हम रास्पबेरी पाई और एंड्रॉइड का उपयोग करके एलईडी पट्टी को नियंत्रित करते हैं

हैलो, नियमित और अतिथि के अतिथि।

मैं लंबे समय से हेरा पढ़ रहा था, लेकिन एक लेख लिखने का कोई कारण नहीं था, जब तक कि मुझे फिर से कवर नहीं किया गया था , उन्होंने मुझे रास्पबेरी पाई के अस्तित्व और डब्ल्यूएस 2801 एलईडी स्ट्रिप जैसी चीज की याद नहीं दिलाई। यहां पहले से ही एक बार उन्होंने एक समान के बारे में लिखा था , लेकिन एर्दुइना के साथ संचार के लिए, एंब्रायडरी पाने के लिए, इसलिए मैंने एक मौका लेने और अपने लेख लिखने का फैसला किया , लेगो और कोटिकोव के साथ ।

लेख में कुछ चित्र, कई वीडियो, बहुत सारे पाठ होंगे, जिसमें विषय के अनुसार गीतात्मक खुदाई नहीं होगी और बहुत कम कोड होंगे, लेकिन बहुत अंत में गीथूब पर परियोजना के लिंक होंगे। और अब, पहली चीजें पहले:

यह सब इस तथ्य के साथ शुरू हुआ कि मुझे पता चला कि एक काम करने वाला सहकर्मी नियमित रूप से रास्पबेरी पाईज़ की देखभाल करता है और उन्हें न्यूनतम अतिरिक्त शुल्क के साथ बेचता है, विशेष रूप से अपने सहयोगियों को। एक बार फिर, पाई के बारे में सुना, मैं विरोध नहीं कर सका और उससे एक का अधिग्रहण किया। यह क्या है और इसके साथ क्या किया जा सकता है, मैंने नहीं बताया, और इसलिए हर कोई जानता है, और जो नहीं जानते हैं, वे खोज सकते हैं, बहुत सारे लेख हैं। मैं खुद एक या दो हफ्ते उनके साथ खेलता था, मुझे जो चाहिए होता था और जो शांत हो जाता था, उसके लिए तैयार था।


लेकिन यहां एक ही सहयोगी ने एक दिलचस्प जानकारी फेंक दी: आप Ibei (+ बिजली आपूर्ति इकाई , कनेक्टर्स और अपने स्वाद और रंग से तारों को जोड़ने ) से एक नियंत्रित (पता) " माला " का आदेश दे सकते हैं और डीआईआई एंबिल्ट को प्राप्त करने का सबसे सरल तरीका, उदाहरण के लिए, यहां वर्णित है । या, आप बस इस माला को अपनी इच्छानुसार खेल सकते हैं: सिद्धांत रूप में, यह किसी भी समय किसी भी आरजीबी रंग के बल्ब को प्रकाश में लाने की अनुमति देता है, लेकिन मैंने कई वर्षों से इस तरह की चीज़ का मालिक होने का सपना देखा था!

बिना किसी हिचकिचाहट के, उन्होंने इबे पर आवश्यक भागों का आदेश दिया। अनुमानित प्रसव का समय लगभग 3 सप्ताह था, इसलिए एक सप्ताह के लिए स्वीडन की छुट्टी यात्रा की तैयारी करके विचलित होने का समय था। लौटने पर, मुझे अभी भी घर पर एक सप्ताह था, मैंने यथासंभव जानकारी खोजने की कोशिश की कि माला को कैसे कनेक्ट करने की आवश्यकता होगी, मैंने अपने स्वयं के नियंत्रण एल्गोरिदम लिखने के लिए विभिन्न लिपियों और पुस्तकालयों की खोज की। बहुत से समझदार, एक हबरा लेख नहीं था, हालांकि यह अरड्यूना के साथ एक गुच्छा था और इस पायथन परियोजना के लिए कई लिंक थे। चूँकि मेरे पास केवल एम्बेड करने का कार्य नहीं है, और मेरी आत्मा पायथन के साथ झूठ नहीं बोलती (मुझे स्वयं जावा + एंड्रॉइड से प्यार है), मुझे अपने लिए बहुत उपयोगी जानकारी नहीं मिली। खाली समय था, माला नहीं आई, मैंने एंड्रॉइड पर एक साधारण माला सिम्युलेटर एप्लिकेशन को रोल करने का फैसला किया और बाद के लिए नियंत्रण एल्गोरिदम के एक जोड़े को लिखा। आवेदन इतना सरल और कम टेढ़ा नहीं था कि वह किसी को भी नहीं दिखा।

पिछले सप्ताहांत में, लेगो 42009 का एक लंबे समय से प्रतीक्षित बॉक्स नोवोसिबिर्स्क से मेरे पास लाया गया था, जिसने अस्थायी रूप से माला के बारे में मेरे विचारों पर नजर रखी थी।

लेगो असेंबली की योजना अगले सप्ताहांत के लिए निर्धारित की गई थी, जब, लगभग, चीन से पार्सल के आगमन की उम्मीद थी। मैंने एक लंबे समय के लिए सोचा, मैं और क्या इंतजार कर रहा हूं - लेगो बॉक्स का भव्य उद्घाटन और वर्तमान में शीर्ष लेगो टेक्निक सेट या पिछले कुछ वर्षों के सपने के साथ एक गेम। पैकेज शुक्रवार शाम को आ गया, और शनिवार सुबह डिजाइनर को इकट्ठा करने और टाइम-लैप्स असेंबली प्रक्रिया को हटाने की योजना शुरू की गई।
बेशक, मैं शुक्रवार की रात को विरोध नहीं कर सका और पाई में माला को जोड़ने की कोशिश की, लेकिन आवश्यक तारों की कमी के कारण, आरपीआई के जीपीआईओ बंदरगाहों से जुड़ना मुश्किल था। कुछ पुराने पोस्टिंग पाए, पुराने माउस को नष्ट कर दिया, इंटरनेट पर लेख पढ़ा, उन्होंने माला को कम से कम किसी भी तरह से जोड़ने और परीक्षण स्क्रिप्ट चलाने की कोशिश की। लेकिन सब कुछ व्यर्थ था। जब शक्ति माला से जुड़ी थी, तो पहला प्रकाश सफेद रोशनी के साथ आया था और यह सब, कोई प्रतिक्रिया नहीं थी कि मैं पाई पर क्या शुरू करता था। बहुत पीड़ा के बाद, मैंने सुबह तक मामले को स्थगित करने का फैसला किया।

सुबह में, एक फोटोग्राफर दोस्त लेगो को इकट्ठा करने और शूटिंग करने में मदद करने के लिए आया, उसके साथ उन्होंने भी एक माला को पाई से जोड़ने का असफल प्रयास किया। एक घंटे बाद उन्होंने इस व्यवसाय को छोड़ दिया, वे मोबाइल क्रेन की असेंबली के लिए अपार्टमेंट का वातावरण तैयार करने गए।
[गीतात्मक विषयांतर]
असेंबली एक धमाके के साथ बंद हो गई, क्रेन ने सभी अपेक्षाओं को पूरा किया, यह मेरे विचार से भी अधिक निकला, विधानसभा की प्रक्रिया स्वयं कठिन और आकर्षक थी। समय चूक वीडियो निर्माण यहाँ देखा जा सकता है ।
[/ पाचन]

चूंकि वे बाद में योजनाबद्ध तरीके से शुरू हुए, बाद में भी समाप्त हो गए, वे अब माला में वापस नहीं आए। लेकिन अगले दिन की दोपहर को, एक और दोस्त का आगमन हुआ, जो पहले से ही एक विशेषज्ञ था - लोहे का एक टुकड़ा, और साथ ही माला को पाई से जोड़ने के लिए विभिन्न लंबाई और कनेक्टर्स के कुछ बहुत ही आवश्यक तार लाया। वे उसे लेने के लिए बैठे। 5 घंटे बिताए, शायद और, यह कोई फायदा नहीं होगा। सबसे पहले, माला ने बाहरी उत्तेजनाओं का जवाब नहीं दिया, अर्थात, किसी भी तरह से। फिर कभी-कभी पाई को जोड़ने के लिए कनेक्टर्स को छूने पर पहले कुछ रोशनी चमकने लगती थी। एक घंटे बाद यह पता चला कि यदि आप अपनी उंगलियों के साथ पाई पर जाने वाले तारों को बंद कर देते हैं, तो माला के पहले कुछ प्रकाश ऊपर या बाहर निकल जाते हैं। इसलिए, यह अभी भी काम कर रहा है, यह समझ में आया कि स्क्रिप्ट काम क्यों नहीं करती है। पायथन लिपि के एक त्वरित विश्लेषण से पता चला है कि डिवाइस /dev/spidev0.0 उपयोग किया जाता है, /dev/spidev0.0 , यह मेरे सिस्टम में मौजूद था। समानांतर में, मैंने समस्या को Google करने की कोशिश की, कुछ पाया, जो वे कहते हैं, लागू किया, लेकिन कोई फायदा नहीं हुआ।

दिन के अंत तक, पूरी तरह से थक गया, अतिथि ने मुझे छोड़ दिया, और जब वह घर चला रहा था तो मैंने पाई के विन्यास में भटकने का फैसला किया
raspi-config
और पिछले कुछ दिनों के मुख्य महाकाव्य को असफल पाते हैं, अर्थात मेरा SPI बंद कर दिया गया था ...
शामिल। स्क्रिप्ट ने काम किया, सफेद में सभी डायोड को चालू और बंद करना संभव था और दो अंतहीन क्रियाएं - फीका (क्रमिक उपस्थिति और यादृच्छिक रंगों के साथ लुप्त होती), या पीछा - क्रमिक रूप से शुरू से अंत तक चलने वाली रोशनी।

सौभाग्य से कोई सीमा नहीं थी। यहां तक ​​कि उन्होंने एक माला के प्रकाश में निर्मित लेगो क्रेन की कुछ तस्वीरें लीं:




स्क्रिप्ट की फीचर्स में तेजी से ऊब आ गई थी, और पायथन पर मेरे खुद के कुछ लिखने के लिए मेरे लिए काफी समस्या थी। इसलिए, रास्पबेरी के लिए एक सरल जावा एप्लिकेशन लिखने और कल इसे शुरू करने का निर्णय लिया गया। लेकिन "कल" ​​- यह सोमवार था। यह इस सोमवार को था कि मैं पहले के अन्य सभी सोमवारों की तुलना में अधिक काम करने के लिए नहीं जाना चाहता था। सोमवार को जीवित रहने के बाद, जल्दी काम से भागकर, छत के नीचे एक माला लटकाकर, कालीन के शीर्ष किनारे पर, जो लटका हुआ है और वॉलपेपर में एक बड़ा छेद बंद कर देता है, मेरे अपार्टमेंट में, कोड में बैठ गया, लेकिन यहां एक और पकड़ मेरा इंतजार कर रही थी, हालांकि, अपेक्षित एक।
सभी आवश्यक जावा पैकेज स्थापित करने के बाद, मैंने हैलो वर्ल्ड लिखने, पाई पर सही संकलन और चलाने का फैसला किया। रैप्सबेरी पाई पर इस तरह के एक सरल अनुप्रयोग को संकलित करने में कुछ सेकंड लगते हैं, लगभग 5, हम आगे के कोड के बारे में क्या कह सकते हैं? यह काफी असुविधाजनक था, क्योंकि सामान्य आईडीई की कमी थी। इसलिए, एक बड़े पीसी पर कोड लिखने, पाई पर ftp करने के लिए संकलित कक्षाएं अपलोड करने और पहले से ही उन्हें वहां चलाने का निर्णय लिया गया था। बाद में, जब परियोजना बड़ी संख्या में फाइलों में विकसित हुई, तो इसे तुरंत जार में एकत्र किया जाने लगा। हम सबसे दिलचस्प हो गए। मुख्य प्रश्न था: जावा का उपयोग करके एक माला को कैसे प्रज्वलित किया जाए। Google में एक खोज से कुछ भी नहीं निकला, पुस्तकालयों और पायथन पर एक-दो लिपियों का उपयोग करके सी में स्रोत थे। आखिरी पर, यह इस तरह दिखता था:

 spidev = file("/dev/spidev0.0", "wb") spidev.write(pixels) time.sleep(refresh_rate/1000) 

जहां पिक्सल बाइट्स की एक सरणी होती है, वह माला के बल्बों की संख्या से 3 गुना बड़ी होती है। सरणी में प्रत्येक तीन तत्व आरजीबी चैनलों के लिए प्रत्येक बल्ब के लिए मान हैं। मान लें कि हमारे पास 50 बल्बों की एक माला है, इसे पूरी तरह से प्रकाश में लाने के लिए, आपको प्रपत्र / {R0, G0, B0, R1, G1, B1, ... R49, G49, B49} । कोई हेडर नहीं, बस बाइट्स की एक सरणी और के बाद flush ।
मुख्य विचार यह था कि किसी भी समय आपको संपूर्ण सरणी को एक फ़ाइल में लिखने की आवश्यकता होती है, भले ही आप एक बल्ब को प्रकाश में लाना चाहते हों। टेप पर सभी परिवर्तनों को देखने के लिए एक समय की देरी की आवश्यकता होती है, हालांकि, यह आपकी पसंद के अनुसार विविध हो सकता है।



जावा में लौटने पर, फ़ाइल में लिखने के लिए कोड लगभग समान दिखता है ( try-catch छोड़ा गया है):

 FileOutputStream spidev = new FileOutputStream(new File("/dev/spidev0.0")); spidev.write(bytes); spidev.flush(); Thread.sleep(); 

दरअसल, डिवाइस के साथ काम करने का एक सरल वर्ग लिखा होने के बाद, मैंने विभिन्न सरल क्रियाओं के लिए कुछ और रैपर कक्षाएं लिखीं, जैसे कि किसी दिए गए रंग के साथ एक निश्चित बल्ब को जलाना, वांछित रंग के साथ पूरी माला को रोशनी देना, एक ही पीछा और फीका होना। एक दिन बाद, मैंने स्टैक का एक और दृश्य और कुछ और देखा।



लेकिन फिर, इन "एल्गोरिदम" को लॉन्च करना बहुत कम दिलचस्पी है और यह भी जल्दी से थक गया है। मैं सीधा नियंत्रण चाहता था। जावा में फिर से एक साधारण सर्वर लिखने का निर्णय लिया गया, जो स्ट्रिंग डेटा को स्वीकार करेगा, उन्हें पार्स करेगा और भेजे गए "कमांड्स" के आधार पर माला के साथ बातचीत करेगा। सुविधा के लिए, यह बनाया गया था ताकि बंदरगाह, माला में प्रकाश बल्बों की संख्या और डिवाइस ( /dev/spidev0.0 ) सर्वर स्टार्टअप पर मापदंडों का उपयोग करके सेट किए गए थे।
ग्राहक, बदले में, Android पर है। क्लाइंट के पहले संस्करण में न्यूनतम कार्यक्षमता थी - चालू करें / बंद करें, आरजीबी-स्लाइडर का उपयोग करके रंग सेट करें और दूसरे स्लाइडर के साथ प्रकाश को "स्थानांतरित" करें। क्लाइंट-सर्वर कोड पर बचपन से मेरी नापसंदगी के बावजूद, लिखित कोड ने काम किया और यहां तक ​​कि सही ढंग से।
बहुत जल्दी मुझे एहसास हुआ कि 50 बल्ब मेरे लिए पर्याप्त नहीं होंगे और इस उम्मीद में एक ही राशि का आदेश दिया कि बाद में उन्हें 10x10 वर्ग में बदल दिया जा सकता है, और यह कल्पना की उड़ान के लिए एक नया क्षेत्र है, यहां आप कम से कम एक क्लासिक सर्प बना सकते हैं।
थोड़ी देर बाद, मेरे दोस्त, एक छात्र, ने एक अधिक सही आर्किटेक्चर के लिए क्लाइंट-सर्वर कोड को फिर से लिखने में मदद की, अब क्लाइंट ने कमांड के एक पूर्व निर्धारित सेट का उपयोग करके सर्वर के साथ संचार किया, और प्रत्येक प्रकार के डेटा के रूप में दिए गए Object प्रकार के एक पैरामीटर, इसलिए, कुछ भी हो सकता है। इसके अलावा, "अनधिकृत पहुंच" से बचाने के लिए, सर्वर पर एक पासवर्ड फ़ील्ड जोड़ा गया था, और क्लाइंट पर इसे पहले कमांड के साथ भेजा गया था। यदि यह फिट नहीं हुआ, तो सर्वर ने क्लाइंट को डिस्कनेक्ट कर दिया। यह उस स्थिति में किया गया था जब कोई यह जानता था कि किस नाम / आईपी और पोर्ट मेरे पाई उपलब्ध है ताकि मैं एक माला के साथ खेलने की कोशिश न कर सकूं।
नई वास्तुकला के लिए कोड को रीमेक करने के बाद, उन्होंने चौड़ाई में कार्यक्षमता का विस्तार करना शुरू किया: उन्होंने नए इंटरफ़ेस तत्व और नए प्रकाश नियंत्रण एल्गोरिदम जोड़े।

आरजीबी रंग और यादृच्छिक रंगों के साथ झिलमिलाहट और एक चलती एक सहित इंद्रधनुष, जोड़ा गया था। किसी भी लेबल (अंतिम संस्करण से हटाए जाने पर) को पढ़ते समय NFC को बल्बों को चालू / बंद करने के लिए भी खराब कर दिया गया था। यह उल्लेखनीय है कि Google SpeechRecognizer को खराब कर दिया गया था, जिसे शाब्दिक रूप से 5 आदेशों को देखने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया था: "लाल", "हरा", "नीला"। "पीला" और "इंद्रधनुष"। खैर, मेरी राय में, दिलचस्प कार्यक्षमता, माला की पूरी लंबाई का उपयोग है ... एक तुल्यकारक के रूप में, शायद यह कहना अधिक सही है: स्मार्टफोन के माइक्रोफोन द्वारा कथित ध्वनि की मात्रा पर निर्भर अनुक्रमिक रूप से जलाए गए लैंप की संख्या। यह कैस्पा ट्रैक के उदाहरण पर विशेष रूप से प्रभावशाली दिखता है - सर रॉक ए लॉट :


आवेदन की कार्यक्षमता का सामान्य अवलोकन:


उसके बाद, मुझे कुछ एल्गोरिदम, नियमों के साथ थोड़ा लाड़ मिला, सर्वर और क्लाइंट पर कीड़े मिले, और कोड को भी थोड़ा सा हटा दिया। अब मुख्य नियंत्रण स्क्रीन इस तरह दिखता है:
देखभाल करने वालों के लिए Github ( पुस्तकालय , सर्वर और क्लाइंट ) पर सभी कोड पोस्ट किए गए हैं। मुझे खुशी होगी अगर वह कुछ मदद करेगा। कांटा के लिए योजनाएं संस्करण 2.0 में ही हैं, जिसकी कार्यक्षमता मैंने अंत तक खुद के लिए निर्धारित नहीं की है, लेकिन योजनाएं निम्नलिखित के बारे में हैं:

1. नियंत्रण स्क्रीन चयन: सीधे रिबन, आयत या वर्ग।
2. एक सीधी रेखा में फैला टेप के लिए वर्तमान कार्यक्षमता का विस्तार।
3. विकल्प के लिए एल्गोरिदम का एक पैकेट लिखना जब टेप को एक वर्ग और एक आयत में बदल दिया जाता है:
   
   • लाइट बल्ब नियंत्रण
   • वर्ग के केंद्र से तुल्यकारक
   • स्टेटिक टेक्स्ट / रेंगने वाली रेखा
   • साँप
   • कुछ और। यदि आपके पास विचार हैं, तो लिखें, मैं ख़ुशी से चर्चा करूँगा और ध्यान रखूँगा।

उन छोटी चीज़ों से जिन्हें मैं समय पर लिखना भूल गया:

1. शायद आपको फ़ाइल लिखने से पहले प्रत्येक डायोड के रंग को समायोजित करने की आवश्यकता है क्योंकि प्रकाश "ठंडा" हो जाता है और 255-255-255 मूल्यों पर नीले रंग में बंद हो जाता है। पायथन लिपि में जो मुझे मिली, वह इस प्रकार है:

 def correct_pixel_brightness(pixel): corrected_pixel = bytearray(3) corrected_pixel[0] = int(pixel[0] / 1.1) corrected_pixel[1] = int(pixel[1] / 1.1) corrected_pixel[2] = int(pixel[2] / 1.3) return corrected_pixel 

2. आइकन को उसी व्यक्ति द्वारा चित्रित किया गया था जिसने मुझे लेगो द्वारा निर्मित समय-अंतराल रिकॉर्ड करने में मदद की थी। यह मेरी बिल्ली की एक तस्वीर पर आधारित है- uporoshki


3. /dev/spidev0.0 फ़ाइल के साथ वर्णित क्रियाएं /dev/spidev0.0 WS2801 नियंत्रक के साथ टेप के लिए काम करती हैं। पिछले सप्ताह के अंत में, उन्होंने DR को एक मित्र ( necrys ) को सिर्फ एक रिबन के लिए प्रस्तुत किया, न कि एक माला (इस बार सिर्फ एक कढ़ाई के लिए), यह उम्मीद करते हुए कि इसमें WS2801 भी था। चीन से ऑर्डर करने का समय नहीं था, वे शहर में हमसे खरीद रहे थे, विक्रेता ने दावा किया कि नियंत्रक समान था, हालांकि पैकेज पर और टेप पर कोई शिलालेख नहीं थे। जन्मदिन के जश्न के बीच, उन्होंने जुड़ने की कोशिश करने का फैसला किया। कई घंटों के लिए असफल रूप से ले जाने के बाद, ऐसा लगता है कि, सभी नुकसानों को जानते हुए, तब तक चालू करना संभव नहीं था जब तक कि उन्होंने गलती से प्रोटोकॉल को एसएम 16716 में बदलने की कोशिश नहीं की, जिसके बाद यह टेप जलाया और यहां तक ​​कि पीछा किया, लेकिन फिर भी बाहर जाना नहीं चाहता था। एक साधारण सी-प्रोग्राम लिखने से समस्या का समाधान नहीं हुआ, 3 बाइट्स के एक सरणी को लिखने के प्रयास ने टेप के ऐसे वर्गों को प्रज्वलित किया कि हम उस दिन काम के तर्क को समझ नहीं पाए। प्रयोगों के बाद, अगले दिन के मध्य तक, टेप का नया मालिक धूम्रपान करने और टेप के साथ काम करने के लिए एल्गोरिथ्म को समझने में कामयाब रहा: आपको प्रति यूनिट 4 बाइट्स की एक पंक्ति लिखने की आवश्यकता है, जहां पहली बाइट हमेशा 0xFF होनी चाहिए, और शेष आरजीबी होना चाहिए। पहले बाइट के मूल्य को बदलने से टेप का व्यवहार होता है, जिसका अर्थ अभी तक समझ में नहीं आया है। यह नियंत्रक में अंतर, असेंबली और पैचिंग के पैचिंग को देखते हुए है, जो इसके साथ सही ढंग से काम करेगा और इसे एक्सबीएमसी से कनेक्ट करने में कई दिन लग गए। लेकिन परिणाम प्राप्त होने के बाद:

कृपया कोड के लिए अधिक किक न करें, दुर्भाग्य से, मुझे बड़ी परियोजनाओं को लिखने का कोई अनुभव नहीं है, और जब मैंने कोड लिखना शुरू किया, तो मुझे नहीं लगा कि यह उस तक बढ़ेगा। यह गीत के साथ पहला अनुभव भी है और ओपन-सोर्स में इसके कोड से बाहर है।

धन्यवाद, मुझे आशा है कि यह दिलचस्प था।