διαλέγουμε τη σωστή οθόνη για το project μας και τις ιδιαιτερότητες του κάθε τύπου οθόνης.

Τα είδη οθόνης και οι ιδιαιτερότητές τους

Στο Raspberry Pi μπορούμε να συνδέσουμε μία οθόνη μέσω των GPIO pin, της HDMI θύρας και της καλωδιοταινίας στην πλακέτα. Ανάλογα λοιπόν με το project που θέλουμε να δημιουργήσουμε, θα πρέπει να αγοράσουμε και τη σωστή οθόνη. Στο εμπόριο συναντάμε συνήθως τις έγχρωμες LCD IPS (υπάρχουν και αντίστοιχες AMOLED), οι οποίες κυκλοφορούν σε διάφορα μεγέθη και ξεκινούν από τις 1.3 και φτάνουν έως τις 15.4 ίντσες ή και περισσότερες.

Εκτός από τις LCD οθόνες υπάρχουν και μικρά OLED πάνελ με τα οποία όμως δεν μπορούμε να χειριστούμε το γραφικό περιβάλλον του Pi και χρησιμεύουν κυρίως σε IoT (Internet of Things) συσκευές, στις οποίες θέλουμε να εμφανίζεται μία συγκεκριμένη πληροφορία.

Τέλος έχουμε και τις e-Ink οθόνες οι οποίες διαθέτουν ένα πάνελ που μοιάζει με χαρτί βιβλίου. Αυτές οι οθόνες είναι συνήθως ασπρόμαυρες και έχουν χαμηλό ρυθμό ανανέωσης αλλά και πολύ χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Μπορούν λοιπόν να χρησιμοποιηθούν σε project για τα οποία θέλουμε να έχουμε μία μόνιμα ανοιχτή οθόνη για να βλέπουμε πληροφορίες, αλλά να έχουμε τη δυνατότητα να τις χρησιμοποιήσουμε και σε ένα setup υπολογιστή.

Διαφήμιση

Οι LCD οθόνες και ποια να επιλέξω

Θα επικεντρωθούμε στις LCD οθόνες οι οποίες είναι και οι πιο χρήσιμες. Αυτές χωρίζονται σε δύο κατηγορίες όσον αφορά την αφή, στις resistive και τις capacitive. Οι resistive είναι φθηνότερες και χρειάζονται πενάκι (ή νυχάκι) για να τις χειριστούμε σωστά. Αντίθετα οι capacitive είναι αυτές που συναντάμε και στα κινητά μας και μπορούμε να τις λειτουργήσουμε κανονικά με το δάχτυλο. Αν λοιπόν θέλουμε να φτιάξουμε ένα Raspberry Pi Tablet, θα πρέπει οπωσδήποτε να επιλέξουμε μία capacitive οθόνη.

Ένα ακόμη σημείο που θα πρέπει να προσέξουμε είναι ο τρόπος σύνδεσης της οθόνης στο Raspberry Pi. Οι GPIO οθόνες καλύπτουν ολόκληρο το χώρο των αντίστοιχων pin του Pi, οπότε τις προτιμάμε αν δεν έχουμε σκοπό να χρησιμοποιήσουμε τα pin για κάποια άλλη συσκευή. Σε αυτές τις οθόνες επίσης, δε σβήνει αυτόματα ο οπίσθιος φωτισμός τους, οπότε αν απενεργοποιήσουμε το Pi, θα πρέπει να το βγάλουμε και από την πρίζα για να σβήσει η οθόνη! Ευτυχώς για εμάς υπάρχουν αρκετά script σαν αυτό, τα οποία μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να σβήνουμε την οθόνη.

Οι οθόνες με καλωδιοταινία, όπως για παράδειγμα η επίσημη οθόνη του Pi, συνδέονται απευθείας στην πλακέτα, αλλά χρησιμοποιούν και μερικά GPIO pin για την παροχή ρεύματος. Μας επιτρέπουν λοιπόν να συνδέσουμε και άλλα πράγματα, όπως κάποιον αισθητήρα στο Raspberry Pi. Αυτοί οι δύο τύποι οθόνης παίρνουν ρεύμα 5V (Volt) απ' ευθείας από το Pi, οπότε δε χρειάζονται εξωτερική πρίζα. Αν επιλέξουμε όμως μία μεγαλύτερη οθόνη με σύνδεση HDMI, ενδέχεται να χρειάζεται έξτρα τροφοδοσία 12V, οπότε θα χρειαστούμε και δεύτερη πρίζα. Επειδή λοιπόν συνήθως τα project μας θέλουμε να είναι φορητά, πρέπει να έχουμε υπ' όψιν μας και αυτό τον παράγοντα.

Διαφήμιση

Η δική μας εμπειρία

Αν θέλουμε να ασχοληθούμε αρκετά με το Raspberry Pi και να κάνουμε πολλά και διαφορετικά project, η δική μας πρόταση είναι να έχουμε μία μικρή, μία μεσαία και μία μεγάλη οθόνη. Η μεγάλη μπορεί να είναι η τηλεόρασή μας ή ένα monitor υπολογιστή που ήδη έχουμε στο σπίτι μας σαν κι αυτό.

Για τη μεσαία διαλέξαμε την οθόνη 10.1 ιντσών της Waveshare, η οποία είναι αρκετά μεγάλη ακόμη και για χρήση του Pi ως υπολογιστή (ανάλυση 1280x800p), αλλά αρκετά μικρή για να την κουβαλάμε εύκολα μαζί μας. Σημαντικό είναι να πούμε ότι επιλέξαμε το μοντέλο B, γιατί η παροχή ρεύματος γίνεται μέσω USB στα 5V. Αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να το πάρουμε μαζί μας οπουδήποτε, συνδέοντας το Pi και την οθόνη σε ένα powerbank! 

Όσο για τη μικρή, επιλέξαμε μία οθόνη 3.5 ιντσών (ανάλυση 480x320p). Η συγκεκριμένη έχει σχεδόν ίδιο μέγεθος με το Rapsberry Pi και συνδέεται στα GPIO pin του οπότε είναι σούπερ φορητή. Σε αυτό το μέγεθος δε μας επιτρέπει να χειριστούμε σωστά το γραφικό περιβάλλον του Rapbian, οπότε τη χρησιμοποιούμε συνήθως για να βλέπουμε αυτά που γράφουμε στο τερματικό. Η συγκεκριμένη οθόνη είναι επίσης χρήσιμη για φορητές κονσόλες παιχνιδιών.

Εγκατάσταση GPIO LCD οθόνης

Είναι λοιπόν πολύ πιθανό να επιλέξουμε τελικά μία GPIO οθόνη για το Raspberry Pi, για να τη χρησιμοποιήσουμε όμως θα χρειαστεί να εγκαταστήσουμε έξτρα λογισμικό. Θα χρησιμοποιήσουμε το LCD-show project, με το οποίο λειτουργούν οι περισσότερες οθόνες από 2,4 έως 7,0 ίντσες.

Ανοίγουμε ένα τερματικό και κατεβάζουμε το αποθετήριο του LCD-show με την εντολή:

git clone https://github.com/goodtft/LCD-show.git 

Μα την ακόλουθη εντολή δίνουμε τις άδειες που χρειαζόμαστε στο φάκελο που κατεβάσαμε:

chmod -R 755 LCD-show

Μπαίνουμε στο φάκελο με την εντολή:

cd LCD-show/ 

Τέλος τρέχουμε το αρχείο που αντιστοιχεί στην οθόνη μας (στη δική μας περίπτωση είναι οι 3.5 ίντσες οπότε χρησιμοποιούμε το LCD-35-show):

sudo ./LCD35-show

Αν θελήσουμε να κάνουμε περιστροφή οθόνης, χρησιμοποιούμε το αρχείο "rotate.sh" και δηλώνουμε τοις μοίρες περιστροφής. Για παράδειγμα για να περιστρέψουμε την οθόνη κατά 90 μοίρες, δίνουμε το εξής:

sudo ./rotate.sh 90

Μετά από αυτή την εντολή το Pi θα κάνει επανεκκίνηση και θα μας εμφανίσει τη σωστή διάταξη. Εκτός από τις 90 μοίρες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε επίσης τις 180 και τις 270, ενώ αν θέλουμε να επιστρέψουμε στην αρχική διάταξη δίνουμε τον αριθμό 0 ως εξής:

sudo ./rotate.sh 0

Απεγκατάσταση GPIO LCD οθόνης

Μόλις εγκαταστήσουμε μία GPIO οθόνη, θα δούμε ότι σταματάει αυτόματα η παροχή εικόνας μέσω της θύρας HDMI του Raspberry Pi. Σίγουρα λοιπόν θα χρειαστεί κάποια στιγμή να την απεγκαταστήσουμε. Στην πραγματικό βέβαια δεν την απεγκαθιστούμε, αλλά ενεργοποιούμε ξανά την παροχή εικόνας στο HDMI και αυτό γίνεται με την εντολή:

sudo ./LCD-hdmi

Εν κατακλείδι

Αυτά είναι λοιπόν τα βασικά πράγματα που πρέπει να γνωρίζουμε για τις οθόνες του Raspberry Pi. Η οθόνη είναι ένα πολύ χρήσιμο εξάρτημα, το οποίο όμως είναι συνήθως ακριβό, οπότε δεν υπάρχει χώρος για λάθος επιλογές.

Επειδή επίσης πολύς κόσμος αγοράζει το Raspberry Pi και δεν εκμεταλλεύεται ποτέ τις ενσωματωμένες GPIO θύρες του, μία αντίστοιχου τύπου οθόνη που θα το μετατρέψει σε tablet, είναι πολύ πολύ ενδιαφέρουσα.