После покупки нового 3D принтера я задумался над сервером удаленной печати. В наличии имелись апельсиновые ПК Orange PI PC, Orange PI PC+ и Orange PI ZERO — вполне годные микрокомпьютеры для того чтобы установить Octoprint с камерой. Захотелось сразу еще и маленький сенсорный экран. HDMI экраны с USB тачем показались дороговатыми и слишком громоздкими. Приглянулся для данного проекта сенсорный экран 3.5″ для Raspberry PI.
Экран 3.5inch RPi LCD (A), 480×320
Характеристики
- LCD дисплей 3.5″ (49 x 73.4 мм) со светодиодной подсветкой
- Разрешение 340*480 пикселей (8:5)
- Количество поддерживаемых цветов — 65536
- Сенсорная резистивная панель
- Интерфейс SPI
- Подключение — двухрядный разъем PBD-26 (совместим с Raspberry PI 40-пин и 26-пин разъемом)
- Габариты 56.6 x 97.6 x 20.8 мм
Производитель
В магазине на Алиэкспресс указан производитель экрана — LANDZO. Эта китайская компания, без зазрения совести шлепает и продает копии различных около ардуиновых и малиновых плат. Страничка с данным экраном здесь, но описание практически отсутствует. На самом деле этот модуль разработан другой китайской компанией Waveshare Electronics. Там он продается вдвое дороже, за то с нормальным описанием. Довольно интересно звучит предостережение о «китайских подделках»
Внутренний мир
Модуль дисплея состоит из собственно экрана 3.5″ на встроенном контроллере ILI9486 с параллельным 60-пиновым гибким интерфейсом. На основной плате стоят сдвиговые регистры 74-й серии, превращающие параллельный интерфейс в SPI
Там же на плате находится контроллер сенсорного экрана XPT2046 и 3.3В стабилизатор AMS1117
Ну и двухрядный разъем PBD-26 для подключение к 26 и 40-пиновому GPIO Rapberry PI.
Комплектность, внешний вид, подключение к Orange PI
В комплект поставки входит сам дисплей,CD-диск (о где же взять читалку?) с драйверами для Raspberry PI и стилус для резистивного сенсорного экрана.
Разъем позволяет подключить к любому одноплатнику, совместимому с Raspberry PI 40 пин или 25 пин. Orange PI PC встает идеально прямо над платой
К сожалению, у Orange PI ZERO разъем стоит «наоборот» и экран превращает его в этакого монстра
Попытка не разобравшись включить «по феншую» то есть платой под экраном привело к образованию «волшебного дыма». Сгорел танталовый конденсатор, сработавший предохранителем от переполюсовки. После перепайки его все осталось целым и невредимым.
Винить инженеров OPI ZERO не нужно.Такое размещение гребенки GPIO на микро ПК сделано для того, чтобы экран (и другие подобные платы) можно было использовать совместно с платой расширения, добавляющей к микрокомпьютеру два USB, микрофон, звуковой выход и ИК порт.
Купленный дисплейный модуль «заточен» под Rasperri PI и работает с этими компьютерами «практически из коробки». На диске имеются «драйвера» — файлы для UBOOT, ядро с модулями и конфигурационные файлы, которые нужно просто переписать поверх чистого LINUX.
Для Orange PI такой поддержки нету и приходится уповать на сторонних разработчиков LINUX (ту же команду Armbian), которые осуществляют поддержку этих дешевых, но очень непростых микро ПК.
В интернете есть разные описания подключения 3.5″ сенсорного экрана к Orange PI род управлением той или иной версии LINUX. Поэтому в настройках, как говорится, имеются нюансы, о которых я постараюсь написать далее.
Настройка сенсорного экрана на Orange PI PC
Первым делом качаем последнюю версию Armbian для нашей версии Orange PI PC с официального сайта. Я остановился на дистрибутиве Armbian Stretch 5.69 на базе ядра 4.19.13.
Сразу ставим пакет для сборки ядра 4.19.13
|
1 2 |
apt-get update apt install linux-headers-next-sunxi=5.70 |
Модуль экрана fb_ili9486 уже давно есть в Armbian (в других дистрибутивах не смотрел). Нужно только правильно указать, как подключен экран.
Включаем SPI шину. Для этого в файле /boot/armbianEnv.txt добавляем следующие строки:
|
1 2 3 |
overlays=spi-spidev spi-add-cs1 param_spidev_spi_bus=0 param_spidev_spi_cs=1 |
RESET на OPI PC подключен к GPIO2, а DC к 71. Остальные GPIO — SPI интерфейс.
|
1 |
modprobe fbtft_device rotate=90 name=piscreen speed=16000000 gpios=reset:2,dc:71 txbuflen=32768 fps=25 |
Параметр rotate=90 говорит о повороте изображения на экране на 90 градусов. Можно заменить его на 180 и 270.
Для того чтобы модуль с заданными параметрами стартовал при запуске Linux — создаем файл загрузки модулей /etc/modules-load.d/98-fbtft.conf
|
1 2 |
fbtft fbtft_device |
И файл с параметрами модуля fbtft_device /etc/modprobe.d/fbtft.conf
|
1 |
options fbtft_device rotate=90 name=piscreen speed=16000000 gpios=reset:2,dc:71 txbuflen=32768 fps=25 |
Теперь на нашем экранчике мы видим текстовую консоль загрузки системы Armbian а в журнале загрузки ядра по команде dmesg видим что наш экран система опознала
Поддержка графического режима на TFT экране производится установкой пакета
|
1 |
apt-get install xserver-xorg-video-fbdev |
и создания файла /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-fbdev.conf
|
1 2 3 4 5 |
Section "Device" Identifier "piscreen" Driver "fbdev" Option "fbdev" "/dev/fb0" EndSection |
С сенсорным экраном все немного сложнее — готовых модулей-драйверов нету, придется их собирать из исходников.
Качаем драйвер тачскрина ADS7846, совместимого с микросхемой XPT2046 на нашем модуле
|
1 2 3 4 |
mkdir ads7846 cd ads7846 wget https://sourceforge.net/p/openipmi/linux-ipmi/ci/master/tree/drivers/input/touchscreen/ads7846.c?format=raw mv ads7846.c?format=raw ads7846.c |
Создаем файл Makefile с следующим содержимым:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
obj-m := ads7846.o KDIR := /lib/modules/$(shell uname -r)/build PWD := $(shell pwd) all: $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules clean: $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) clean install: $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules_install |
После этого запускаем сборку и установку модуля
|
1 2 3 |
make make install depmod |
Похожим образом скачиваем, собираем и устанавливаем модуль ads7846_device:
|
1 2 3 4 5 6 |
cd .. git clone https://github.com/notro/fbtft_tools/ cd fbtft_tools/ads7846_device make make install depmod |
Теперь можно загрузить модуль вручную
|
1 |
modprobe ads7846_device model=7846 cs=1 gpio_pendown=1 |
И посмотреть dmesg
Проверить работу сенсорного экрана можно командой с выбором нашего устройства (в моем случае /dev/input/event2)
|
1 |
evtest |
Теперь если мы прикоснемся к экрану — на экран выведутся координаты точки и другие параметры
Осталось добавить поддержку сенсорного экрана при загрузке системы. Для этого создаем файл загрузки модулей /etc/modules-load.d/99-ads7846.conf
|
1 2 |
ads7846 ads7846_device |
И файл параметров модуля ads7846_device /etc/modprobe.d/ads7846_device.conf
|
1 |
options ads7846_device model=7846 cs=1 gpio_pendown=1 |
Теперь начинаются те самые нюансы, с которыми пришлось поразбираться:
В графическом режиме у меня модуль не виделся утилитами xinput и xinput_calibrate. Иногда в системе устанавливался с каким то пакетом файл /usr/share/X11/xorg.conf.d/40-libinput.conf и сенсорный экран виделся системой, но ни в какую не хотел настраиваться
Создание файла /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-calibrate.conf ничего не давало. Вернее,
|
1 |
Option "TransformationMatrix" "0 -1 1 1 0 0 0 0 1" |
позволяла привести соответствие тачкрина с ориентацией экрана, а вот точная настройка положения указателя игнорировалась. xinput_calibrator давал при этом совершенно «левые» значения, которые находились далеко за пределом экрана.
Все оказалось просто — тачкрин работал через «мышиный» драйвер libinput вместо evdev, который должен работать по событиям нажатия на экран. Для его включения создаем файл /usr/share/X11/xorg.conf.d/45-evdev.conf со следующим содержимым
|
1 2 3 4 5 6 |
Section "InputClass" Identifier "evdev touchscreen catchall" MatchIsTouchscreen "on" MatchDevicePath "/dev/input/event*" Driver "evdev" EndSection |
После перезагрузки драйвер заработал как нужно и стал брать все параметры калибровки из файла /usr/share/X11/xorg.conf.d/99-calibrate.conf
|
1 2 3 4 5 6 7 |
Section "InputClass" Identifier "calibration" MatchProduct "ADS7846 Touchscreen" Option "Calibration" "300 3932 294 3801" Option "SwapAxes" "0" Option "TransformationMatrix" "0 -1 1 1 0 0 0 0 1" EndSection |
Если ваш экран не точно откалиброван, то просто запустите с консоли
|
1 2 |
export DISPLAY=:0.0 xinput_calibrate |
и ткнув стилусом в четыре предложенные на экране точки получаете новые значения «Calibration». Чтобы каждый раз не перезапускать при калибровке XWindow можно устанавливать новые значение командой xinput
|
1 2 3 4 |
export DISPLAY=:0.0 xinput list-props 'ADS7846 Touchscreen' xinput set-prop 'ADS7846 Touchscreen' 'Evdev Axes Swap' 135 4025 226 3754 xinput set-prop 'ADS7846 Touchscreen' 'Coordinate Transformation Matrix' 0 -1 1 1 0 0 0 0 1 |
Пока разбирался со всеми этими настройками, нашел альтернативный способ калибровки тача. Все параметры можно указать при загрузке модуля ядра и не возиться с фалами /usr/share/X11/xorg.conf.d/
|
1 |
modprobe ads7846_device model=7846 cs=0 gpio_pendown=1 keep_vref_on=1 swap_xy=1 pressure_max=255 x_plate_ohms=60 x_min=200 x_max=3900 y_min=200 y_max=3900 busnum=1 |
может кому пригодиться
Настройка на Orange PC ZERO
Orange PI ZERO имеет SPI1 вместо SPI0 на GPIO экрана и сами GPIO имеют другие номера
В файле /boot/armbianEnv.txt прописываем SPI1
|
1 2 3 |
overlays=spi-spidev spi-add-cs1 param_spidev_spi_bus=1 param_spidev_spi_cs=1 |
Строка запуска модуля будет выглядеть следующим образом
|
1 |
modprobe fbtft_device rotate=270 name=piscreen speed=16000000 gpios=reset:2,dc:18 txbuflen=32768 fps=25 busnum=1 |
Параметр rotate=270 делает правильное положение картинки на экране при условии если контроллер снизу экрана
Обновление системы до нужной версии и сборка драйвера сенсорного экрана полностью идентична OPI PC. В строке запуска модуля добавляется только номер шины SIP
|
1 |
modprobe ads7846_device model=7846 cs=1 gpio_pendown=1 busnum=1 |
Все остальные настройки экрана и программ не зависят от аппаратного обеспечения и полностью идентичны с Orange PI PC
При таком неудачном размещении экрана и контроллера общие габариты получаются даже больше, чем у Orange PI PC и поэтому особого смысла использования платы ZERO я не вижу, так как ее единственное преимущество — габариты, здесь не используются
Установка OCTOPRINT
В интернете пишут, что установка Octoprint на Orange PI ничем не отличается от установки на Raspberry PI, которая везде детально расписана, причем прямо для нашего дисплейчика. Но, как оказалось, все же есть отличие дистрибутивов Armbian и Raspbian, те самые «нюансы», которые здесь упомяну
1. Команда питона virtualenv в Armbian заработала только после следующего действия:
|
1 |
/usr/bin/easy_install virtualenv |
2. Браузера chromius при помощи которого выводится консоль Octoprint на экранчик в репозитарии Armbian нету. Можно установить chromius из другого репозитария
|
1 2 3 4 5 |
apt-get update wget -qO - http://bintray.com/user/downloadSubjectPublicKey?username=bintray | apt-key add - echo "deb http://dl.bintray.com/kusti8/chromium-rpi jessie main" | tee -a /etc/apt/sources.list apt-get update apt-get install chromium-browser |
3. После установки Octoprint не захотели устанавливаться плагины, в частности TouthUI с интерфейсом для нашего дисплея. Помогла установка прав на каталоги Octoprint
|
1 |
chown -R octoprint.octoprint . |
Корпус
Чем отличается обычный радиолюбитель, от радиолюбителя с 3D-принтером? Правильно. Последний изводит килограммы пластика, чтобы поместить в него свои изделия. Освоив пакеты для проектирования печатных плат и моделирования схем, приходится осваивать и 3D-моделирование для создания корпусов (не побираться же всю жизнь на готовых моделях!)
Проектирую модели для принтера я в TINKERCAD
Итоги
- Сенсорные дисплейный модуль 3.5″ полностью оправдал мои ожидания
- Несмотря на то, что многие ругают Orange PI за их глючность, подобные железки вполне прикручиваются к этим недорогим микро ПК, хотя поддержка и коммьюнити у них значительно хуже чем у «малиновых друзей»
- Данный экран вполне может найти применения в автономных миниатюрных системах, например , как панель к умному дому
- При желании, данный модуль можно подключить у всевозможным Arduino/ESP (библиотеки готовые есть), но, на мой взгляд, применение будут довольно ограниченным из за низкой производительности и малому объему памяти указанных контроллеров.
А еще можно сделать маленький компьютер или телевизор для кота )))
Надеюсь, статья хоть немного оказалась кому то полезной.
Добрый день. Отличная статья. Спасибо за неё. Но вот оказия. Каждый раз возникают новые проблемы, когда кто-то, что-то меняет. Это касается разработчиков плат и майнтейнеров armbian. Первые меняют расположение пинов GPIO, а так же нумерацию GPIO, вторые собственно систему, да так, что и не поймёшь потом, что и где находится и как взаимодействует. У меня orange pi zero plus 2 h3. И я ничего не могу понять. Как можно подключить дисплей ili9341 к этому компьютеру??? Ума не приложу. Уже обчитался интернета до головокружения, а везде всё по разному. Все инструкции. И причиной тому то, что не понятно что с чем соединять и как и что настраивать в системе. Допустим 6 из 9 пинов понять легко куда подключить, но вот led, reset и dc … Это нечто убийственное. Так и не выяснил. Везде у всех по разному. И ведь не ясно почему куда-то их надо подключать. Одни подключают туда где uart, другие этот же вывод вообще не подключают, у одних это gpio 18 у других моделей плат это уже gpio 200 в итоге просто каша в голове. Может есть какие-то более правильные ориентиры для подключения этих трёх выводов дисплея к разным моделям одноплатников? Допустим искать не какой-то номер GPIO, а нужную функцию на выводе GPIO, найдя которую можно подключить эти выводы к их функциям, а уж потом найти нужный номер gpio и указать его в настройках? Опять же…запуская wiringpi есть целых 3 варианта номера одного и того же физического вывода: физический номер, wiringpi и gpio. Бывают и другие в «правильных», «не правильных» версиях wiringpi. И как же сделать так, чтобы это всё стало понятно? Обидней всего то, что те, кто знает — молчат. Возможно потому, что для них всё это, что я описал очевидные вещи и они не видят смысла в описании их. Но, на самом деле проблема есть и она не маленькая. Для не особо искушённых. Далее. Вот мы разобрались и подключили (допустим) дисплей правильно. Как понять как настроить его работу в системе, если каждая новая версия уже должна настраиваться совершенно по другому???!! Зачем они создают этот кошмар? Понятно, что знающие люди сразу поймут что изменилось и что менять, но вот я например и мой товарищ волонтёр сразу же выпали из работы. Старые инструкции для первой модели здесь уже не работают. А так же инструкции для других моделей. Я всё это к чему… Если не сложно, может возьмётесь написать в сети, где-нибудь мануал, где будут разъяснены все эти нюансы. Поверьте, вам будут благодарны очень многие наши и зарубежные пользователи. А если не будете писать такую статью, то может здесь ответите на жти вопросы? Что к чему… Спасибо заранее.
Автор пожалуйста помоги с тач скрином не получается его сделать в ландшафтный режим. Ось Y не могу инвертировать.
Ориентация тачскрина задается этим параметром
Option «TransformationMatrix» «0 -1 1 1 0 0 0 0 1»
Благодарю за шикарную статью!
Подскажите, пожалуйста, где можно скачать STL на этот чудесный корпус ?
Извините, не сразу разгдядел ссылку 🙂
Еще раз благодарю!
В таком виде пойдет?
https://www.tinkercad.com/things/k3RVpzxNLS7-orange-pi-pc-35-tft-case-for-octoprint